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

侯維捷

摘 要：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，為智能電網(wǎng)服務(wù)功能的不斷完善提供了重要的技術(shù)支持，逐漸擴(kuò)大了智能電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用范圍。結(jié)合當(dāng)前配電網(wǎng)的實(shí)際工作概況，可知各種影響因素的客觀存在，加大了配電網(wǎng)故障發(fā)生率，影響著電力生產(chǎn)效益及電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。為了改變這種不利的發(fā)展現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電，應(yīng)注重動態(tài)規(guī)劃技術(shù)的高效利用?；诖?，文章將對動態(tài)規(guī)劃技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：動態(tài)規(guī)劃技術(shù)；配電網(wǎng)；恢復(fù)供電；電力系統(tǒng)；故障

為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電，全面提升配電網(wǎng)供電水平，應(yīng)提高動態(tài)規(guī)劃技術(shù)的利用效率，擴(kuò)大該技術(shù)在配電網(wǎng)運(yùn)行中的實(shí)際應(yīng)用范圍，促使電力生產(chǎn)效益最大化目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。因此需要結(jié)合配電網(wǎng)的實(shí)際概況，充分發(fā)揮動態(tài)規(guī)劃技術(shù)優(yōu)勢，找出配單網(wǎng)恢復(fù)供電的最佳路徑，從而為其正常工作提供保障，保持我國電力行業(yè)良好的生產(chǎn)效益及社會效益，提高電網(wǎng)供電質(zhì)量的同時滿足用戶用電的多樣化需求。

1 配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電的最佳路徑分析

為了實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電，確保配電網(wǎng)能夠處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)選擇其故障區(qū)域恢復(fù)供電的最佳路徑，即發(fā)生故障時配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。這樣的工作機(jī)制價值在于：能夠在最短的時間內(nèi)使非故障區(qū)域保持正常供電，為后續(xù)配電網(wǎng)供電生產(chǎn)計(jì)劃順利實(shí)施提供保障。同時，通過故障情況下配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的有效操作，能夠使線路負(fù)載容量控制在合理的范圍內(nèi)，降低線損率，減少供電企業(yè)不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

當(dāng)期形勢下配網(wǎng)自動化研究領(lǐng)域?qū)焖賹?shí)現(xiàn)故障隔離、快速恢復(fù)配電網(wǎng)故障區(qū)域供電關(guān)注較多，開展了一系列的有關(guān)配電網(wǎng)恢復(fù)供電最佳路徑的研究工作，一定程度上為配電網(wǎng)故障的有效處理及預(yù)防提供了參考信息。因此，需要深入分析配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電最佳路徑，確保各種技術(shù)支持下配電網(wǎng)故障發(fā)生時能夠在最短的時間內(nèi)恢復(fù)供電，保持其良好的生產(chǎn)效益。

現(xiàn)階段在配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電路徑研究過程中關(guān)注的是城市交通網(wǎng)絡(luò)中的最短路徑問題。在研究這類問題過程中，可將其劃分為單元最短路徑算法與基于啟發(fā)式搜索最短路徑算法進(jìn)行研究。單元最短路徑算法的相關(guān)內(nèi)容包括以下方面：

（1）基于GIS空間查詢語言方面的最短路徑。結(jié)合該研究方法的實(shí)際概況，可知其目前依舊停留于理論階段，并未在實(shí)踐活動中得到真正的運(yùn)用。像MAX中的空間查詢語言，雖然研究人員在完備性方面進(jìn)行了充分的論證，對范圍、時態(tài)查詢進(jìn)行了應(yīng)用分析，但在實(shí)踐生產(chǎn)中未進(jìn)行充分利用，需要研究人員加大對這種路徑的研究力度。與此同時，在開展GIS空間研究工作的過程中，一定條件下也可關(guān)注其他最短路徑手段研究，但研究中應(yīng)根據(jù)不同的應(yīng)用背景及應(yīng)用領(lǐng)域，選擇有效的GIS空間查詢語言方面的最短路徑，滿足實(shí)際生產(chǎn)活動的各種需求。某配電網(wǎng)恢復(fù)供電方案內(nèi)容如表1所示。

（2）基于功能模塊思想路徑。運(yùn)用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電，也應(yīng)考慮基于功能模塊思想路徑的合理運(yùn)用。根據(jù)不同的分類方法，布置相應(yīng)的功能模塊，實(shí)現(xiàn)對單元最短路徑問題的高效處理。像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、人工智能支持下的啟發(fā)式搜索算法等，適用于不同的應(yīng)用背景及應(yīng)用領(lǐng)域，在空間或者時間復(fù)雜程度中有所反映。通過對基于功能模塊思想路徑研究工作開展，能夠?yàn)榕潆娋W(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電中單元最短路徑問題處理提供參考信息。

運(yùn)用啟發(fā)式搜索最短路徑算法研究單元最短路徑問題時，應(yīng)充分考慮這種方法中所包含空間有效方向的可控參數(shù)法。在這種參數(shù)法的支持下，能夠?qū)ο嚓P(guān)系數(shù)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，促使有效方向上路徑選擇的有效性，促使單元最短路徑問題處理能夠達(dá)到預(yù)期效果，為配電網(wǎng)故障區(qū)域快速恢復(fù)供電提供保障。

2 配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電最佳路徑選擇方法分析

結(jié)合當(dāng)前配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電路徑選擇研究及實(shí)踐活動狀況，可知其最佳路徑選擇問題處理復(fù)雜，主要在于其需要解決的是多目標(biāo)最佳路徑問題。因此，在開展配電網(wǎng)非故障區(qū)域恢復(fù)供電最佳路徑選擇的過程中，應(yīng)注重綜合分析。具體表現(xiàn)在以下方面：

（1）配電網(wǎng)故障區(qū)域選擇恢復(fù)供電路徑時，應(yīng)確保饋線負(fù)荷設(shè)置有效性，滿足相關(guān)的技術(shù)規(guī)范要求。當(dāng)配電網(wǎng)供電質(zhì)量不斷提高時，恢復(fù)供電時間將會縮短。同時，配電網(wǎng)正常供電時應(yīng)減少其開關(guān)控合次數(shù)，不斷降低線損率，有利于保持配電網(wǎng)良好的供電水平。某配電網(wǎng)故障恢復(fù)軟件總體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

（2）作為運(yùn)籌學(xué)的重要組成部分，動態(tài)規(guī)劃技術(shù)在實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電最短路徑方面應(yīng)明確相關(guān)的要求。這種技術(shù)在求解決策過程中最優(yōu)問題應(yīng)用方面有著一定的優(yōu)勢：通過將多個階段的過程問題按照合理的方式轉(zhuǎn)化為單階段問題，通過依次求解的方式進(jìn)行解決，實(shí)現(xiàn)問題的高效處理。

比如，在研究復(fù)雜配電網(wǎng)絡(luò)時，由于其中包含多個電源點(diǎn)、分支點(diǎn)及聯(lián)絡(luò)開關(guān)使得配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電最佳路徑選擇難度加大，此時，可通過動態(tài)規(guī)劃技術(shù)的合理運(yùn)用，將故障區(qū)域恢復(fù)供電最優(yōu)路徑視為故障區(qū)域各聯(lián)絡(luò)開關(guān)及電源點(diǎn)，通過解決不同電源點(diǎn)出發(fā)到所有聯(lián)絡(luò)開關(guān)之間的最短路徑問題，能夠?qū)崿F(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電，將復(fù)雜的多目標(biāo)路徑問題通過轉(zhuǎn)化為單階段問題進(jìn)行處理，提高實(shí)際問題處理效率。

3 結(jié)束語

市場經(jīng)濟(jì)體制改革步伐的不斷加快，對電力系統(tǒng)運(yùn)行中配電網(wǎng)供電水平提出了更高的要求，需要電力技術(shù)人員能夠加強(qiáng)動態(tài)規(guī)劃技術(shù)的合理運(yùn)用，找出配電網(wǎng)恢復(fù)供電的最佳路徑及相關(guān)的路徑選擇方法，滿足配電網(wǎng)正常供電的實(shí)際需求，促使其能夠長期處于穩(wěn)定、高效的運(yùn)行狀態(tài)。與此同時，應(yīng)不斷完善配電網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的各種技術(shù)規(guī)范，加強(qiáng)配電網(wǎng)運(yùn)行狀況的深入分析及運(yùn)行狀態(tài)的嚴(yán)格把控。

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