中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃研究

作為配電網(wǎng)絡(luò)繁雜的部分，中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃是人們關(guān)注的焦點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行深入研究具有現(xiàn)實(shí)意義。在進(jìn)行優(yōu)化規(guī)劃過(guò)程中，涉及到電網(wǎng)接線模式、線路的分段開(kāi)關(guān)以及聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的設(shè)置等問(wèn)題，規(guī)劃的關(guān)鍵是在滿足用戶對(duì)電能質(zhì)量要求的同時(shí)，也能夠保證電網(wǎng)適應(yīng)地區(qū)建設(shè)的發(fā)展和用電負(fù)荷的增長(zhǎng)要求。本文即是對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)一系列論述，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃工作面臨的新形勢(shì)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】中壓配電網(wǎng)；優(yōu)化規(guī)劃；新形勢(shì)；應(yīng)用

1 中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的內(nèi)容及意義

對(duì)中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃所涉及的內(nèi)容進(jìn)行歸納，包括：對(duì)管轄區(qū)域內(nèi)的電量、負(fù)荷及負(fù)荷的分布情況、負(fù)荷曲線等進(jìn)行規(guī)劃；確定中壓配電站的具體位置；確定變電站的供電容量以及供電范圍；對(duì)中壓配電網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，對(duì)規(guī)劃的目標(biāo)以及中間的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行研究；完成無(wú)功電源優(yōu)化的規(guī)劃以及一些配電自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃等問(wèn)題。實(shí)施中壓配電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃的重要意義在于：通過(guò)優(yōu)化規(guī)劃可以有效的降低整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗，對(duì)未來(lái)電網(wǎng)的運(yùn)行效益進(jìn)行改進(jìn)；可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站容量、位置和供電范圍的科學(xué)確定，對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)行管理來(lái)說(shuō)，這是極為有利的，可以防止系統(tǒng)之間的跨區(qū)域交叉供電，對(duì)提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率來(lái)說(shuō)十分適宜；通過(guò)配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性。

2 中壓配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃的困境

中壓配電網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化規(guī)劃是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，從其自身的特點(diǎn)出發(fā)，在具體的求解過(guò)程中，常常會(huì)碰到以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：

2.1 目標(biāo)多樣性

在中壓配電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃中，不僅要求能夠盡可能的節(jié)省投資、減少浪費(fèi)，還要求系統(tǒng)具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，占有盡可能小的面積，對(duì)環(huán)境的污染盡可能的小等，因此，這其中會(huì)存在一個(gè)綜合衡量多目標(biāo)的問(wèn)題。

2.2 多階段性

在具體規(guī)劃中，為了從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā)，防止出現(xiàn)短視行為以及盲目性，通常需要站在較高的視覺(jué)來(lái)處理問(wèn)題，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)對(duì)電網(wǎng)的布局進(jìn)行整體考慮，但目前這方面的問(wèn)題依然較大、比較突出。

2.3 非線性

在線路的投資和可靠性等指標(biāo)中，都存在非線性問(wèn)題。

2.4 不確定性

對(duì)未來(lái)負(fù)荷和發(fā)電量的預(yù)測(cè)都僅僅是理論預(yù)測(cè)，無(wú)法完全預(yù)測(cè)正確，同時(shí)這些因素還會(huì)受到各種外界環(huán)境的影響和制約，很難用確定值對(duì)其進(jìn)行處理。

3 基于Tabu搜索技術(shù)的中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

禁忌搜索法（TS）誕生于上世紀(jì)80年代，它能夠?qū)崿F(xiàn)搜索功能，是對(duì)局部領(lǐng)域搜索的一種擴(kuò)展，屬于全局逐步尋優(yōu)算法，整個(gè)過(guò)程模擬人類(lèi)的智力過(guò)程。在Tabu搜索中，首先是采用隨機(jī)方法，得到一個(gè)初始可行的解作為當(dāng)前解，然后對(duì)當(dāng)前解領(lǐng)域中的所有可行解進(jìn)行搜索，將其中的最優(yōu)解作為新的當(dāng)前解；同時(shí)，這種方法為了防止造成局優(yōu)解，允許有以一定的質(zhì)量變差操作。另外，為了防止在所搜過(guò)程中出現(xiàn)路徑的往返重復(fù)，這種方法通過(guò)列表的形式將搜索路徑的歷史信息記錄下來(lái)，在一定程度上保證了搜索過(guò)程避開(kāi)了局部極點(diǎn)值，為開(kāi)辟新的搜索區(qū)域提供了途徑。因此，Tabu算法使用的是類(lèi)似于“記憶”技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化過(guò)程的記錄以及選擇，同時(shí)為下一步的搜索提供指導(dǎo)；這種方法尤其適用于配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃這種大型的組合優(yōu)化問(wèn)題。

4 遺傳禁忌混合算法在配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃中的應(yīng)用

為了改善搜索解的結(jié)構(gòu)，有時(shí)候會(huì)采取單點(diǎn)尋優(yōu)操作，如果將禁忌搜索法引入到遺傳算法的變異操作中，可以得到改進(jìn)的遺傳算法，增強(qiáng)局部搜索能力，這就是遺傳禁忌混合算法。它針對(duì)初始值依耐性較強(qiáng)的特點(diǎn)，引入了遺傳算法，為其找到較好的初始點(diǎn)，加快了收斂的速度，提高了解的質(zhì)量。在電網(wǎng)規(guī)劃中，可以對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ひ约昂?jiǎn)化，最終歸結(jié)為旅行商經(jīng)若干城市的最短路徑問(wèn)題。對(duì)此，本節(jié)將上文所述的兩種算法應(yīng)用于10個(gè)區(qū)域的旅行商經(jīng)若干城市的最短路徑問(wèn)題中，各區(qū)域的位置坐標(biāo)如表1所示。

5 中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃新形勢(shì)

當(dāng)前，中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃面臨著嚴(yán)峻的新形勢(shì)。首先，外部環(huán)境在變化，在規(guī)劃過(guò)程中要考慮到周?chē)h(huán)境的配合問(wèn)題；其次，電力企業(yè)越來(lái)越重視經(jīng)濟(jì)效益以及投資回報(bào)，電網(wǎng)公司也將輸配電網(wǎng)的規(guī)劃工作看成是重點(diǎn)工作來(lái)抓。對(duì)當(dāng)前規(guī)劃工作的研究方向以及處理方法和手段等進(jìn)行分析有：在未來(lái)，要不斷吸收先進(jìn)的數(shù)學(xué)算法以及新技術(shù)；在規(guī)劃過(guò)程中，要從全局最優(yōu)的落腳點(diǎn)出發(fā)，努力向多目標(biāo)規(guī)劃的方向發(fā)展；要全面考慮各種不確定因素，對(duì)于電力系統(tǒng)自身以及經(jīng)濟(jì)環(huán)境等方面的不確定因素進(jìn)行科學(xué)合理的處理是未來(lái)研究的重要方向；在當(dāng)前的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，要盡可能對(duì)傳統(tǒng)中壓配電網(wǎng)絡(luò)的思路以及方法做出改變。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司樂(lè)亭縣供電分公司 河北省樂(lè)亭縣 063600