城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃.pdf

1、城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是一個具有多目標性、不確定性、非線性和多階段性等特點的復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題，屬于NP難問題。本文運用地理信息系統(tǒng)(GIS)、智能優(yōu)化算法、可靠性價值理論、多目標規(guī)劃理論和不確定規(guī)劃理論對其進行了較為深入的研究。 在不同供電區(qū)域負荷密度和不同變電所容量條件下，對中壓配電網(wǎng)架空線路和電纜線路常見的幾種接線模式進行了經(jīng)濟性和可靠性計算分析，研究其隨負荷密度和變電所容量變化的趨勢，以及在相同條件下不同接線模式之間的比較。

2、基于定量計算結(jié)果，經(jīng)綜合考慮，給出了有指導(dǎo)意義的建議方案。 結(jié)合配電網(wǎng)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自身的特點，運用GIS中“層”的概念開發(fā)了配電網(wǎng)GIS空間數(shù)據(jù)庫，為城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃工作提供了有力的輔助手段，可以使規(guī)劃結(jié)果更具實際意義。 采用最短路徑法產(chǎn)生了中壓配電網(wǎng)的輻射初始網(wǎng)架，并采用遺傳算法(GA)來優(yōu)化該初始網(wǎng)架。編碼策略采用基于配電網(wǎng)空間GIS的變長度符號編碼，使配電網(wǎng)規(guī)劃同地理環(huán)境真正結(jié)合起來。通過算例分析，發(fā)現(xiàn)以空間

3、GIS為平臺，將網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問題和圖形問題無縫地結(jié)合，在配電網(wǎng)規(guī)劃工作中取得了良好效果。 從建立城市中壓配電網(wǎng)的全局角度出發(fā)，在輻射接線模式自動布局的基礎(chǔ)上，按照正向和反向輻射線路布局的思路，提出了多分段單聯(lián)絡(luò)接線模式的自動布局方法，即在進行輻射線路布局的同時考慮了聯(lián)絡(luò)線路的布局，滿足了整體規(guī)劃的要求。在此基礎(chǔ)上提出了三分段三聯(lián)絡(luò)接線模式和多分段多聯(lián)絡(luò)接線模式自動布局的一般性規(guī)劃方法，并通過實際算例驗證了所提方法的可行性。

4、在配電網(wǎng)空間GIS的環(huán)境下，結(jié)合變電站選址與定容的方法提出了10kV開閉所的布點方法，同時參考輻射接線模式和多分段多聯(lián)絡(luò)接線模式的自動布局方法設(shè)計了開閉所進、出線的自動布局方法，從而簡化了帶開閉所接線模式的自動布局過程。 采用禁忌搜索算法(TS)對城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)在采用基于空間GIS的變長度符號編碼策略來表示線路的條件下，采用具有禁忌搜索思想的TS來指導(dǎo)搜索過程，可以使其自動滿足線路的輻射狀布局特點，規(guī)劃結(jié)果切實

5、可行，并可縮短規(guī)劃時間。 以簡單的旅行商問題(TSP)為例比較說明了GA、TS和它們之間的兩種混合算法在解決大型組合優(yōu)化問題時所表現(xiàn)出來的性能優(yōu)劣，分析采用了TS變異算子的改進遺傳算法(遺傳禁忌混合算法)將大大提高其優(yōu)化能力。通過該遺傳禁忌混合算法(GTHA)在求解實際的城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題時與其他兩種單一算法的結(jié)果比較，表明其搜索效率相比單一算法有了很大程度的提高，體現(xiàn)了很好的應(yīng)用前景。 采用GTHA來優(yōu)化求解配電

6、網(wǎng)系統(tǒng)中輻射線路的最優(yōu)分段處理問題，所采用模型的目標函數(shù)同時考慮了分段開關(guān)的年投資與維護費用以及將可靠性效益轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟性指標的用戶缺電成本，通過在典型算例和實際系統(tǒng)中的應(yīng)用驗證了所提方法的可行性。 采用模糊技術(shù)對城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的經(jīng)濟性和可靠性這兩個相互矛盾的指標進行了模糊化，使其具有同等的地位，在此基礎(chǔ)上建立的多目標模型完全適合于作為規(guī)劃問題的數(shù)學(xué)模型；隨后設(shè)計的新型多目標GTHA完全適合于求解該多目標優(yōu)化模型，其中混合

7、使用并列選擇法、保留最佳個體和共享函數(shù)法的選擇算子考慮了多目標優(yōu)化問題的特點。 引入了區(qū)間算法來表示不確定性負荷，并對原數(shù)學(xué)模型和確定性規(guī)劃方法進行了修改。將該改進算法應(yīng)用于實際的城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃算例，與確定性規(guī)劃得到的結(jié)果相比較，表明所提方法適合于求解不確定性負荷條件下的城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃問題。 我國經(jīng)濟體制和電力市場化改革是大勢所趨，本文最后概括介紹了市場經(jīng)濟條件下電力系統(tǒng)規(guī)劃工作的新定位、新思路、評價新準則及