基于三层网格的配电网分层优化与网架优化研究与应用
发布时间：2021-07-11 17:17
配电网规划在电网规划建设中占据十分重要的地位,是保证电网安全、可靠、优质和经济的重要前提。本文基于配电网三层网络规划问题,着重要研究在网格化规划流程下配电网的分层优化以及网架规划优化。在分层优化上,给出了一个“用电单元-供电单元-供电网格”完整的三层网格结构。且本文着重针对三层网格中的供电单元网格的划分进行优化改进,改进重点如下:首先,本文采用改进的k-means聚类算法,对规划区域内的供电区块进行划分。引入网格动态减少法确定初始负荷中心避免传统k-means过于依赖初始负荷中心的问题。并引入负荷权重因子,使各供电区块之间的负荷保持相对平衡;其次,本文采用匈牙利算法,匹配几个相邻区域供电区块形成供电单元,得到的供电单元具有最佳互联方式。在网架优化上,基于前人配电网网架规划的研究,本文对传统遗传算法用于配电网网架规划进行改进。改进算法根据图论的知识,采用生成树算法计算出备选网络作为初始解,这一步筛选掉了 99%以上的不可行解,大大提高了算法效率;且根据生成树算法的思想,设计独有的杂交算子和变异算子,使得变异过程与杂交过程生成的网络为辐射型网络,算法的寻优能力大为增强。且结合模拟退火操作,...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１三层网络关系图??因本文需要，在此定义供电区块与供点单元的负荷大小：??供电区块．？负荷大小定为１６ＭＷ，由若干个用电单元组成，负荷大小主要定??
?第２章网格划分???（３）划分Ｌ１层网格：基于Ｌ２层网格的划分情况，综合考虑变电站站址站??容、城市行政分区、地理位置以及网架结构，形成一个安全经济可靠的供电网格。??（４）结合专家干预，满足相关配电网规划原则以及配电网纵和评价指标，??对所构建的网格划分进行自上而下的校验。根据校验结果对Ｌ２层网格进行改进??与调整，确保Ｌ２层网格划分结果的准确性、合理性、可靠性。??具体划分流程详见图２．２。??ＣｌＦｉＴ）??????柑据土地边界以及性质形成Ｌ３Ｎ格??根据负荷密度法计算Ｌ３?Ｍ格负荷??士?Ｊ??ｋ根据密度改进的ｋ均值算法，初步划??「?分供电Ｋ块??????＋?■?ｒ—?阁定Ｌ１网格?１??工干Ｉ）：－－？根据偶图匹配算法划分Ｌ２网格??！?＾?｜依据网格划分原！＾和配电网规划评价??Ｌ?＂？基于供电单元划分，进行变电站布点?｜挪Ｈ．２Ｉ順划分；ｔｒ紐雜册??＾?ｉ?ＩＴ??根据城市功能片区、变电站供电范围?＾—一是?．??等形成?ｌｉ?网格????＾综合考虑主网电源布点规划和１－１?Ｗ格?丨讀??内电源点情况价Ｌ１网格合理性??賴勝Ｌ２Ｗ格??????＾?（得到最终网格划分方案＞???ｎ?＆?」增加ｌｉ网格的电源点，或扩大已有￣???７?ｎ?电源点规梭???图２．２网格分层划分流程图??２．３本章小结??本文首先介绍了网格的定义，并且给出了本文整个网格划分的思路，本文采??用三层网格划分方法，提出了一个“用电单元－供电单元－供电网格”完整的三层??网格结构。指出三层网格各个网格之间的关系及作用，本章
?第３章基于负荷聚类及匈牙利算法的的供电单元划分???前要先介绍几个基本概念。??（１）偶图的基本概念??偶图也叫二分图，具有如下性质：图的顶点集分为两个非空子集义和Ｆ，并??且每条边都有一个顶点在义中，另—个顶点在Ｆ中。若义的每个顶点都与７的??每个顶点相连，则称为完全二分图或者完全偶图。若完全二分图的顶点两部为??Ｍ＝ｎ，则称此图记为心．？。如图３＿１所示??Ｔ１ＬＶＸ??子集＆??图３．１完全偶图??（２）匈牙利算法步骤??设Ｇ＝?０：￡）为赋权二分图，乙是其一个初始可行顶点标记，取??ｆ?Ｌ（ｘ）?＝?ｍａｘ?ｅ?Ｘ??Ｊ?（３．８）??｛Ｌ（ｙ）?＝?０，ｙｅＹ??匈牙利算法采用顶点标记法，为每个顶点赋予一个编号，并在边权图中搜索??权值总和最小的匹配项。不妨设从是图Ｇ的相等子集Ｑ的一个匹配，算法步骤??如下：??输入：偶图的边权矩阵??第一步：若；Ｔ的每个点都是从的饱和点，则Ｍ是最佳匹配；否则，取Ｍ的??非饱和点ｗｅＸ，令Ｓ?＝?＝?０转向第二步。??第二步：记＝?乂ｗｖｄ，．｝。若＇⑶＝７＼则（Ｖ没有完美匹配，转??向第三步；否则，转向第四步。??第三步：调整可行顶点标记，计算??？＝ｍｍ?｛／〇，）?＋?／（＞＞，．）－％丨?（３．９）??由此可得新的可行顶点标记为??Ｌ（ｙ）－ａｊ，ｖｅＳ??Ｈ（ｖ）?＝?＊?Ｌ（ｖ）＾－ａ／０ｖｅＴ?（３．１０）??Ｉ（ｖ）?其他??令Ｌ＝／／，?ＧＺ＝ＧＨ，重新给出＾一个匹配Ｍ，转向第一步。??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三要素的配电网网格划分方法[J]. 许小良,姚新丽,叶琛,李二喜,胡锡栋,黄海华. 农村电气化. 2020(02)
[2]10kV配电网网格化规划思路及负荷预测措施[J]. 何理宏. 电子元器件与信息技术. 2019(12)
[3]配电网的网格化规划与应用分析[J]. 刘磊. 集成电路应用. 2019(12)
[4]网格化配电网规划在湖北城区的应用研究[J]. 杨鑫源,刘沙,李凌. 智能建筑与智慧城市. 2019(08)
[5]中国省际新型城镇化发展测度[J]. 李政通,姚成胜,邹圆,龚圆. 统计与决策. 2019(02)
[6]城市配网规划存在的问题及应对策略[J]. 梁言. 通信电源技术. 2018(12)
[7]基于供电网格优化划分的中压配电网规划[J]. 明煦,王主丁,王敬宇,杨丰任,肖宝辉. 电力系统自动化. 2018(22)
[8]配电网建设改造仍需砥砺前行[J]. 刘星. 电气技术. 2018(05)
[9]基于网格化思路的配电网规划探讨[J]. 任脉. 科技风. 2017(16)
[10]配电网全过程网格化管理实践[J]. 许国凯,徐展,吴忠. 浙江电力. 2017(06)
硕士论文
[1]基于网格化的配电网规划优化研究与应用[D]. 徐高超.南昌大学 2019
[2]配电网网格化优化规划方法研究与应用[D]. 苏传坤.郑州大学 2018
[3]基于改进免疫遗传算法的配电网架优化规划[D]. 任宁宁.华北水利水电大学 2017
[4]基于遗传—模拟退火混合算法的泰兴市高压配电网优化规划研究[D]. 徐正宏.华北电力大学(北京) 2017
[5]配电网空间负荷聚类及预测方法研究[D]. 刘思.浙江大学 2017
[6]区域中低压配电网规划研究及应用[D]. 马燕燕.华南理工大学 2016
[7]YF城市配电网网格化分区规划方法研究[D]. 尹作劲.华南理工大学 2016
[8]基于负荷聚类分块的中压配网网格化规划方法和自动布线算法[D]. 杨丰任.重庆大学 2016
[9]龙华新区低压配电网供电能力现状分析及对策研究[D]. 罗井利.华南理工大学 2014
[10]大规模配电网变电站多阶段规划优化实用方法研究[D]. 霍凯龙.重庆大学 2014
本文编号：3278517
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１三层网络关系图??因本文需要，在此定义供电区块与供点单元的负荷大小：??供电区块．？负荷大小定为１６ＭＷ，由若干个用电单元组成，负荷大小主要定??
?第２章网格划分???（３）划分Ｌ１层网格：基于Ｌ２层网格的划分情况，综合考虑变电站站址站??容、城市行政分区、地理位置以及网架结构，形成一个安全经济可靠的供电网格。??（４）结合专家干预，满足相关配电网规划原则以及配电网纵和评价指标，??对所构建的网格划分进行自上而下的校验。根据校验结果对Ｌ２层网格进行改进??与调整，确保Ｌ２层网格划分结果的准确性、合理性、可靠性。??具体划分流程详见图２．２。??ＣｌＦｉＴ）??????柑据土地边界以及性质形成Ｌ３Ｎ格??根据负荷密度法计算Ｌ３?Ｍ格负荷??士?Ｊ??ｋ根据密度改进的ｋ均值算法，初步划??「?分供电Ｋ块??????＋?■?ｒ—?阁定Ｌ１网格?１??工干Ｉ）：－－？根据偶图匹配算法划分Ｌ２网格??！?＾?｜依据网格划分原！＾和配电网规划评价??Ｌ?＂？基于供电单元划分，进行变电站布点?｜挪Ｈ．２Ｉ順划分；ｔｒ紐雜册??＾?ｉ?ＩＴ??根据城市功能片区、变电站供电范围?＾—一是?．??等形成?ｌｉ?网格????＾综合考虑主网电源布点规划和１－１?Ｗ格?丨讀??内电源点情况价Ｌ１网格合理性??賴勝Ｌ２Ｗ格??????＾?（得到最终网格划分方案＞???ｎ?＆?」增加ｌｉ网格的电源点，或扩大已有￣???７?ｎ?电源点规梭???图２．２网格分层划分流程图??２．３本章小结??本文首先介绍了网格的定义，并且给出了本文整个网格划分的思路，本文采??用三层网格划分方法，提出了一个“用电单元－供电单元－供电网格”完整的三层??网格结构。指出三层网格各个网格之间的关系及作用，本章
?第３章基于负荷聚类及匈牙利算法的的供电单元划分???前要先介绍几个基本概念。??（１）偶图的基本概念??偶图也叫二分图，具有如下性质：图的顶点集分为两个非空子集义和Ｆ，并??且每条边都有一个顶点在义中，另—个顶点在Ｆ中。若义的每个顶点都与７的??每个顶点相连，则称为完全二分图或者完全偶图。若完全二分图的顶点两部为??Ｍ＝ｎ，则称此图记为心．？。如图３＿１所示??Ｔ１ＬＶＸ??子集＆??图３．１完全偶图??（２）匈牙利算法步骤??设Ｇ＝?０：￡）为赋权二分图，乙是其一个初始可行顶点标记，取??ｆ?Ｌ（ｘ）?＝?ｍａｘ?ｅ?Ｘ??Ｊ?（３．８）??｛Ｌ（ｙ）?＝?０，ｙｅＹ??匈牙利算法采用顶点标记法，为每个顶点赋予一个编号，并在边权图中搜索??权值总和最小的匹配项。不妨设从是图Ｇ的相等子集Ｑ的一个匹配，算法步骤??如下：??输入：偶图的边权矩阵??第一步：若；Ｔ的每个点都是从的饱和点，则Ｍ是最佳匹配；否则，取Ｍ的??非饱和点ｗｅＸ，令Ｓ?＝?＝?０转向第二步。??第二步：记＝?乂ｗｖｄ，．｝。若＇⑶＝７＼则（Ｖ没有完美匹配，转??向第三步；否则，转向第四步。??第三步：调整可行顶点标记，计算??？＝ｍｍ?｛／〇，）?＋?／（＞＞，．）－％丨?（３．９）??由此可得新的可行顶点标记为??Ｌ（ｙ）－ａｊ，ｖｅＳ??Ｈ（ｖ）?＝?＊?Ｌ（ｖ）＾－ａ／０ｖｅＴ?（３．１０）??Ｉ（ｖ）?其他??令Ｌ＝／／，?ＧＺ＝ＧＨ，重新给出＾一个匹配Ｍ，转向第一步。??１７??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于三要素的配电网网格划分方法[J]. 许小良,姚新丽,叶琛,李二喜,胡锡栋,黄海华. 农村电气化. 2020(02)
[2]10kV配电网网格化规划思路及负荷预测措施[J]. 何理宏. 电子元器件与信息技术. 2019(12)
[3]配电网的网格化规划与应用分析[J]. 刘磊. 集成电路应用. 2019(12)
[4]网格化配电网规划在湖北城区的应用研究[J]. 杨鑫源,刘沙,李凌. 智能建筑与智慧城市. 2019(08)
[5]中国省际新型城镇化发展测度[J]. 李政通,姚成胜,邹圆,龚圆. 统计与决策. 2019(02)
[6]城市配网规划存在的问题及应对策略[J]. 梁言. 通信电源技术. 2018(12)
[7]基于供电网格优化划分的中压配电网规划[J]. 明煦,王主丁,王敬宇,杨丰任,肖宝辉. 电力系统自动化. 2018(22)
[8]配电网建设改造仍需砥砺前行[J]. 刘星. 电气技术. 2018(05)
[9]基于网格化思路的配电网规划探讨[J]. 任脉. 科技风. 2017(16)
[10]配电网全过程网格化管理实践[J]. 许国凯,徐展,吴忠. 浙江电力. 2017(06)
硕士论文
[1]基于网格化的配电网规划优化研究与应用[D]. 徐高超.南昌大学 2019
[2]配电网网格化优化规划方法研究与应用[D]. 苏传坤.郑州大学 2018
[3]基于改进免疫遗传算法的配电网架优化规划[D]. 任宁宁.华北水利水电大学 2017
[4]基于遗传—模拟退火混合算法的泰兴市高压配电网优化规划研究[D]. 徐正宏.华北电力大学(北京) 2017
[5]配电网空间负荷聚类及预测方法研究[D]. 刘思.浙江大学 2017
[6]区域中低压配电网规划研究及应用[D]. 马燕燕.华南理工大学 2016
[7]YF城市配电网网格化分区规划方法研究[D]. 尹作劲.华南理工大学 2016
[8]基于负荷聚类分块的中压配网网格化规划方法和自动布线算法[D]. 杨丰任.重庆大学 2016
[9]龙华新区低压配电网供电能力现状分析及对策研究[D]. 罗井利.华南理工大学 2014
[10]大规模配电网变电站多阶段规划优化实用方法研究[D]. 霍凯龙.重庆大学 2014
本文编号：3278517
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