配電網(wǎng)降損方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種配電網(wǎng)降損方法和裝置，所述配電網(wǎng)降損方法包括以下步驟：A.以配電網(wǎng)線路開關(guān)狀態(tài)和需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量編碼染色體，并構(gòu)建初始種群；B.以配電網(wǎng)總網(wǎng)損為適應(yīng)度，采用遺傳方法產(chǎn)生新種群；C.當(dāng)新種群滿足預(yù)定收斂條件時(shí)，以新種群的結(jié)果染色體確定配電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)和每個(gè)需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量，否則返回到步驟B，繼續(xù)遺傳。采用本發(fā)明的配電網(wǎng)降損方法和裝置，能夠?qū)⑴潆娋W(wǎng)線路開關(guān)狀態(tài)和無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量一并納入降損考慮范圍，實(shí)現(xiàn)全局的最優(yōu)配置。
【專利說明】配電網(wǎng)降損方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)系統(tǒng)的控制方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 長期以來，我國電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)主要集中在技術(shù)含量高、對供電能力和安全穩(wěn)定 運(yùn)行起關(guān)鍵作用的輸電網(wǎng)上，而對結(jié)構(gòu)相對簡單、對整個(gè)電網(wǎng)的影響范圍較小的10kv及以 下終端配電網(wǎng)缺乏重視，使得配電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)網(wǎng)損率普遍偏高，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì) 運(yùn)行，不利于節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
[0003] 當(dāng)前配電網(wǎng)降損技術(shù)的主要措施是利用網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和無功補(bǔ)償優(yōu)化配電網(wǎng)運(yùn)行，以 及通過變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行來降低變壓器的損耗。其中，配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)又稱配電網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，或 配電網(wǎng)絡(luò)饋線組態(tài)、配電網(wǎng)絡(luò)饋線重構(gòu)。配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)就是通過改變分段開關(guān)、聯(lián)絡(luò)開關(guān)的 組合狀態(tài)，即選擇用戶的供電路徑，達(dá)到降低網(wǎng)損、消除過載、平衡負(fù)荷、提高電能質(zhì)量的 目的。而無功功率補(bǔ)償Reactive power compensation，簡稱無功補(bǔ)償，在電力供電系統(tǒng)中 起提高配電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善 供電環(huán)境。而變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指的是當(dāng)幾臺變壓器并列運(yùn)行時(shí)，由于各變壓器鐵耗基本不 變，而銅耗隨著負(fù)載的變化而變化，因此需按負(fù)載大小調(diào)整運(yùn)行變壓器的臺數(shù)和容量，使變 壓器的功率總損耗為最小，這種運(yùn)行方式，稱為變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，一般通過調(diào)整變壓器 的組合方式來實(shí)現(xiàn)。
[0004] 這些降損方法分別有其不足之處，為了達(dá)到最好的降損效果，配電網(wǎng)中應(yīng)當(dāng)將各 種降損方法綜合考慮，使得各種降損方法能夠互相補(bǔ)充。但是現(xiàn)有技術(shù)中沒有考慮到不同 降損方法的綜合影響，它們所提出的方法都是在一個(gè)局部最優(yōu)配置的基礎(chǔ)上獲取另一個(gè)局 部最優(yōu)的配置，得出的結(jié)果很難實(shí)現(xiàn)兼顧各種降損方法的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全面綜合考慮，并由此 實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)配置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于此，本發(fā)明的目的在于綜合全面考慮不同降損方法的特點(diǎn)，對配電網(wǎng)采用全 局最優(yōu)的方式來實(shí)現(xiàn)損耗降低。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為如下。
[0007] -種配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
[0008] A、以配電網(wǎng)線路開關(guān)狀態(tài)和需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量編碼染色 體，并構(gòu)建初始種群；
[0009] B、以配電網(wǎng)總網(wǎng)損為適應(yīng)度，采用遺傳方法產(chǎn)生新種群；
[0010] C、當(dāng)所述新種群滿足預(yù)定收斂條件時(shí)，以新種群的結(jié)果染色體確定配電網(wǎng)開關(guān)狀 態(tài)和每個(gè)需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量，否則返回到步驟B，繼續(xù)遺傳。
[0011] 其中，所述無功補(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償容量是指節(jié)點(diǎn)需要補(bǔ)充的電容器組數(shù)，而在染色 體中以二進(jìn)制編碼表示所述電容器組數(shù)。
[0012] 另一方面，所述步驟B中進(jìn)行遺傳時(shí)采用的交叉率P。為：

【權(quán)利要求】
1. 一種配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： A、 以配電網(wǎng)線路開關(guān)狀態(tài)和需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量編碼染色體，并 構(gòu)建初始種群； B、 以配電網(wǎng)總網(wǎng)損為適應(yīng)度，采用遺傳方法產(chǎn)生新種群； C、 當(dāng)所述新種群滿足預(yù)定收斂條件時(shí)，以新種群的結(jié)果染色體確定配電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)和 每個(gè)需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量，否則返回到步驟B，繼續(xù)遺傳。
2. 權(quán)利要求1中所述的配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述無功補(bǔ)償?shù)臒o功補(bǔ)償容量 是指節(jié)點(diǎn)需要補(bǔ)充的電容器組數(shù)，而在染色體中以二進(jìn)制編碼表示所述電容器組數(shù)。
3. 權(quán)利要求1中所述的配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述步驟B中進(jìn)行遺傳時(shí)采用的 交叉率P。為：
其中η為本次遺傳的代數(shù)，歹(π)為第η代遺傳的種群適應(yīng)度平均值，m為初次滿足條件 時(shí)的遺傳代數(shù)，Pes為最大交叉率，卩&為最小交叉率，α為交叉率減小步長參數(shù)，ε 為降低交叉率所需達(dá)到的適應(yīng)度平均值的限值，其中 ε取值為〇· Ol彡ε彡〇· 03 ; α取值為〇· 001彡α彡〇· 01。
4. 權(quán)利要求3中所述的配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述ε取值為0.02。
5. 權(quán)利要求3中所述的配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述最大交叉率Pes為0. 9,所述 最小交叉率PebS 0.4。
6. 權(quán)利要求1中所述的配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述步驟B中進(jìn)行遺傳時(shí)采用的 變異率Pm為：
其中η為本次遺傳的代數(shù)，δ為相鄰兩代適應(yīng)度平均值之差的預(yù)定限值，Pms、Pmb分別 表示最大變異率和最小變異率，Y為變異率增大步長參數(shù)，其中Y取值為0.01，所述最小 變異率Pmb為〇. 01，所述最大變異率Pms為〇. 1。
7. 權(quán)利要求1中所述的配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述配電網(wǎng)總網(wǎng)損f = Σ h Λ Pli+ Λ Pt，其中，Λ Pli為第i條線路的有功損耗，Iii為第i條線路的開關(guān)狀態(tài)，且Ici為 〇表不打開，Ii i為1表不閉合，Δ Pt為變壓器的有功損耗。
8. 權(quán)利要求1中所述的配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述遺傳方法的約束條件為：
其中Pi代表配電網(wǎng)中任一節(jié)點(diǎn)i的注入有功功率，Qi代表所述節(jié)點(diǎn)i的注入無功功率， Qcd代表所述節(jié)點(diǎn)i的無功補(bǔ)償容量，A、％代表所述節(jié)點(diǎn)i和另一節(jié)點(diǎn)j的電壓幅值，Gp Bij代表節(jié)點(diǎn)i、j之間的電導(dǎo)、電納，Θ u代表節(jié)點(diǎn)i和j之間電壓的相角差；
其中Uimin、Uimax代表所述節(jié)點(diǎn)i允許電壓的下限與上限值，Q"in、Q anax代表各補(bǔ)償節(jié)點(diǎn) 的無功補(bǔ)償容量的下限與上限值，Sp Siliax代表饋線流過的功率和最大允許功率，1、η代表 配電網(wǎng)系統(tǒng)的支路數(shù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)。
9. 權(quán)利要求1中所述的配電網(wǎng)降損方法，其特征在于，所述初始種群的種群規(guī)模為40。
10. -種配電網(wǎng)降損裝置，所述裝置包括： 染色體單元，用于以配電網(wǎng)線路開關(guān)狀態(tài)和需要進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量 編碼染色體； 種群構(gòu)建單元，用于構(gòu)建染色體的種群； 遺傳單元，用于以配電網(wǎng)總網(wǎng)損為適應(yīng)度，以遺傳方式產(chǎn)生新種群，當(dāng)新種群滿足預(yù)定 收斂條件時(shí)，確定種群中的結(jié)果染色體，否則繼續(xù)遺傳產(chǎn)生新種群； 配電網(wǎng)降損控制單元，用于根據(jù)所述結(jié)果染色體確定配電網(wǎng)開關(guān)狀態(tài)和每個(gè)需要進(jìn)行 無功補(bǔ)償?shù)墓?jié)點(diǎn)的無功補(bǔ)償容量。
【文檔編號】H02J3/00GK104377689SQ201410607042
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】余加喜, 劉彬和, 毛安家, 黃昀思, 陳蘭蘭, 裴子霞 申請人:海南電網(wǎng)有限責(zé)任公司, 北京水木源華電氣股份有限公司, 華北電力大學(xué)