解大琴 馬東玲

（上海工程技術(shù)大學(xué)高職學(xué)院，上海 200437）

1 概述

配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線規(guī)劃的目標(biāo)既有經(jīng)濟(jì)性的考慮，也有可靠性的要求，因而本文將模糊多目標(biāo)規(guī)劃應(yīng)用于配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線規(guī)劃中，在算法上以經(jīng)濟(jì)性和可靠性的協(xié)調(diào)為目標(biāo)，應(yīng)用一種模糊的方法來綜合兩者的關(guān)系，最終最大化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性指標(biāo)的公共滿意度，協(xié)調(diào)好兩者之間的矛盾。

2 聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化模型

聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化配置方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)是合理定位環(huán)網(wǎng)中聯(lián)絡(luò)線，在滿足用戶及系統(tǒng)供電可靠性要求的前提下，最小化供電部門和用戶的停電損失。因此，通過聯(lián)絡(luò)線的增建可以調(diào)節(jié)經(jīng)濟(jì)性和可靠性兩方面的要求，最大化兩者的公共滿意度，得到最佳的優(yōu)化結(jié)果。目標(biāo)函數(shù)包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）經(jīng)濟(jì)方面：包括聯(lián)絡(luò)線和開關(guān)的投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和網(wǎng)損兩個(gè)方面的內(nèi)容，計(jì)算公式如下：

這里的S是指架設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)的線路，代表需要架設(shè)聯(lián)絡(luò)線的線路；它是n維決策矢量，代表聯(lián)絡(luò)線關(guān)優(yōu)化問題的解；si是S中的元素，當(dāng)待選線路i被選中架設(shè)聯(lián)絡(luò)線時(shí)否則

（2）可靠性指標(biāo)：指的是停電損失費(fèi)用，可表示為：

式中Rb指的是停電損失。

最后將模糊多目標(biāo)規(guī)劃原理應(yīng)用到該聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化模型中，則：

3 聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化規(guī)劃

聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化中關(guān)鍵的問題是在滿足N-1安全準(zhǔn)則的前提下，在樹型網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，變電站中任一條中壓配電線路發(fā)生故障不能正常運(yùn)行時(shí)，那么除故障段外仍能保持向用戶繼續(xù)供電，每個(gè)變電站都是相鄰站的備用，每條出線都有承擔(dān)聯(lián)絡(luò)的可能，結(jié)合地理信息優(yōu)化出總投資費(fèi)用最小的規(guī)劃方案。

本文進(jìn)行聯(lián)絡(luò)線的優(yōu)化時(shí)選取的是蟻群算法，蟻群在一次游歷過程中確定聯(lián)絡(luò)線使用情況，具體步驟如下：

第一步：先確定哪兩個(gè)站點(diǎn)為相鄰站。在進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算之前，規(guī)劃人員首先要確定哪些變電站為相鄰變電站，并以數(shù)據(jù)或者表格的形式給出分析結(jié)果。所以本文規(guī)劃的前提條件是變電站的相鄰站點(diǎn)都是已知的；

第二步：確定變電站兩兩之間聯(lián)絡(luò)線的可行集合。分析計(jì)算得出集合中每條可行性聯(lián)絡(luò)線的開關(guān)費(fèi)用和線路費(fèi)用之和。

第三步：蟻群利用輪盤賭的概率隨機(jī)的在可行性聯(lián)絡(luò)線集合中選擇一條作為可行聯(lián)絡(luò)線，直到所有的變電站都以聯(lián)絡(luò)線的方式兩兩相連為止。

第四步：當(dāng)一個(gè)蟻群搜索完畢，進(jìn)行信息素的修改。

第五步：重復(fù)步驟三和四直到最優(yōu)結(jié)果輸出。

4.算例分析

以IEEE的經(jīng)典算例進(jìn)行分析，原始圖如圖1所示

分析結(jié)果如下表所示。

圖1 聯(lián)絡(luò)線優(yōu)化規(guī)劃的原始網(wǎng)絡(luò)圖

從以上的圖表結(jié)果看出，單獨(dú)一經(jīng)濟(jì)或者是可靠的要求作為目標(biāo)規(guī)劃的時(shí)候，只能滿足使得其中的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)最小化，公共滿意度都沒有達(dá)到最高，只有以經(jīng)濟(jì)和可靠要求的公共滿意度為目標(biāo)時(shí)，才能綜合協(xié)調(diào)兩者之間的對(duì)立關(guān)系，從中找到一個(gè)公共滿意度最高的平衡點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)

單獨(dú)以系統(tǒng)投資費(fèi)用為目標(biāo)或者單獨(dú)以缺電損失為目標(biāo)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)線的優(yōu)化規(guī)劃，都不能達(dá)到一個(gè)綜合最優(yōu)的結(jié)果，不能協(xié)調(diào)兩種要求之間的對(duì)立關(guān)系。但是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性要求和可靠性要求的公共滿意最優(yōu)的多目標(biāo)規(guī)劃，綜合協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)性和可靠性之間的相互對(duì)立關(guān)系調(diào)，使得兩者的滿意度達(dá)到最高，最終得到最優(yōu)的聯(lián)絡(luò)線規(guī)劃方案。

表1 優(yōu)化目標(biāo)不同時(shí)的聯(lián)絡(luò)線最優(yōu)結(jié)果表

[1]包海龍.基于混合遺傳-模擬退火算法的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃[D].上海：上海交通大學(xué)，2000.

[2]于會(huì)萍，劉繼東，程浩忠，等.一種綜合協(xié)調(diào)電網(wǎng)規(guī)劃中經(jīng)濟(jì)性和可靠性矛盾的新方法[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2001，21（02）：5-7.