基于改进蚁群算法的城区配电网故障恢复重构研究

发布时间：2020-03-28 15:22

【摘要】：近年来,我国用电量逐年增多,对电能可靠性要求也在日益增高。城区配电网在发展坚强智能电网的进程中有着举足轻重的地位,在配电自动化系统中,研究如何正确迅速的对故障失电区恢复供电,也具有重要的现实意义。本文利用改进后的人工蜂群-蚁群算法(ABC-ACO)对城区配电网故障恢复重构进行研究,也是对人工智能算法的一个新拓展。本文在查阅大量文献资料的基础上总结了当前配电网故障恢复重构的研究现状,对蚁群算法的优越性进行归纳分析。首先,从接线方式和负荷转供两个方面对城区配电网进行分析,介绍了配电自动化系统的功能和发展方向;在分析了几种常用的潮流计算的基础上,总结提出了一种基于矩阵形式的电流前推回代潮流计算方法。其次,在详细介绍了人工蜂群算法和基本蚁群算法的基础上,提出改进后的ABC-ACO算法,通过引入人工蜂群的全局搜索和局部搜索相结合的方法对蚁群算法进行改进,在当前的最优解附近进行深入搜索,并在信息素的基础上全局搜索。论述了配电网故障恢复重构的基本要求和恢复过程;从而构建了综合多目标函数的配电网故障恢复重构数学模型并且考虑辐射状供电、线路潮流和节点电压等约束条件,对含DG配电网,将其看作是孤岛划分与剩余网络恢复重构两个独立优化的问题;然后通过确定开关集和层次分析法求解函数权重等方面进行模型求解,以总目标函数值最小为优化目标进行配电网故障恢复重构。最后,将改进后的人工蜂群-蚁群算法应用到配电网故障恢复重构中,通过MATLAB编程仿真,借助标准节点算例证明了改进后的算法在传统配电网和含DG配电网都具有功能性优势;通过整理收集了大量实际安丘市某城区配电网的资料,以此为实例,并且与其他文献改进的蚁群算法进行对比,验证了本文改进后的算法在实际配电网中更加具有可行性和有效性。
【图文】：

核心区的配电自动化建设，启动济南等６个重点城市及泉州市城市核心区的配逡逑电自动化工程建设［２］。２０１４年，，我国居民每年平均停电时间高达３５０分钟，与逡逑发达国家不足１００分钟的停电时间相比还有很大差距。如图１．丨所示我国近几年逡逑来的城乡用户平均停电时间柱状图，距离我国２０２０年的目标配电自动化水平仍逡逑有很大的提高空丨司。逡逑３（）「逦■逦■城市邋■农村逡逑ｊＪｊｊｊＪｊ逡逑２０１１逦２０１２逦２０１３逦２０１４逦２０１５逦２０１６邋２０２００标逡逑逦ｍ逦逡逑图１．１近几年城乡年用户均停电时间图逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｕｒｂａｎ邋ａｎｄ邋ｒｕｒａｌ邋ｕｓｅｒｓ邋ａｖｅｒａｇｅ邋ｏｕｔａｇｅ邋ｔｉｍｅ邋ｃｈａｒｔ邋ｉｎ邋ｒｅｃｅｎｔ邋ｙｅａｒｓ逡逑１逡逑

—＜ＩＤ－逦NNN逡逑０邋０邋０逡逑图２．１邋“手拉手”接线方式逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋＂ｈａｎｄ邋ｉｎ邋ｈａｎｄ＂邋ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅ逡逑（２）逦Ｔ形双电源接线逡逑中压配电网的Ｔ形双电源接线类似于３８０Ｖ／２２０Ｖ的接线引出方式，只不过逡逑采用双电源或双母线。一般而言，配电网的两回线路都取自不同的母线段，可逡逑以提高可靠性，每一台配电线路上的变压器可以选择任意一条母线取电源供电。逡逑Ｔ形双电源接线方式一般适于市区负荷密度比较大、供电可靠性要求高的场合逡逑＿，如图２．２所示。逡逑ＩＩ段母线邋一ｖ－逦逦逦邋…逦逡逑＼逡逑Ｉ段母线邋逦Ｖ逦１逦１逦逦邋…逦１逡逑１＿ｌ邋ｌｉ邋＿ｎ＿逡逑%煎

本文编号：2604607