基于进化规划算法的配电网运行方式分析研究

张驰 秦卉 吴琳

摘 要：在我国的社会发展建设过程中，电力企业起到了非常关键的作用，尤其是在现代社会中，人们对于电能的需求正在快速增加，这种情况对于配电网的运行方式以及运行稳定性提出了更高的要求。电力企业想要更好的加强配电网的运行稳定性、安全性以及经济性等等，就需要采用基于进化规划算法配电网的运行方式。该方式具有定制性，也就是说将固定运行周期内的配电网能耗最低作为根本目的，将约束条件设定为配电网运行安全稳定性、潮流平衡程度、电压的幅值、电流偏移情况等等，同时也针对配电网运行方式进行一定的约束，比如说采用辐射型、无孤岛方式等等，之后利用进化规划算法对配电网开关状态向量的最佳状态进行寻找，从而保证配电网在众多约束条件下依然能够进行安全、稳定的运行。

关键词：进化规划算法；配电网；运行方式；分析；研究

在我国的电力系统之中，配电网使其中非常关键的构成部分，其主要功能就是对电能进行科学、合理的分配，保证电能供应的安全、可靠性，确保人们在使用电能的过程中不会出现任何问题。可以说配电网的运行质量能够直接影响整个电力系统的运行稳定性和可靠性，同时还会对电力企业的综合效益造成一定的影响。从目前来看，我国的电力系统配电网一般都是进行的闭环设计，运行方式确是开环，这就致使配电网中存在着大量的开关，想要对配电网的运行方式进行确定和定制就需要对开关的状态进行改变，从而确保在不同的条件和负荷下，电能供应最为可靠和合理，经济性也非常好。但是目前大部分配电网运行方式都是通过人工进行调整和控制的，这样就容易造成配电网运行出现故障，影响电能的供应稳定性。

1 配电网运行方式定制模型

（1）目标函数。

（2）约束条件。

电力系统中的配电网运行方式能够对电力系统的整体运行稳定性和用电可靠性产生影响，因此，在对配电网运行方式进行确定的过程中，相关技术人员不但要对稳定性约束条件进行设计，同时还需要用电可靠性的约束条件进行考虑[1]。而且，配电网和输电网还存在着不同之处，那就是前者是进行的闭环设计，但是使用确实开环方式，因此，应保证配电网的运行结构为辐射型，另外，不应该设有孤岛。

第一，用电可靠性约束。想要加强配电网供应电能的可靠性，就一定要采用科学合理的约束措施，也就是说应将电能供应可靠性实际指标控制在额定值以下。选用供电可靠率RS-3和用户平均停电时间T指标表示配电网供电可靠性[2]。其中，RS-3指标应满足

第五，配电网网络结构约束。配电网具有闭环设计、开环运行的特点。要求低损耗定制的运行方式必须满足以下两个条件：配电网网架为辐射型结构；配电网不能有孤岛存在。

2 基于进化规划算法的模型分析

（1）结合改进随机变异策略的网络结构约束处理。

进化规划算法就是通过对大自然中的生物进化进行仿生、模仿，最终促使配电网在不同约束下都有着非常低的能耗量。该方法和遗传算法比较相像，进化规划算法也需要具备遗传算法中的基础条件，也是按照遗传算法的流程进行的，其中有初始种群、突变、个体适应程度、选择、组建新种群、逐渐进化，最终达到最佳状态。配电网是非常庞大的，对其进行控制需要非常多的开关，因此，通过进化规划算法，利用0-1的状态控制使其在约束条件下达到最佳状态。另外，还需要对算法的变化进行一定的完善，防止子节点出现互相连接的情况，提高配电网运行的稳定性。

（2）模型的求解流程。

想要將配电网的运行方式转变成低能耗的状态，就需要针对网络中的开关进行变化，也就是说对大量的开关状态进行组合，从而完成在多种约束条件下配电网依然可以保持在一个较低能耗的运行状态，从而提高配电网的综合效益。实际流程在下图中显示。

基于进化规划算法的配网低损耗运行方式定制流程图

3 结语

在我国社会的发展和建设的过程中，电力系统起到了不可磨灭的作用，可以说当代社会是完全离不开电能供应的，由此可见，电力系统的重要性不言而喻。在电力系统中，配电网使其中非常重要的构成部分，其能够对电能进行更为科学的分配，保证人们使用上安全、可靠的电能。配电网的运行方式能够影响电能损耗量和电网的安全稳定性，因此，本文基于进化规划算法的配电网运行方式进行了具体的分析和研究，提出了更为合理的配电网运行规划方案，促使配电网的工作更加科学、稳定、规范。

参考文献：

[1]李珂，王金凤，杨丽徙，等.基于多场景抗毁性分析的配电网网络结构优化[J].电力系统自动化，2014，38（01）：134-138.

[2]刘一民，李智欢，段献忠.进化规划方法的综合改进及其在电力系统无功优化中的应用[J].电网技术，2007，31（08）：247-251.

作者简介：张驰（1989-），男，工程师，从事配电网自动化技术的研究与应用；

秦卉（1990-），女，工程师，研究方向：配网自动化；吴琳（1963-），女，高级工程师，配电网自动化技术专家。