基于進化規劃算法的配電網運行方式分析研究

張馳 秦卉 吳琳

摘 要：在我國的社會發展建設過程中，電力企業起到了非常關鍵的作用，尤其是在現代社會中，人們對于電能的需求正在快速增加，這種情況對于配電網的運行方式以及運行穩定性提出了更高的要求。電力企業想要更好的加強配電網的運行穩定性、安全性以及經濟性等等，就需要采用基于進化規劃算法配電網的運行方式。該方式具有定制性，也就是說將固定運行周期內的配電網能耗最低作為根本目的，將約束條件設定為配電網運行安全穩定性、潮流平衡程度、電壓的幅值、電流偏移情況等等，同時也針對配電網運行方式進行一定的約束，比如說采用輻射型、無孤島方式等等，之后利用進化規劃算法對配電網開關狀態向量的最佳狀態進行尋找，從而保證配電網在眾多約束條件下依然能夠進行安全、穩定的運行。

關鍵詞：進化規劃算法；配電網；運行方式；分析；研究

在我國的電力系統之中，配電網使其中非常關鍵的構成部分，其主要功能就是對電能進行科學、合理的分配，保證電能供應的安全、可靠性，確保人們在使用電能的過程中不會出現任何問題。可以說配電網的運行質量能夠直接影響整個電力系統的運行穩定性和可靠性，同時還會對電力企業的綜合效益造成一定的影響。從目前來看，我國的電力系統配電網一般都是進行的閉環設計，運行方式確是開環，這就致使配電網中存在著大量的開關，想要對配電網的運行方式進行確定和定制就需要對開關的狀態進行改變，從而確保在不同的條件和負荷下，電能供應最為可靠和合理，經濟性也非常好。但是目前大部分配電網運行方式都是通過人工進行調整和控制的，這樣就容易造成配電網運行出現故障，影響電能的供應穩定性。

1 配電網運行方式定制模型

（1）目標函數。

（2）約束條件。

電力系統中的配電網運行方式能夠對電力系統的整體運行穩定性和用電可靠性產生影響，因此，在對配電網運行方式進行確定的過程中，相關技術人員不但要對穩定性約束條件進行設計，同時還需要用電可靠性的約束條件進行考慮[1]。而且，配電網和輸電網還存在著不同之處，那就是前者是進行的閉環設計，但是使用確實開環方式，因此，應保證配電網的運行結構為輻射型，另外，不應該設有孤島。

第一，用電可靠性約束。想要加強配電網供應電能的可靠性，就一定要采用科學合理的約束措施，也就是說應將電能供應可靠性實際指標控制在額定值以下。選用供電可靠率RS-3和用戶平均停電時間T指標表示配電網供電可靠性[2]。其中，RS-3指標應滿足

第五，配電網網絡結構約束。配電網具有閉環設計、開環運行的特點。要求低損耗定制的運行方式必須滿足以下兩個條件：配電網網架為輻射型結構；配電網不能有孤島存在。

2 基于進化規劃算法的模型分析

（1）結合改進隨機變異策略的網絡結構約束處理。

進化規劃算法就是通過對大自然中的生物進化進行仿生、模仿，最終促使配電網在不同約束下都有著非常低的能耗量。該方法和遺傳算法比較相像，進化規劃算法也需要具備遺傳算法中的基礎條件，也是按照遺傳算法的流程進行的，其中有初始種群、突變、個體適應程度、選擇、組建新種群、逐漸進化，最終達到最佳狀態。配電網是非常龐大的，對其進行控制需要非常多的開關，因此，通過進化規劃算法，利用0-1的狀態控制使其在約束條件下達到最佳狀態。另外，還需要對算法的變化進行一定的完善，防止子節點出現互相連接的情況，提高配電網運行的穩定性。

（2）模型的求解流程。

想要將配電網的運行方式轉變成低能耗的狀態，就需要針對網絡中的開關進行變化，也就是說對大量的開關狀態進行組合，從而完成在多種約束條件下配電網依然可以保持在一個較低能耗的運行狀態，從而提高配電網的綜合效益。實際流程在下圖中顯示。

基于進化規劃算法的配網低損耗運行方式定制流程圖

3 結語

在我國社會的發展和建設的過程中，電力系統起到了不可磨滅的作用，可以說當代社會是完全離不開電能供應的，由此可見，電力系統的重要性不言而喻。在電力系統中，配電網使其中非常重要的構成部分，其能夠對電能進行更為科學的分配，保證人們使用上安全、可靠的電能。配電網的運行方式能夠影響電能損耗量和電網的安全穩定性，因此，本文基于進化規劃算法的配電網運行方式進行了具體的分析和研究，提出了更為合理的配電網運行規劃方案，促使配電網的工作更加科學、穩定、規范。

參考文獻：

[1]李珂，王金鳳，楊麗徙，等.基于多場景抗毀性分析的配電網網絡結構優化[J].電力系統自動化，2014，38（01）：134-138.

[2]劉一民，李智歡，段獻忠.進化規劃方法的綜合改進及其在電力系統無功優化中的應用[J].電網技術，2007，31（08）：247-251.

作者簡介：張馳（1989-），男，工程師，從事配電網自動化技術的研究與應用；

秦卉（1990-），女，工程師，研究方向：配網自動化；吳琳（1963-），女，高級工程師，配電網自動化技術專家。