一种配电网重构方法技术

本发明专利技术公开一种配电网重构方法，该方法包含：建立配电网负荷优化模型；基于遗传算法对配电网负荷优化模型进行优化，获得配电网重构方案。本发明专利技术基于遗传方法对配网进行重构，通过改变开关的状态进行负荷重构，降低配电网的线损，提升效益，提高供电可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及配电网领域，具体设及。
技术介绍
配电网线损尤其是IOkV低压侧线路的损耗，是配电网损失较多的一个环节之一， 是线损管理工作的重点之一。为保证电力网络供电的可靠性和安全性，中低压侧配网的接 线方式和运行方式变得越来越复杂，逐渐趋向多元化，多条线路相互联络，实行环网的供电 模式。目前，配电网络重构除了少数采用基于物理模型的简单启发式算法外，大多数是采用 智能算法来解决该问题。配电网络具有福射状开环运行的强制性要隶，现存方法在编码设 计上普遍存在不能保证网络可行的弊病，在计算过程中不可避免地会产生大量的含环或孤 岛的不可行网络，使得计算过程中需要频繁地校验网络并为得到有效网络而反复操作修复 无效网络。同时现有编码方法构造的算子与实际配电网络结构的变化联系不紧密。上述种 种不足导致现有智能算法存在迭代次数多、耗时长的问题，难W运用于解决大规模配电网 络的重构。
技术实现思路
本专利技术提供，基于遗传方法对配网进行重构，平衡重载变压 器的负载率，降低网损，提高供电可靠性。 为实现上述目的，本专利技术提，其特点是，该方法包含： 建立配电网负荷优化模型； 基于遗传算法对配电网负荷优化模型进行优化，获得配电网重构方案。 上述建立配电网负荷优化模型包含： 建立配电网负荷拓扑结构； 建立目标函数； 确定约束条件。 上述建立目标函数的方法包含： W网损最小为目标函数；配电网损的计算公式PLoss如式（1)所示；(1)[001引式（1)中:nb为配电网的支路数;ri为第i支路的电阻;/,为流过第i条支路的电流； ki为开关(节点）i的状态，ki = 0表示分断，ki = l表示闭合； 通过潮流计算得到配电网损化OSS。 上述约束条件包含:支路容量约束和节点电压约束； 上述支路容量约束为流经支路的功率不能大于该支路的最大功率，如式(2)所示： Pij < Pij^ax 化j 含 Qij max (2) 式（2)中，Pij、Pij max分别为支路i-j的有功功率和支路i-j的有功最大值;Qij、 Qij max分别为支路i-j的无功功率和支路i-j的无功最大值； 上述节点电压约束为节点的电压不能超过该节点允许通过的电压上下限，如式 (3)所示：Uimin^i^imax(3) 式(3)中，Ui、Ui min、Ui max分别为节点i的电压、节点i的电压最小值和节点i的电压 最大值。 上述基于遗传算法对配电网负荷优化模型进行优化的方法包含： 配电网的初始网络编码生成染色体； 解码染色体获取染色体的适应度； 根据适应度选择用于繁殖子代的父本个体； 父本个体先后进行交叉操作和变异操作； 重复迭代输出适应度最高的染色体及对应重构方案。 上述配电网的初始网络编码生成染色体包含： 配电网络采用广度优先生成树算法产生一个初始网络； 该初始网络进行编码生成一个染色体； 该染色体通过变异算子生成N个染色体，N个染色体构成遗传算法的初始群体，N为 偶数； 其中，每个染色体对应一个能实现运行的福射状配电网。 上述解码染色体获取染色体的适应度包含： 所有染色体根据编码的逆过程进行解码； 所有染色体经过潮流计算获取初始网络的网损;每个染色体所获得网损的倒数取 为该染色体的适应度； 其中，若初始网络的节点电压与线路功率越限，则染色体的适应度取为零。 上述根据适应度选择用于繁殖子代的父本个体包含： 适应度高于预设阔值的染色体W精英保留的方式直接复制到子代，精英保留的个 数为M，M为偶数； 适应度低于预设阔值的染色体W半随机半最优的方法选择(N-MV2个用于繁殖子 代的父本个体。 上述父本个体先后进行交叉操作和变异操作包含： 偶数个父本个体逐对按交叉算子进行交叉操作； 交叉操作后，对交叉得到的个体按变异算子进行变异，完成繁殖得到子代染色体 群； 其中交叉率设为0.5;变异率设为1。 上述重复迭代输出适应度最高的染色体及对应重构方案包含： 重复解码染色体获取染色体的适应度、根据适应度选择用于繁殖子代的父本个 体，及父本个体先后进行交叉操作和变异操作，进行迭代； 判断适应度最高的染色体是否持续保持子代不变，若是则停止迭代输出适应度最 高的染色体及其对应的重构方案;若否则继续进行迭代。 本专利技术和现有技术相比，其优点在于，本专利技术基于遗传方法 对配网进行重构，通过改变开关的状态进行负荷重构，降低配电网的线损，提升效益，提高 供电可靠性和安全性。【附图说明】 图1为本专利技术配电网重构方法的方法流程图； 图2为IEEE标准3馈线16节点配电系统的拓扑图； 图3为基于遗传算法对配电网负荷优化模型进行优化的流程图。【具体实施方式】 W下结合附图，进一步说明本专利技术的具体实施例。 如图1所示，本专利技术公开了一种基于遗传方法的配电网重构方法，该方法具体包含 W下步骤： S1、建立配电网负荷优化模型。 SI. 1、建立配电网负荷拓扑结构。 首先对配电网资料收集:确定分析的对象，节点数、线路数、开关数，W及线路和节 点参数，包括线路电阻，节点有功负荷和无功负荷。 然后分析并画出系统的拓扑结构图，确定开关的位置、各个节点及开关状态，W及 线路和节点参数。 如图2所示，为IE邸标准3馈线16节点配电系统的拓扑图。其中，序号（1)-(16)表示 负荷，序号1-16表示开关，重构前的开关状态是:开关4、11和13断开，其余开关均闭合。 SI. 2、建立目标函数，其包含： SI.2.1、W网损最小为目标函数。 Sl. 2.2、配电网损的计算公式化OSS如式（1)所示；(1) 式（1)中：nb为配电网的支路数;ri为第i支路的电阻；为流过第i条支路的电流； ki为开关(节点）i的状态，ki = 0表示分断，ki = l表示闭合； Sl.2.3、通过潮流计算得到配电网损化OSS。 SI. 3、确定约束条件。约束条件包含:支路容量约束和节点电压约束。 支路容量约束为流经支路的功率不能大于该支路的最大功率，如式(2)所示： Pij < Pij "ax Qu < Qij max (2) 式（2)中，Pij、Pij max分别为支路i-j的有功功率和支路i-j的有功最大值;Qij、 Qij max分别为支路i-j的无功当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网重构方法，其特征在于，该方法包含：建立配电网负荷优化模型；基于遗传算法对配电网负荷优化模型进行优化，获得配电网重构方案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯煜尧，崔勇，苏运，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31