基于改进BBO优化算法和电网生存性的核心骨干网架构建

构建核心骨干网架,对于有针对性地加强电网结构建设、提高电网抵御自然灾害能力、合理科学地进行差异化电网规划具有重要的指导作用。基于生存性指标体系,提出一种线路总长度最小、生存性综合指标最大的核心骨干网架构建方法,以网络连通性和电网安全运行为约束条件,采用引入余弦迁移模型、早熟判断机制以及变尺度混沌和柯西变异策略的改进生物地理学优化算法(improved biogeographybased optimization algorithm,IBBO)搜索最优骨干网架方案,并与传统的生物地理学优化算法(biogeography-based optimization algorithm,BBO)、粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)、蚁群算法(binary ant colony algorithm,BACA)、遗传算法(genetic algorithm,GA)的搜索结果进行对比分析。仿真算例表明,所提方法准确有效,且具有收敛速度快和收敛精度高的优点。

基于元件重要度的差异化规划核心骨干网架构建方法

有效评估电网支路和节点的重要度,对于构建电网的核心骨干网架具有重要的指导作用。文中将模糊理论引入风险评估中,采用模糊数描述发电机和负荷的不确定性,提出了一种新的支路重要性评估方法,并进一步结合节点接近度和节点关键度得出节点的重要度。在此基础上,建立了综合考虑支路和节点重要度的核心骨干网架构建模型,并采用离散粒子群算法进行核心骨干网架搜索。仿真算例表明,该方法能有效解决网架中的支路和节点重要性评估问题,搜索得到的核心骨干网架方案在保障重要负荷正常供电的同时,有选择性地保留重要度较大的元件并满足节点数和支路数最少。

基于改进二进制量子粒子群算法的核心骨干网架搜索

针对差异化规划设计提出的构建核心骨干网架,提高电网对重要负荷保障能力的要求,引入具有全局搜索能力的二进制量子粒子群算法。对于算法的缺陷和搜索模型的特性,通过引入小生境技术和遗传算法的交叉操作来增加算法的全局搜索能力,并运用图论修复粒子来提高算法效率。将改进的粒子群算法应用于IEEE-118模型的核心骨干网架搜索。仿真结果表明,该方法能有效地搜索出满足潮流约束要求和连通性要求的核心骨干网架。

基于电网差异化规划原则分析的核心骨干网架构建方法研究

在分析差异化规划概念及特性基础上,提出了差异化规划的线路、变电站、负荷及电源的保障原则,并在图论及改进遗传算法基础上,提出了一种差异化核心骨干网架搜索方法,实现了核心骨干网架连通性检验及构建,采用IEEE 30节点系统算例验证了该方法的有效性。

基于生物地理学优化算法的核心骨干网架搜索方法研究

构建核心骨干网架,是进行差异化规划以提高电网抵御自然灾害能力的重要手段。在构建生存性指标体系的基础上,提出了一种线路和节点数最少、生存性综合指标最大的核心骨干网架构建方法,以电网安全运行和网络连通性为约束条件,采用生物地理学优化算法搜索最优骨干网架方案,并与粒子群算法、蚁群算法、遗传算法的搜索结果进行对比分析。算例结果表明所提方法准确有效,且在收敛速度和收敛精度方面有明显的优势。

含可再生能源的电力系统两阶段核心骨干网架优化策略

可再生能源是全球能源转型和低碳发展的重要解决方案,含高比例可再生能源是未来电力系统发展的必然趋势,而高比例可再生能源电力系统的核心骨干网架直接关系到系统在灾害条件下的生存性、可靠性和可再生能源的消纳率。分析了高比例可再生能源电力系统的核心骨干网架的特征。随后结合电力网络中不同类型节点的特点,基于拓扑特性和电气参数分别构建各类节点的重要度评价指标体系,并采用熵权-理想解法评价各类节点的相对重要度。根据节点的相对重要度,构建了两阶段核心骨干网架优化模型:第一阶段模型针对重要负荷节点进行网架优化;第二阶段模型针对电源节点进行优化,最终得到包含风电场、光伏电站和常规机组的核心骨干网架。修改后的含高比例可再生能源的IEEE-118节点系统的仿真结果表明,文中策略能够较全面地评估高比例可再生能源电力系统的各类节点的相对重要度,优化得到的核心骨干网架能够保障对重要负荷的供电,且具有较高的可再生能源渗透率与利用率。

基于图论算法的电网核心骨干网架构建

构建电网核心骨干网架能够保证电网在灾害期间对重要节点的供电,并有利于电网在灾后的快速恢复,为社会减少经济损失。对此,在电网节点、线路重要度评估基础上,基于图论算法给出了一种电网核心骨干网架构建方法。首先根据核心骨干网架的期望规模与节点重要度排序确定必须留存的重要节点,同时判别这些节点的电源容量与负荷容量是否匹配,并给出了增加电源节点的规则;其次,以原电网中各线路的重要度作为其权值,计算留存节点之间的最短路径及其对应的线路列;接着,求解留存节点之间的最短路径所构成图的最小生成树,并将树中的每条边用其对应的线路序列进行替代,得到初步的核心骨干网架;最后,对初步网架进行安全运行校验,得到最终的核心骨干网架。该方法能够更直接地将重要节点留存在核心骨干网架之中,同时兼顾经济性,使网架的规模尽可能小。

基于多指标综合法的核心骨干网架生存性评估研究

核心骨干网架的生存性研究可以解决电网在面对极端自然灾害时重要负荷保障问题。为了有效指导核心骨干网架的规划与建设,建立了核心骨干网架的生存性评估模型。该评估模型从抵抗性、畅通性、安全性和恢复性4个角度出发,建立了层次化的生存性指标体系,并采用基于信息熵的二级指标评估方法和基于主成分分析的一级指标综合方法求解生存性评估模型。最后采用IEEE118节点系统进行算例分析,验证该评估模型与方法的有效性。

基于需求分析的核心骨干网架构建方法研究

电网差异化规划的重点是构建核心骨干网架。针对电网中不同层面的需求,构建的核心骨干网架方案也各不相同。从负荷侧、电源侧以及网架侧3个角度进行需求分析,依据不同需求下的规划目标确定核心骨干网架的构建模型,并采用改进粒子群算法实现对核心骨干网架的搜索,得到基于需求的核心骨干网架方案。IEEE118节点算例结果验证了所提基于需求分析的核心骨干网架构建方法的有效性。

沿海地区电网防风保安网架规划方法

以提高快速恢复供电能力、增强核心区域供电安全保障能力和提高重要用户供电可靠水平为目标,提出了一种沿海地区电网的防风保安网架规划方法。该方法基于加权网络的路径搜索算法,定量分析各站点和线路对网架结构所起的支撑能力,选择支撑能力排名较前的站点和线路以构建核心骨干网架,梳理向重要用户供电的最短路径,两者结合构成沿海地区电网的防风保安网架。沿海地市电网的算例验证了该规划方法的可行性。

一种大电网差异化规划的实现方法研究

总结了差异化规划的原则体系和要求,提出了一种差异化规划理论体系及实现方法,用于指导实际电网差异化规划方案的实施。依据差异化规划原则对实际电网算例进行数据分析,并结合元件重要性评估结果确定需要保障的重要电源、线路和负荷;依据差异化规划特性及其要求并结合生存性指标构建核心骨干网架;采用基于综合故障率和经济性评估的线路差异化加强方法确定骨干网架线路的加强级别,得到大电网差异化规划的最终方案。并通过实际电网差异化规划方案的实例分析对所提方法进行了仿真验证,分析结果验证了差异化规化方法的有效性。