刍议如何优化智能配电网运行

王志伟,牒金涛,陈新海（新疆维吾尔自治区送变电工程公司,乌鲁木齐830011）

刍议如何优化智能配电网运行

王志伟,牒金涛,陈新海
（新疆维吾尔自治区送变电工程公司,乌鲁木齐830011）

摘要：作为电力系统的关键组成部分，智能配电网的应用对于确保电力网络的正常运行具有重要作用。本文首先介绍了智能配电网的功能要求及运行状态体现，然后具体探讨了基于遗传算法的智能配电网优化，以期为相关技术与研究人员提供参考。

关键词：优化；智能配电网；运行

智能配电网通常包含配电终端、子站系统、主站系统、通信终端等几个部分。其主要利用自动化管理、自动化配网、电力定制等技术对配电网的不同模块及终端进行智能化调控，同时使用地理信息系统开展系统不同运行环节的优化及在故障条件下实施故障定位及维护，以确保电能输送的稳定性，实现输电系统与用户的统一协调。因此，加强有关智能配电网优化运行的探讨，对于改善电力系统的运行质量具有重要的理论和现实意义。

1智能配电网功能要求及运行方式优化流程

1.1智能配电网功能要求

（1）基于通信角度，智能配电网需具备依据开放式通信架构和统一技术标准构建的双向、高速、集成通信网络设备，以确保信息流、电力流及业务流的优化配合；

（2）基于网架结构角度，智能配电网需具备有较高灵活性和可靠性分布局、分层的拓扑结构，以符合系统调控、运行通信、故障维护的规定；

（3）基于软件组成角度，智能配电网应是可进行多平台运行的整体系统，高度集成DMS、DA、SCADA、DMS，以同时满足用户使用便利和配电系统工作安全的要求；

（4）基于运行调控角度，智能配电网不仅需具备实时智能调节、系统监控、优化运行、故障预测的功能，且应具备在异常运行状态下的快速恢复、维护校正、预防检修的功能[1]。

1.2智能配电网运行状态体现

配电网具有检修状态、故障状态、正常运行三种状态，所以其运行方式优化也应包含此三个方面。在配电网正常工作过程中，利用分段开关和联络开关的分合闸状态可对网络拓扑结构进行调整，由此调节网络中的功率流，实现配电网运行的整体指标的改善。在故障和检修状态下，配电网运行优化通常是对非检修部分及区域进行快速供电，并确保整体电网运行的安全性。

可利用配电网运行方式不同综合评价指标的组合来区别不同条件下的运行优化。因在不同条件状态下，配电网优化运行会存在不同的着重点，而层次分析法内的各指标属性权重可挑选各类值以表现不同指标在评价体系中的权重，以实现不同状态不同侧重的优化。不同指标在不同条件状态下的属性权重，可依据相关工作经验由技术人员实施不同程度调整，进而满足不同条件下的优化运行需求。

2基于遗传算法的智能配电网优化

遗传算法是一种以进化理论和生物理论为基础扩展出的随机统计理论，在遗传算法求解时，先计算预先选择的初始变量群，并采用逐次递进的计算模式找出最优解，直到获得可信度较高的结果为止。其计算公式为：

其中，Psi表示初始变量被选中的概率，表示的是个体i的适应度站群体适应度的百分比，当适应值越高时，其被挑选出的概率也会越高[2]。

（1）对于智能配电网优化运行的遗传算法，通常将智能配电网的整体评价分数当作算法的目标函数，也就是G(i)。同时对各个选择的运行指标进行分别计算，以得出不同运行指标所表征的配电网运行模式及状态。在采用层次分析法统计时，通常将指标B1线路的负荷转移性能当作最大最优化指标，其他指标则被选定作为最小最优化指标。如果对指标B1实行倒数转换，可变化成为最小最优化指标。所以智能配电网的综合评价分数函数G(i)属于一种最小最优函数，且其计算值在0~1范围内。而各指标间的适应函数Fit(i)=1-G(i)，也就是当指标具有较高的适应度时，其相应的综合指标评分函数也就越低，表明配电网运行方式越优良。

（2）对于智能配电网优化运行的遗传算法，一般采用精英算法对计算结果值实施筛选。实际计算时，一般选用适应度函数高于选定的某特征值的方式来寻找最优解，要求在限定的遗传算法中，若适应函数值满足选定特征值后，就应把此结果的初始指标当作评分函数的最优解。如果在限定的遗传代数计算内未能找出最优解，则应使用遗传代数计算中末代最优个体当作算法最优解。选用精英保留策略算法，可大幅度提高获取层次分析法内智能配电网最优解的效率。

（3）对于智能配电网优化运行的遗传算法，通常要求初始变量均属于有效解，且需要保持足够的多样性，以优化遗传算法的搜索起点。为满足此种保准，可基于初始网络变化形成个体，以构建初始化第一代个体。起初采用初始网络编码组成第一条个体；随后以第一条个体为基础将任意一个联络开关闭合，同时在联络开关对应的回路上任意开启一个原有的分段开关，重新组成环网结构开环运行。由此可继续将任意两个联络开关闭合，开启对应环路上的分段开关；将任意三个联络开关闭合，开启对应环路上的分段开关。最后在初始网络基础上组成有效数量的个体，构建遗传算法第一代初始化变量个体。

（4）对于智能配电网优化运行的遗传算法，可采用两种方式处理不可行解：一种是修复策略，修补染色体是采用修复算法将不可行染色体转换成可行染色体，修复后的染色体可重新进入到初始变量中；另一种是拒绝策略，该策略是将进化过程中所有不可行染色体放弃，此为遗传算法的普遍操作方法[3]。

相对智能配电网而言，在某种电网运行状态下，不同线路及设备间的工作状态及组合方式都各不相同。所以，对于各种运行状态，选用基于层次分析法的智能配电网遗传算法可有效优化综合指标，并可校验改善获得指标，进而为相关技术人员开展科学操作提供支持。

3结束语

智能配电网的优化运行水平将直接关系配电系统的运行质量及效益，因此，相关技术与研究人员应加强有关智能配电网优化运行研究，总结智能配电网优化运行措施及关键操作要点，以逐步提升配电网智能化水平。

参考文献：

[1]都健刚.典型接线方式下智能配电网自愈功能实施的探讨[J].四川电力技术,2009,13(14):74-75.

[2]杨滨.配电网运行方式优化方法研究[D].上海交通大学,2009,05(35):57-58.

[3]马其燕,秦立军.智能配电网关键技术[J].现代电力,2010,06(10):61-62.

作者简介：王志伟，男，新疆乌鲁木齐人，本科，工程师，研究方向：工程管理。