基于降低网络损耗为目标的配电网重构方法研究

摘要

电力系统的中心任务是保证电网安全、可靠、经济和优质运行。配电网络系统就是电力系统中一个重要组成部分,其普遍的特点往往是网络结构复杂,总线路里程较长,由于存在此特点通常会出现运行电压低,线损较大的现象。如何使配电网络达到电力系统中心任务的要求,现在常提到的方法是采用配电网络重构,它是优化配电系统运行的重要手段,在正常的运行条件下,配电调度源根据运行情况进行开关操作以调整网络结构,一方面平衡负荷,消除过载,提高电压质量；另一方面降低网损,提高系统的经济性。在发生故障时隔离故障,缩小停电范围,并在故障后迅速恢复供电。因此配电网络重构是提高配电系统安全性和经济性的重要途径,应该对其广泛应用,不断改进、不断完善。 早期的配电网重构主要是研究通过怎样的供电路径给新用户供电可以使总的费用最小,即研究配电网规划阶段的配电网络重构问题。随着对配电网重构认识的逐步加深,学者们开始研究配电自动化系统加入网络重构的可行性,研究结果表明配电网络重构不仅在经济和技术上可行,而且可以极大地优化配电系统地运行。近二十年来,电力工作者已经在配电网络重构方面(包括网络优化重构和故障恢复)作了大量的工作,提出了很多实用、有效的算法,其中就包括改进遗传算法,通过对染色体编码方法的改进,在一定程度上提高了收敛性、寻优效果及运算速度。 本文先对配电网络重构的数学模型进行研究,建立了配电网络重构的多目标非线性数学模型。以网络损耗最小为目标函数,并满足各种相关运行约束条件,对该多目标非线性数学规划问题采用改进遗传算法求解。最后利用改进遗传算法采用MATLAB软件研究编写的程序对肇庆大旺高新区配电网络线损进行计算分析,并寻找到一个较为优化的网络结构。 结果表明：经过基于降低网络损耗为目标的配电网重构方法对肇庆大旺高新区本地配电网进行重构规划,采用科学有效的及快速的优化算法,不但能够减少大量采用硬件投资,而且可以降低网络损耗,提高了系统的可靠性和经济性。

目录

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第一章绪论

1.1选题意义

1.2研究背景

1.3研究概况

1.3.1传统的优化技术

1.3.2人工智能算法

1.3.3其它算法

1.4配网重构规划遗传算法研究的难点

1.5本文研究内容

第二章配电网络的理论和数学模型

2.1概述

2.2配电网络的拓扑等效简化及分析

2.3配电网潮流计算

2.3.1配电网潮流计算的方法

2.3.2配电网潮流计算方法之比较

2.4配电网络重构的数学模型

2.5本章小结

第三章以降损为目标的配电网络重构的实现

3.1遗传算法概述

3.2初始群体生成

3.3“改良”策略

3.4编码方案

3.5操作算子

3.6算法的终止条件

3.7本章小结

第四章大旺区以降损为目标的配网重构计算

4.1大旺配电网的基本情况

4.2大旺配电网2006年9月方式下的初始线损

4.3规划计算

4.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致谢