采用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電建議

羅建平，張宏靜

（國網(wǎng)四川省電力公司資陽供電公司，資陽 641300）

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的提高和電力行業(yè)的發(fā)展，配電網(wǎng)的建設(shè)以及運(yùn)維技術(shù)也取得了顯著的進(jìn)步，配電網(wǎng)的智能化已經(jīng)成為了我國電網(wǎng)的主要發(fā)展趨勢。配電網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)智能化，必須要具備強(qiáng)大的自愈功能，能夠通過各種智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)供電的自動恢復(fù)，從而減少供電故障對用電客戶所造成的不利影響。電力企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)用動態(tài)規(guī)劃等先進(jìn)的技術(shù)手段，通過有效的恢復(fù)策略來自動恢復(fù)配電網(wǎng)的供電運(yùn)行，從而保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性。

1 配電網(wǎng)恢復(fù)供電的最佳路徑

對配電網(wǎng)發(fā)生故障的區(qū)域自動進(jìn)行供電恢復(fù)的最佳路徑實(shí)質(zhì)上也就是在故障條件下對配網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)的過程。其目的在于快速恢復(fù)非故障區(qū)段的電力供應(yīng)，另外，最佳路徑還應(yīng)滿足減小線損和線路對于負(fù)載容量的實(shí)際要求。目前在配電網(wǎng)的自動化應(yīng)用中，對故障區(qū)域進(jìn)行快速隔離并自動恢復(fù)供電是重點(diǎn)的研究方向，在路徑的優(yōu)化分析方面取得了很多研究成果。目前對配電網(wǎng)恢復(fù)故障區(qū)域供電的最佳路徑研究中主要針對的是城市的交通系統(tǒng)中最短路徑選擇問題。在對此類問題進(jìn)行研究分析時可以采取啟發(fā)式最短路徑搜索算法以及最短單元路徑算法來開展研究工作。

1.1 以GIS空間為基礎(chǔ)的最短查詢語言路徑分析

該方法目前還處于理論研究過程中，在實(shí)踐工作中尚未得到應(yīng)用。研究人員針對MAX的空間查詢語言進(jìn)行了大量的研究，對其完備性以及時態(tài)、范圍查詢也都開展了一系列的應(yīng)用試驗(yàn)，不過仍然需要對該路徑進(jìn)行進(jìn)一步的研究，目前該技術(shù)方法還不具備實(shí)踐應(yīng)用的條件。在對GIS空間進(jìn)行研究時可以適當(dāng)?shù)耐瑫r研究其他相關(guān)的最短路徑，并根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域以及背景的不同來對GIS空間的查詢語言進(jìn)行研究，以獲得其最短路徑，從而滿足生產(chǎn)實(shí)踐的要求。以某配電網(wǎng)為例，其供電恢復(fù)方案的具體內(nèi)容可參見表1。

表1 某配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電的具體方案

1.2 以功能模塊為基礎(chǔ)的最佳思想路徑分析

通過動態(tài)規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)來恢復(fù)配電網(wǎng)供電時應(yīng)合理運(yùn)用以功能模塊為基礎(chǔ)的思想路徑，并按照分類的不同來對不同的功能模塊進(jìn)行布置安排，從而使最短單元路徑的高效分析處理得以實(shí)現(xiàn)。例如使用以人工智能以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為技術(shù)支撐的啟發(fā)式最短路徑搜索算法，這種算法具有很好的適應(yīng)性，在各種應(yīng)用領(lǐng)域以及背景下都可以比較準(zhǔn)確的反映出其時間以及空間的復(fù)雜性。開展以功能模塊為基礎(chǔ)的思想路徑的相關(guān)研究工作可以為配電網(wǎng)恢復(fù)故障區(qū)域的供電的最短單元路徑分析提供更加豐富準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參考。

2 科學(xué)選擇配電網(wǎng)恢復(fù)供電的最佳路徑

2.1 保證饋電負(fù)荷符合技術(shù)要求

在選擇恢復(fù)配電網(wǎng)發(fā)生故障區(qū)域的供電路徑時，要保證其饋線負(fù)荷必須符合相關(guān)的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)。隨著配電網(wǎng)電力供應(yīng)質(zhì)量的提高，供電恢復(fù)的時間也將相應(yīng)的減少。另外，在配電網(wǎng)正常運(yùn)行過程中應(yīng)盡量減少開合開關(guān)的頻率，這樣可以有效減少線損，使配電網(wǎng)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 明確利用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)恢復(fù)配電網(wǎng)供電的最短路徑

動態(tài)規(guī)劃是運(yùn)籌方法中的核心環(huán)節(jié)，而且在恢復(fù)配電網(wǎng)故障區(qū)域電力供應(yīng)的最短路徑選擇只能夠有明確的要求。該技術(shù)在決策中對最優(yōu)問題的求解應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，可以通過合理方式將多階段性問題轉(zhuǎn)變成單一階段性的問題，并采取依次求解的計算方法來對其進(jìn)行解決處理，從而提高問題處理的效率。

以某一復(fù)雜結(jié)構(gòu)的配電網(wǎng)絡(luò)為例，在該配電網(wǎng)中有多個聯(lián)絡(luò)開關(guān)、電源點(diǎn)以及分支點(diǎn)，在選擇恢復(fù)配電網(wǎng)發(fā)生故障區(qū)域的最佳供電路徑時具有較大的難度。因此需要科學(xué)應(yīng)用動態(tài)規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)，把查找恢復(fù)故障區(qū)域供電的最佳路徑轉(zhuǎn)化為該故障區(qū)域中所有電源點(diǎn)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)間的距離關(guān)系問題來處理，并綜合考慮線路承載能力和損耗，這樣就可以首先逐一找出每個電源點(diǎn)到其相對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)的最短路徑，再對線路承載能力和損耗是否滿足要求進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而得到配電網(wǎng)自動恢復(fù)供電的最佳方案。通過這種方法將多目標(biāo)的復(fù)雜路徑問題轉(zhuǎn)變成了相對簡單的單一階段問題，使處理問題的效率得到了有效的提高。

3 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展，在生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域中對電力能源的需求都在不斷的增長，因此必須保證電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和可靠性。電力企業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)全面掌握動態(tài)規(guī)劃的相關(guān)技術(shù)，并對其進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，準(zhǔn)確分析實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)供電自動恢復(fù)的最佳路徑，并科學(xué)的對最佳路徑進(jìn)行選擇，從而保證配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，為用戶提供優(yōu)質(zhì)高效的電力能源，同時為配電網(wǎng)的自動故障恢復(fù)奠定良好的基礎(chǔ)。