配电网重构的启发式算法研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着城市建设的加快，城市配电网的负荷增加，其规模也在逐步扩大，用户对电能质量、供电可靠性和经济性的要求越来越高。为了适应社会的发展和市场的要求，电力系统必须提高系统运行的安全性和经济性，而配电系统处于电力系统末端，直接与用户相连，因此配电系统的安全经济运行尤为重要。配电网络重构是提高电网运行效率、供电可靠性和供电质量的有效手段，它是一个覆盖面很广的课题，可以用于不同的运行目的，包括降低网损、负荷平衡、无功优化、故障恢复等。网络重构在理论上是一个复杂的多目标非线性组合优化问题。本文在研

2、究网络重构基本理论的基础上，从配电网络的特点及其当前存在的问题出发，探讨了配电网络重构的数学模型。静态重构时，建立了以降低网损为目标的配电网络优化重构模型；动态重构时，提出了考虑开关操作费用和重构效益的综合数学模型。另外，本文在仔细分析现有各种静态网络重构算法的基础上，深入研究了启发式算法。主要包括支路交换法、最优流模式法，详细分析了各种算法的理论依据、改进过程和基本步骤，比较了各种算法的各类特性，提出了配电网重构的功率矩法，并通过实例证明了该算法的有效性。本文还研究了动态重构方法，把动态重构问题分解为重构次数的确定和时间

3、间隔的确定，使动态重构算法更具有实用性。针对负荷曲线划分的问题，本文提出了曲线分段的启发式规则，并建立相应的指标来指导时段的合并。同时，本文采用功率矩法对各时段进行重构，不需计算网络潮流，大大缩短了重构的时间。实际算例表明该算法运算速度快，能够有效降低网损，可以用于开关操作表的制定和配电自动化的日运行调度分析。关键词：配电网络；配电自动化系统；网络重构；启发式算法；功率矩西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractWiththeaccelerationofurbanconstruction,theloadsofu

4、rbandistributionnetworkhaveincreasedandthescaleisalsoexpandinggradually．Atthesametime，consumer'srequirementofimprovingpowerquality,supplyeconomicandreliabilityisincreasinggradually．Togetalong、)l，imthesociety'sdevelopmentandmarketdemand．thepowersystemmustbekeptoper

5、atingsafelyandeconomically．Thedistributionnetworkconnect、加t11consumerdirectly,thepowerisdistributedtoconsumerbydistributionnetwork,SOitisimportantfordistributionnetworktokeepsafeandeconomicoperating．Distributionnetworkreconfigurationisallefficientmeasureofenhancin

6、gpowernetwork'soperatingefficiency,supplyreliabilityandpowerquality．Itisageneralquestioncovered、析mmanyaspects，whichCanbeusedtodifferentoperatingtask,suchaslossreduction,loadbalancing,reactionoptimization,servicerestoration,andSOon．Itisalsoacomplexno-linear,Composi

7、teoptimizationproblemontheory．Basedonthestudyof。networkreconfiguration’Sbasictheories，thedistributionnetworkreconfiguration’Smathematicsmodelisdiscussedinthisthesisaccordingtothecharacteristicofdistributionnetworkandthecurrentproblem．Instaticreconfiguration,therec

8、onfigurationmodelinthegoalfunctionoflossminimizationisestablished；indynamicreconfiguration，thecomprehensivereconfigurationmodelthatconsiderswitch’Shandl