王志偉,牒金濤,陳新海（新疆維吾爾自治區(qū)送變電工程公司,烏魯木齊830011）

芻議如何優(yōu)化智能配電網(wǎng)運行

王志偉,牒金濤,陳新海
（新疆維吾爾自治區(qū)送變電工程公司,烏魯木齊830011）

摘要：作為電力系統(tǒng)的關鍵組成部分，智能配電網(wǎng)的應用對于確保電力網(wǎng)絡的正常運行具有重要作用。本文首先介紹了智能配電網(wǎng)的功能要求及運行狀態(tài)體現(xiàn)，然后具體探討了基于遺傳算法的智能配電網(wǎng)優(yōu)化，以期為相關技術與研究人員提供參考。

關鍵詞：優(yōu)化；智能配電網(wǎng)；運行

智能配電網(wǎng)通常包含配電終端、子站系統(tǒng)、主站系統(tǒng)、通信終端等幾個部分。其主要利用自動化管理、自動化配網(wǎng)、電力定制等技術對配電網(wǎng)的不同模塊及終端進行智能化調控，同時使用地理信息系統(tǒng)開展系統(tǒng)不同運行環(huán)節(jié)的優(yōu)化及在故障條件下實施故障定位及維護，以確保電能輸送的穩(wěn)定性，實現(xiàn)輸電系統(tǒng)與用戶的統(tǒng)一協(xié)調。因此，加強有關智能配電網(wǎng)優(yōu)化運行的探討，對于改善電力系統(tǒng)的運行質量具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1智能配電網(wǎng)功能要求及運行方式優(yōu)化流程

1.1智能配電網(wǎng)功能要求

（1）基于通信角度，智能配電網(wǎng)需具備依據(jù)開放式通信架構和統(tǒng)一技術標準構建的雙向、高速、集成通信網(wǎng)絡設備，以確保信息流、電力流及業(yè)務流的優(yōu)化配合；

（2）基于網(wǎng)架結構角度，智能配電網(wǎng)需具備有較高靈活性和可靠性分布局、分層的拓撲結構，以符合系統(tǒng)調控、運行通信、故障維護的規(guī)定；

（3）基于軟件組成角度，智能配電網(wǎng)應是可進行多平臺運行的整體系統(tǒng)，高度集成DMS、DA、SCADA、DMS，以同時滿足用戶使用便利和配電系統(tǒng)工作安全的要求；

（4）基于運行調控角度，智能配電網(wǎng)不僅需具備實時智能調節(jié)、系統(tǒng)監(jiān)控、優(yōu)化運行、故障預測的功能，且應具備在異常運行狀態(tài)下的快速恢復、維護校正、預防檢修的功能[1]。

1.2智能配電網(wǎng)運行狀態(tài)體現(xiàn)

配電網(wǎng)具有檢修狀態(tài)、故障狀態(tài)、正常運行三種狀態(tài)，所以其運行方式優(yōu)化也應包含此三個方面。在配電網(wǎng)正常工作過程中，利用分段開關和聯(lián)絡開關的分合閘狀態(tài)可對網(wǎng)絡拓撲結構進行調整，由此調節(jié)網(wǎng)絡中的功率流，實現(xiàn)配電網(wǎng)運行的整體指標的改善。在故障和檢修狀態(tài)下，配電網(wǎng)運行優(yōu)化通常是對非檢修部分及區(qū)域進行快速供電，并確保整體電網(wǎng)運行的安全性。

可利用配電網(wǎng)運行方式不同綜合評價指標的組合來區(qū)別不同條件下的運行優(yōu)化。因在不同條件狀態(tài)下，配電網(wǎng)優(yōu)化運行會存在不同的著重點，而層次分析法內的各指標屬性權重可挑選各類值以表現(xiàn)不同指標在評價體系中的權重，以實現(xiàn)不同狀態(tài)不同側重的優(yōu)化。不同指標在不同條件狀態(tài)下的屬性權重，可依據(jù)相關工作經驗由技術人員實施不同程度調整，進而滿足不同條件下的優(yōu)化運行需求。

2基于遺傳算法的智能配電網(wǎng)優(yōu)化

遺傳算法是一種以進化理論和生物理論為基礎擴展出的隨機統(tǒng)計理論，在遺傳算法求解時，先計算預先選擇的初始變量群，并采用逐次遞進的計算模式找出最優(yōu)解，直到獲得可信度較高的結果為止。其計算公式為：

其中，Psi表示初始變量被選中的概率，表示的是個體i的適應度站群體適應度的百分比，當適應值越高時，其被挑選出的概率也會越高[2]。

（1）對于智能配電網(wǎng)優(yōu)化運行的遺傳算法，通常將智能配電網(wǎng)的整體評價分數(shù)當作算法的目標函數(shù)，也就是G(i)。同時對各個選擇的運行指標進行分別計算，以得出不同運行指標所表征的配電網(wǎng)運行模式及狀態(tài)。在采用層次分析法統(tǒng)計時，通常將指標B1線路的負荷轉移性能當作最大最優(yōu)化指標，其他指標則被選定作為最小最優(yōu)化指標。如果對指標B1實行倒數(shù)轉換，可變化成為最小最優(yōu)化指標。所以智能配電網(wǎng)的綜合評價分數(shù)函數(shù)G(i)屬于一種最小最優(yōu)函數(shù)，且其計算值在0~1范圍內。而各指標間的適應函數(shù)Fit(i)=1-G(i)，也就是當指標具有較高的適應度時，其相應的綜合指標評分函數(shù)也就越低，表明配電網(wǎng)運行方式越優(yōu)良。

（2）對于智能配電網(wǎng)優(yōu)化運行的遺傳算法，一般采用精英算法對計算結果值實施篩選。實際計算時，一般選用適應度函數(shù)高于選定的某特征值的方式來尋找最優(yōu)解，要求在限定的遺傳算法中，若適應函數(shù)值滿足選定特征值后，就應把此結果的初始指標當作評分函數(shù)的最優(yōu)解。如果在限定的遺傳代數(shù)計算內未能找出最優(yōu)解，則應使用遺傳代數(shù)計算中末代最優(yōu)個體當作算法最優(yōu)解。選用精英保留策略算法，可大幅度提高獲取層次分析法內智能配電網(wǎng)最優(yōu)解的效率。

（3）對于智能配電網(wǎng)優(yōu)化運行的遺傳算法，通常要求初始變量均屬于有效解，且需要保持足夠的多樣性，以優(yōu)化遺傳算法的搜索起點。為滿足此種保準，可基于初始網(wǎng)絡變化形成個體，以構建初始化第一代個體。起初采用初始網(wǎng)絡編碼組成第一條個體；隨后以第一條個體為基礎將任意一個聯(lián)絡開關閉合，同時在聯(lián)絡開關對應的回路上任意開啟一個原有的分段開關，重新組成環(huán)網(wǎng)結構開環(huán)運行。由此可繼續(xù)將任意兩個聯(lián)絡開關閉合，開啟對應環(huán)路上的分段開關；將任意三個聯(lián)絡開關閉合，開啟對應環(huán)路上的分段開關。最后在初始網(wǎng)絡基礎上組成有效數(shù)量的個體，構建遺傳算法第一代初始化變量個體。

（4）對于智能配電網(wǎng)優(yōu)化運行的遺傳算法，可采用兩種方式處理不可行解：一種是修復策略，修補染色體是采用修復算法將不可行染色體轉換成可行染色體，修復后的染色體可重新進入到初始變量中；另一種是拒絕策略，該策略是將進化過程中所有不可行染色體放棄，此為遺傳算法的普遍操作方法[3]。

相對智能配電網(wǎng)而言，在某種電網(wǎng)運行狀態(tài)下，不同線路及設備間的工作狀態(tài)及組合方式都各不相同。所以，對于各種運行狀態(tài)，選用基于層次分析法的智能配電網(wǎng)遺傳算法可有效優(yōu)化綜合指標，并可校驗改善獲得指標，進而為相關技術人員開展科學操作提供支持。

3結束語

智能配電網(wǎng)的優(yōu)化運行水平將直接關系配電系統(tǒng)的運行質量及效益，因此，相關技術與研究人員應加強有關智能配電網(wǎng)優(yōu)化運行研究，總結智能配電網(wǎng)優(yōu)化運行措施及關鍵操作要點，以逐步提升配電網(wǎng)智能化水平。

參考文獻：

[1]都健剛.典型接線方式下智能配電網(wǎng)自愈功能實施的探討[J].四川電力技術,2009,13(14):74-75.

[2]楊濱.配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化方法研究[D].上海交通大學,2009,05(35):57-58.

[3]馬其燕,秦立軍.智能配電網(wǎng)關鍵技術[J].現(xiàn)代電力,2010,06(10):61-62.

作者簡介：王志偉，男，新疆烏魯木齊人，本科，工程師，研究方向：工程管理。