一種中壓配電網(wǎng)絡(luò)分段開關(guān)的優(yōu)化配置方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種中壓配電網(wǎng)絡(luò)分段開關(guān)的優(yōu)化配置方法，該方法包括以下步驟：a、輸入原始數(shù)據(jù)及所需參數(shù)；b、隨機初始化種群；c、適應度計算；d、判斷是否滿足GA算法終止條件；e、如果不滿足GA算法終止條件，執(zhí)行選擇操作、交叉操作、變異操作后執(zhí)行步驟c；f、如果滿足GA算法終止條件，輸出最優(yōu)結(jié)果，程序結(jié)束；本發(fā)明專利技術(shù)的方法通過遺傳算法求解分段開關(guān)的最優(yōu)數(shù)量和位置，計算量小，實現(xiàn)了可靠性和經(jīng)濟性的相互協(xié)調(diào)，達到了二者之間的最佳平衡點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及，該方法包括以下步驟：a、輸入原始數(shù)據(jù)及所需參數(shù)；b、隨機初始化種群；c、適應度計算；d、判斷是否滿足GA算法終止條件；e、如果不滿足GA算法終止條件，執(zhí)行選擇操作、交叉操作、變異操作后執(zhí)行步驟c；f、如果滿足GA算法終止條件，輸出最優(yōu)結(jié)果，程序結(jié)束；本專利技術(shù)的方法通過遺傳算法求解分段開關(guān)的最優(yōu)數(shù)量和位置，計算量小，實現(xiàn)了可靠性和經(jīng)濟性的相互協(xié)調(diào)，達到了二者之間的最佳平衡點。【專利說明】—種中壓配電網(wǎng)絡(luò)分段開關(guān)的優(yōu)化配置方法
本專利技術(shù)涉及，屬于供配電
。
技術(shù)介紹
中壓配電網(wǎng)位于電力系統(tǒng)的末端，直接與廣大用戶相連，其主要功能是將電力安全、經(jīng)濟、可靠地分配到用戶。中壓配電網(wǎng)絡(luò)一般為閉環(huán)結(jié)構(gòu)、開環(huán)運行，其中分段開關(guān)的優(yōu)化配置是配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一項重要內(nèi)容。配電網(wǎng)輻射線路中安裝分段開關(guān)后，發(fā)生永久性故障時，可利用分段開關(guān)隔離故障段，使故障點上游的正常段受影響時間最小；而通過聯(lián)絡(luò)線和聯(lián)絡(luò)開關(guān)，可以使故障點下游正常線路段的負荷轉(zhuǎn)接到其他饋線上，進一步縮小了故障影響的范圍和時間。故障段負荷恢復時間取決于修復故障的時間；而上下游正常段負荷受影響的時間，只是分段/隔離開關(guān)的倒閘操作時間，從而顯著減少了停電時間，增加了供電的可靠性。如果忽略開關(guān)本身故障造成的影響，就提高供電可靠性而言，分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)越多，每段上用戶就越少，則每次故障或計劃維修造成停電影響的用戶數(shù)就越少，可靠性也就越高。但從經(jīng)濟性上考慮，設(shè)備越多，其投資和設(shè)備維護的費用也越大，未必能獲得最大的經(jīng)濟效益。分段/聯(lián)絡(luò)開關(guān)的優(yōu)化配置是一個非線性的組合優(yōu)化問題。目前開關(guān)設(shè)備的配置多是以規(guī)程和導則為依據(jù)，根據(jù)具體的實際情況和經(jīng)驗，確定開關(guān)設(shè)備的位置和投資，屬于簡單的經(jīng)驗法，這種方法雖然有一定的定量計算，但很難得到通用的計算方法，而且依賴專家的經(jīng)驗，人為因素較多，難以實現(xiàn)開關(guān)配置的最優(yōu)化，難以有效提高配電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟性。近年來，國內(nèi)外對此類優(yōu)化問題進行了研究，取得了一些進展，有文獻提出了一種確定單環(huán)網(wǎng)分段開關(guān)數(shù)量的“成本一收益分析法”，但是其前提是假定負荷均勻分布，各區(qū)間長度相等，負荷相等，與現(xiàn)場實際有一定的差距，不具普遍性。另外一種遺傳算法和禁忌搜索算法相結(jié)合的混合算法確定分段開關(guān)的最優(yōu)配置，以及采用一種外層使用二分法確定分段開關(guān)的最優(yōu)安裝數(shù)量，內(nèi)層使用枚舉法確定開關(guān)最優(yōu)安裝位置的算法，效率有所提高，但計算量仍然很大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的問題是針對以上問題，提供一種能夠確定線路上分段開關(guān)的數(shù)量和安裝位置、實現(xiàn)可靠性和經(jīng)濟性相互協(xié)調(diào)的中壓配電網(wǎng)絡(luò)分段開關(guān)的優(yōu)化配置方法。為解決上述問題，本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案是:，其特征在于:該方法包括以下步驟:a、輸入原始數(shù)據(jù)及所需參數(shù)；b、隨機初始化種群；C、適應度計算；d、判斷是否滿足GA算法終止條件；e、如果不滿足GA算法終止條件，執(zhí)行選擇操作、交叉操作、變異操作后執(zhí)行步驟c ；f、如果滿足GA算法終止條件，輸出最優(yōu)結(jié)果，程序結(jié)束。作為一種優(yōu)化方案，所述步驟a中的參數(shù)包括計算開關(guān)投資費用的參數(shù)、計算運行維修費用的參數(shù)、計算用戶停電損失的參數(shù)、計算供電可靠率指標的參數(shù)、“T”節(jié)點參數(shù)、分段開關(guān)待選位置參數(shù)、負荷節(jié)點參數(shù)、相鄰的“T”節(jié)點之間饋線長度參數(shù)、負荷節(jié)點的負荷參數(shù)和負荷節(jié)點的用戶數(shù)。作為一種優(yōu)化方案，所述開關(guān)投資費用的數(shù)學式及參數(shù)為:? > ? I (I + ? )ρ_ 5] Scost =NkCs --1—-\式中，Nk表示開關(guān)數(shù)量；CS表示開關(guān)單臺投資費用現(xiàn)值；1為電力工業(yè)投資回收率；P為分段開關(guān)的經(jīng)濟使用年限。作為一種優(yōu)化方案，所述運行維修費用的數(shù)學式及參數(shù)為:Mcost-NkCmCs式中，Cm為年運行維護費用占投資費用的百分數(shù)。作為一種優(yōu)化方案，所述用戶停電損失的數(shù)學式及參數(shù)為:CecisT-Ce.EensCc= a j.K+ a 2.b.d式中，Eens為期望缺供電量，α 1； α 2分別為產(chǎn)電比法和平均電價折算倍數(shù)法的加權(quán)系數(shù)，K為產(chǎn)電比，b為單位停電電量電價與平均電價的比值，d為平均電價。作為一種優(yōu)化方案，所述供電可靠率指標的數(shù)學式及參數(shù)為:瓜/iWiii 小時數(shù)—[Hx8760-ZuA_小研數(shù)― ΣνΤχ8760式中，Ni為負荷點i的用戶數(shù)；Ui為負荷點i的年平均停電時間。本專利技術(shù)采取以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點:本專利技術(shù)的方法通過遺傳算法求解分段開關(guān)的最優(yōu)數(shù)量和位置，計算量小，實現(xiàn)了可靠性和經(jīng)濟性的相互協(xié)調(diào)，達到了二者之間的最佳平衡點。下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進一步說明。【專利附圖】【附圖說明】附圖1為本專利技術(shù)實施例中的程序流程圖；附圖2為本專利技術(shù)實施例中算例I的線路圖；附圖3為本專利技術(shù)實施例中算例2的線路圖。【具體實施方式】實施例:如附圖1所示，，該方法包括以下步驟:a、輸入原始數(shù)據(jù)及所需參數(shù)；b、隨機初始化種群；C、適應度計算；d、判斷是否滿足GA算法終止條件；e、如果不滿足GA算法終止條件，執(zhí)行選擇操作、交叉操作、變異操作后執(zhí)行步驟c ；f、如果滿足GA算法終止條件，輸出最優(yōu)結(jié)果，程序結(jié)束。2、如權(quán)利要求1所述的，其特征在于:所述步驟a中的參數(shù)包括計算開關(guān)投資費用的參數(shù)、計算運行維修費用的參數(shù)、計算用戶停電損失的參數(shù)、計算供電可靠率指標的參數(shù)、“T”節(jié)點參數(shù)、分段開關(guān)待選位置參數(shù)、負荷節(jié)點參數(shù)、相鄰的“T”節(jié)點之間饋線長度參數(shù)、負荷節(jié)點的負荷參數(shù)和負荷節(jié)點的用戶數(shù)。所述開關(guān)投資費用的數(shù)學式及參數(shù)為:【權(quán)利要求】1.，其特征在于:該方法包括以下步驟: a、輸入原始數(shù)據(jù)及所需參數(shù)； b、隨機初始化種群； C、適應度計算； d、判斷是否滿足GA算法終止條件； e、如果不滿足GA算法終止條件，執(zhí)行選擇操作、交叉操作、變異操作后執(zhí)行步驟c； f、如果滿足GA算法終止條件，輸出最優(yōu)結(jié)果，程序結(jié)束。2.如權(quán)利要求1所述的，其特征在于:所述步驟a中的參數(shù)包括計算開關(guān)投資費用的參數(shù)、計算運行維修費用的參數(shù)、計算用戶停電損失的參數(shù)、計算供電可靠率指標的參數(shù)、“T”節(jié)點參數(shù)、分段開關(guān)待選位置參數(shù)、負荷節(jié)點參數(shù)、相鄰的“T”節(jié)點之間饋線長度參數(shù)、負荷節(jié)點的負荷參數(shù)和負荷節(jié)點的用戶數(shù)。3.如權(quán)利要求2所述的，其特征在于:所述開關(guān)投資費用的數(shù)學式及參數(shù)為: 4.如權(quán)利要求2所述的，其特征在于:所述運行維修費用的數(shù)學式及參數(shù)為: Mcost-NkCmCs 式中，Cm為年運行維護費用占投資費用的百分數(shù)。5.如權(quán)利要求3所述的，其特征在于:所述用戶停電損失的數(shù)學式及參數(shù)為: Ccost-Cc.Eens Cc= a^K+a^b^d 式中，Eens為期望缺供電量，Ci1, Ci2分別為產(chǎn)電比法和平均電價折算倍數(shù)法的加權(quán)系數(shù)，K為產(chǎn)電比，b為單位停電電量電價與平均電價的比值，d為平均電價。6.如權(quán)利要求3所述的，其特征在于:所述供電可靠率指標的數(shù)學式及參數(shù)為: 【文檔編號】G06Q10/04GK103489047SQ201310460675【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日 【專利技術(shù)者】劉波, 劉東偉, 劉紅國, 張洪利, 馬紅霞 申請人:國家電網(wǎng)公司, 青州市供電公司本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種中壓配電網(wǎng)絡(luò)分段開關(guān)的優(yōu)化配置方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：a、輸入原始數(shù)據(jù)及所需參數(shù)；b、隨機初始化種群；c、適應度計算；d、判斷是否滿足GA算法終止條件；e、如果不滿足GA算法終止條件，執(zhí)行選擇操作、交叉操作、變異操作后執(zhí)行步驟c；f、如果滿足GA算法終止條件，輸出最優(yōu)結(jié)果，程序結(jié)束。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉波，劉東偉，劉紅國，張洪利，馬紅霞，
申請(專利權(quán))人：國家電網(wǎng)公司，青州市供電公司，
類型：發(fā)明
國別省市：