一種配電網絡重構方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種配電網絡重構方法。
【背景技術】
[0002] 配電網絡重構問題是一個大規模、混合整形、非線性組合優化問題。配電網絡重構 的目的是通過改變線路開關的狀態來變換網絡結構，在實現電力供需平衡的前提下，減少 網絡的運行損耗，并滿足容量和電壓等約束。絕大多數對配電網重構的研究都是以降低線 損為目標的，這需要大量的饋線配電變壓器負荷數據，而我國配電網的各個供出負荷（即配 電變壓器)一般都不量測，只有在裝設FTlKFeeder Terminal Unit，饋線終端裝置）的配電 網節點處才能得到電壓與流過的功率等數據，所以配電網嚴重缺乏量測數據。
[0003] 但是只需知道FTU的量測數據，就可以進行以負荷均衡化為目標的配電網絡重構， 負荷均衡率與線損率之間有較強的相關性，所以可以用以負荷均衡化為目標的配電網重構 近似代替以降低線損為目標的配電網重構，這樣在只能量測FTU數據的情況下就可以進行 配電網重構。
【發明內容】
[0004] 本發明提供一種配電網絡重構方法，僅僅根據饋線終端裝置的量測數據，以負荷 均衡化為目標，采用時間遞推合并法進行配電網絡重構，對于調整負荷、實行均衡用電、降 低線損、節約電能具有重要作用。
[0005] 為了到達上述目的，本發明提供一種配電網絡重構方法，采用時間遞推合并法進 行配電網絡重構，將某一時間區間按照時間間隔i等分為若干時間段，對各個時間段進行靜 態重構，根據負荷均衡化目標對各個時間段的最佳運行方式進行開關切換，判斷開關操作 的總數是否滿足約束條件，如果不滿足，則調整時間間隔i，重新進行時間段劃分，直至滿足 約束條件，則完成配電網絡重構。
[0006] 所述的時間間隔i為自然數，i的初始值為1，i的單位是小時。
[0007] 根據網絡初始信息，利用改進遺傳算法對各個時間段進行靜態重構，得到各個時 間段內的最佳運行方式。
[0008] 所述的負荷均衡化目標為：判斷相鄰時間段的負荷均衡率關系A是否小于相鄰時 間段的負荷均衡率閾值A S，如果是，使相鄰時間段中的后一時段繼續采用前一時段的最佳 運行方式，如果否，進行開關切換，使后一時段采用本時間段的最佳運行方式；
[0009] 其中，相鄰時間段的負荷均衡率閾值△ S為定值0.05,相鄰時間段的負荷均衡率關 系A=(vl-V2)/V2，vl是相鄰時段中，后一時段用前一時段的最佳運行方式運行得到的負荷 均衡率， V2是后一時段用其自己的最佳運行方式運行得到的負荷均衡率。
[0010] 較佳地，所述的配電網絡重構方法包含以下步驟：
[0011] 步驟S1、將某一時間區間按照時間間隔i等分為若干時間段；
[0012] 其中，i為自然數，i的初始值為l，i的單位是小時；
[0013] 步驟S2、對各個時間段進行負荷預測，根據負荷預測的結果，讀入網絡初始信息；
[0014] 所述的網絡初始信息包含:支路參數、各個時間段的負荷數據；
[0015] 步驟S3、根據網絡初始信息，利用改進遺傳算法對各個時間段進行靜態重構，得到 各個時間段內的最佳運行方式；
[0016] 步驟S4、判斷相鄰時間段的重構方式是否相同，如果是，進行步驟S5,如果否，進行 步驟S6;
[0017] 步驟S5、將該兩個時間段合并為一個時間段，進行步驟S6;
[0018]步驟S6、依次計算相鄰時間段的負荷均衡率關系A=(vl-V2)/v2,其中，vl是相鄰 時段中，后一時段用前一時段的最佳運行方式運行得到的負荷均衡率，v2是后一時段用其 自己的最佳運行方式運行得到的負荷均衡率；
[0019] 步驟S7、判斷相鄰時間段的負荷均衡率關系A是否小于負荷均衡率閾值AS，如果 是，進行步驟S8，如果否，進行步驟S9;
[0020] 其中，負荷均衡率閾值Δ s為定值0.05;
[0021] 步驟S8、使相鄰時間段中的后一時段采用前一時段的最佳運行方式，進行步驟 S10；
[0022] 步驟S9、進行開關切換，使后一時段采用本時間段的最佳運行方式，進行步驟S10;
[0023] 步驟S10、統計開關操作的總次數，判斷總次數是否滿足開關約束條件，如果是，則 結束，如果否，則令時間間隔i = i+l，返回進行步驟S1;
[0024] 其中，開關約束條件是一個固定的數值。
[0025] 所述的利用改進遺傳算法對各個時間段進行靜態重構包含以下步驟：
[0026] 步驟S301、根據網絡初始信息生成初始種群模塊，產生初始種群；
[0027] 將配電網絡中的開關狀態用0和1進行編碼，0表示分閘狀態，1表示合閘狀態，每個 開關占據染色體的一位，各開關狀態組合在一起形成了一條染色體，染色體的長度即為網 絡中所有開關的數目，初始種群模塊是得到的一個染色體個體，初始種群是若干個染色體 組成的染色體群體；
[0028]步驟S302、計算初始種群中各個染色體的適應度值；
[0029] 適應度函數是由目標函數變換而成；
[0030] 適應度函數:F(X)=0，f(X)2Cmax);
[0032] Cmax為一個給定的常量，數值為10;f(x)為目標函數；
[0033]以負荷均衡化為目標的配電網重構目標函數:f=minRLCa;
[0034] 一個配電網中所有聯絡開關的饋線偶的負荷均衡率最大者為該配電網的負荷均 衡率RLCa :
[0035] RLCa=max[RLCi,RLC2i,……，RLC2i]，i eL;
[0036] 聯絡開關TSi的饋線偶的負荷均衡率RLCi為：
[0037] RLCi=rnax[lm,m, ln,n]/min[lm,m, Ιη,η] ,Ι?,ηΕχ；
[0038] 其中，χ為饋線偶中所有源點的集合，L表示配電網中所有聯絡開關的饋線偶的集 合；
[0039] 步驟S303、按照輪盤賭方法得到每個初始種群中染色體的選擇個數，并對初始種 群進行精英選擇；
[0040] 精英選擇:為了防止由于選擇誤差或者交叉和變異的破壞作用而導致當前群體的 最佳個體在下一代丟失，把群體中適應值最高按10%的個體直接復制到下一代而不進行交 叉配對；
[0041] 步驟S304、按照染色體的選擇個數，對相應的染色體進行淘汰選擇；
[0042] 從經過精英選擇的群體中淘汰10%的較差個體，形成新的群體；
[0043]步驟S305、計算自適應控制后的交叉概率，進行交叉操作；
[0044]自適應交叉概率Pc:
[0045] Pc = kl(fmax-f )/ (fmax-favg) ,f > favg
[0046] Pc = k2,f <favg
[0047] 其中，fmax是群體中的最大適應值;favg是群體平均適應值;f是要交叉的兩個個體 中較大的適應度值;ki和k2是大于0小于1的常數；
[0048] 交叉操作:在個體碼串中隨機設定一個交叉點，實行交叉時，該點之后的兩個染色 體部分結構進行互換，生成兩個新的個體；
[0049] 步驟S306、計算自適應控制后的變異概率，進行變異操作；
[0050] 自適應變異概率Pm:
[0051 ] Pn = k3(fmax-fl)/(fmax-favg) ,fl > favg
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