基于最小生成树算法的配电网络重构 distribution network reconfiguration based on minimum spanning tree algorithm.pdfVIP

YANJIUYuFEN XI研究与分析醚 、’j～I：’ 基彳最，卜生威树算法的配电网络重构 王 磊-，吕 娟2，张 强1 (1．西安理工大学，陕西西安710048；2．西北电力设计院，陕西西安710075) ●摘要：为提高配电网的供电电压质量．提出了一种基于最小生成树算法的配电网络重构方法。首先将整个配电● 网当成一个赋权图，在潮流计算的基础上，利用Kruskal算法寻找网络的最小生成树，然后通过动态调整各条边的 权值并反复迭代进行支路交换操作、细致优化网络，最终得到满足目标函数的网络拓扑。实例表明该方法不仅可 以提高供电电压质量，也能够达到降低网损的目的。该方法对所寻网络没有特殊要求，不依赖于网络初始结构． 易于解决复杂结构网络的寻优问题，重构速度快、效果理想。 关键词：配电网；重构；最小生成树算法 中图分类号：TM715 文献标志码：A 文章编号：1673—7598(2009)01—0013一05 就对该环网进行解环．直至网络恢复为辐射状。该 O引言 算法重构速度很快，但理论依据不足。文献f5—7】对 文献[3—41进行了改进并取得了较好效果，但此类 配电系统中普遍存在2类开关．即联络开关和 算法缺乏数学意义上的全局最优性。人工智能类 分段开关。通过改变分段开关和联络开关的状态， 算法，如遗传算法、模拟退火法【8】、禁忌算法19l及其 可以改变网络的拓扑结构．从而改变网络中的功 改进算法110I。应用在配电网络重构中取得了理想的 率流动，以达到减少网损、平衡负荷、提高电能质 效果，能以较大概率保证收敛到全局最优解．但这 量的目的。 类方法计算量较大、重构速度较慢，不适合在线 从数学角度来看，配电网络重构是一个非线 应用。 性的整数规划问题，也是NP类组合优化问题．穷举 本文提出了一种基于最小生成树算法的配电 法由于面临组合爆炸问题而不可行。为此，在配电 网络重构方法。将整个配电网当成一个赋权图，在 网重构中采用了各种近似技术和启发式算法来避 潮流计算的基础上．首先计算出配电网所有开关闭 免进行穷举有哪些信誉好的足球投注网站。文献[1】将图论用于配电网络重 合情况下各条线路的电压平衡指数。并将其赋为图 构，利用寻找最小生成树的方法来确定配网最优 的边权，利用Kruskal算法，通过寻找赋权图最小生 拓扑。文献[2】将网络规划中的最短路径法应用于 成树粗略优化其网络拓扑。形成局部优化的树状网 配电网络重构，利用最短路径法为每个负荷寻找 络，然后动态调整各条边的权值并利用Kruskal算法 供电路径。方便地形成了树状网络，该算法对寻优 反复迭代进行支路交换操作、细致优化网络，最终 网络无特殊要求，可以容易地应用于复杂网络的 得到满足目标函数的网络拓扑。该方法对所寻网络 重构寻优．因算法不依赖于网络初始结构，可以得 没有特殊要求，不依赖于网络初始结构，易于解决 到全局最优解，但存在“维数灾”问题。文献【3】首先 复杂结构网络的寻优问题，计算速度较快，重构结 计算网络的初始潮流和网损，利用潮流计算的结 果理想。 果将负荷表示为恒定电流，每次只合上一个联络 开关形成一个环网。选择并打开环网中的一个分 1 目标函数及其约束条件 段开关使网络恢复为辐射状，从而达到负荷均衡、 降低线损等目的。文献【4】首先合上所有开关形成 1．1 目标函数 弱环网，以网损增量最小为前提，每打开一个开关 以提高供电电压质量为目标函数，在满足约束 收稿日期：2008～10—20 作者简介：王磊(1984一