配电网络拓扑分析与网络重构

摘要

配电网作为电力系统中直接与用户相连的环节,其运行可靠性与用户息息相关。随着电力系统的建设与发展,配电网自动化成为必然趋势。其中网络拓扑分析与重构技术也成为研究的关键环节。
　　 首先根据配电网的运行特点,基于面向对象思想对配电网中的设备进行建模,进而自动生成网络的初始结构。通过节点分析,将整个拓扑分析的过程分为静态拓扑生成和动态拓扑跟踪,通过等值节点分析和电气岛分析来完成拓扑分析过程,并将广度优先搜索法作为搜索算法。该方法实现了对开关变位后的网络拓扑的快速跟踪,有效地提高了拓扑分析的效率。
　　 在网络拓扑分析的基础上,研究了配电网的各种重构技术,包括支路交换法、最优流模式法、模拟退火算法、遗传算法、人工神经网络法等。本文选用遗传算法进行网络重构,并对其加以改进。在形成初始种群前,对网络做一些简化。在遗传操作中,选择结合了轮盘赌法和最优个体保留法进行操作,提高了群体中个体的整体适应度；交叉只在染色体中的基因块之间进行操作,且采用的是随进化代数不断变化的自适应交叉率；变异只在基因块内部进行操作,采用随进化代数不断变化的自适应变异率。最后选择比较最大进化代数和比较最优个体最大保留代数的判据,来决定算法是否终止。
　　 算例分析结果证明了所提的自适应遗传算法的可行性和有效性。