基于接線模式的配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃.pdf

1、配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃涉及到饋線段的建設(shè)時(shí)間、建設(shè)地點(diǎn)及線徑等的最優(yōu)選擇,規(guī)劃所得配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性和可靠性等目標(biāo)最優(yōu)的要求,且所得結(jié)果需服從饋線容量、電壓降落、功率平衡等方面的約束,它是一個(gè)具有多目標(biāo)、不確定性、非線性和多階段性等特點(diǎn)的復(fù)雜系統(tǒng)優(yōu)化問題。尤其當(dāng)需要考慮配電網(wǎng)絡(luò)的接線模式,甚至需要考慮接線模式的過渡時(shí),求解難度更是大大增加。本文主要是運(yùn)用智能優(yōu)化算法、多目標(biāo)、多階段優(yōu)化理論等對基于配電網(wǎng)接線模式的配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃展開比較深入

2、的研究。
　　 1)提出一種復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評估的相關(guān)線路集雙向搜索法,為其后配電網(wǎng)規(guī)劃中的可靠性計(jì)算作準(zhǔn)備。采用樹狀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述網(wǎng)絡(luò)元件間拓?fù)潢P(guān)系,將配電網(wǎng)可靠性參數(shù)的求取分兩步進(jìn)行:首先執(zhí)行雙向搜索,獲得若干不同屬性線路集；然后對各線路集進(jìn)行加工處理,最后利用相應(yīng)公式進(jìn)行可靠性計(jì)算。該方法可方便求得帶子饋線、備用電源的復(fù)雜配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性指標(biāo),且對各種開關(guān)及其位置的變化情況能夠靈活處理。
　　 2)提出一種樹形結(jié)構(gòu)編

3、碼的單親遺傳算法,用于(具有多級分支線路的)輻射狀配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃。在給出二叉樹結(jié)構(gòu)編碼遺傳算法在收斂性方面的結(jié)論可以推廣到樹形結(jié)構(gòu)編碼遺傳算法中去的理由后,提出樹形結(jié)構(gòu)編碼的單親遺傳算法及其移位、重分配等遺傳操作算子,并將其應(yīng)用于求解配電網(wǎng)規(guī)劃問題。結(jié)合prim算法產(chǎn)生初始種群,獲得比完全隨機(jī)產(chǎn)生的配電網(wǎng)絡(luò)更優(yōu)的初始方案。充分利用單親遺傳算法的優(yōu)點(diǎn),使優(yōu)化規(guī)劃過程中配電網(wǎng)絡(luò)始終自然呈輻射狀,無需輻射性及連通性檢驗(yàn)。討論了饋線線徑確定

4、、交叉點(diǎn)處理以及進(jìn)行擴(kuò)展規(guī)劃等的方法,算例驗(yàn)證了該方法的快速性和有效性。并在相應(yīng)部分對樹形結(jié)構(gòu)編碼的單親遺傳算法進(jìn)行完善,提出了該算法的變異算子。
　　 3)進(jìn)一步將分布估計(jì)算法與單親遺傳算法相結(jié)合,用于(多級分支線路)輻射狀配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃。以二階條件概率描述各線路之間的概率關(guān)系,建立分布概率模型,并將分布估計(jì)算法與樹形結(jié)構(gòu)編碼單親遺傳算法相結(jié)合進(jìn)行迭代操作。二者的結(jié)合起到了優(yōu)勢互補(bǔ)的作用,混合算法的優(yōu)化計(jì)算能力更加增強(qiáng)。<

5、br>　　 4)采用單親遺傳算法進(jìn)行基于接線模式空間的配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃,只需給出配電網(wǎng)某種接線模式的一個(gè)樣本結(jié)構(gòu)元就可以在該種接線模式下進(jìn)行配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃(多級分支線路輻射狀配電網(wǎng)絡(luò)除外)。首先,提出配電網(wǎng)的接線模式空間、模式子空間及模板空間等概念。之后,在此基礎(chǔ)上采用結(jié)構(gòu)編碼單親遺傳算法進(jìn)行基于模式空間的配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃計(jì)算。以壓縮矩陣類對象個(gè)體作為表征配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的染色體。利用結(jié)構(gòu)元及其相關(guān)信息進(jìn)行某接線模式下配電網(wǎng)的初始化。

6、設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)換位、節(jié)點(diǎn)移位、增減結(jié)構(gòu)單元、節(jié)點(diǎn)重分配等遺傳操作算子,并對結(jié)構(gòu)編碼單親遺傳算法的收斂性進(jìn)行了分析。算例分析驗(yàn)證了所提基于接線模式空間的配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃方法的可行性。
　　 5)基于多目標(biāo)優(yōu)化理論對配電網(wǎng)絡(luò)幾種常用接線模式進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性和可靠性的比較分析。建立了配電網(wǎng)規(guī)劃方案的綜合模糊評估指標(biāo)并給出了各項(xiàng)指標(biāo)模糊隸屬度函數(shù)的選取和參數(shù)的確定辦法。以一些常用的中壓配電網(wǎng)接線模式為研究對象,通過多目標(biāo)遺傳算法規(guī)劃得到各類典型開發(fā)