论文题目: 城市中压配电网络优化规划
论文类型: 博士论文
论文专业: 电力系统及其自动化
作者: 王赛一
导师: 王成山
关键词: 配电网络规划,地理信息系统,自动布局,遗传禁忌混合算法,用户缺电成本,多目标,负荷不确定性
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 城市中压配电网络规划是一个具有多目标性、不确定性、非线性和多阶段性等特点的复杂系统优化问题,属于NP难问题。本文运用地理信息系统(GIS)、智能优化算法、可靠性价值理论、多目标规划理论和不确定规划理论对其进行了较为深入的研究。在不同供电区域负荷密度和不同变电所容量条件下,对中压配电网架空线路和电缆线路常见的几种接线模式进行了经济性和可靠性计算分析,研究其随负荷密度和变电所容量变化的趋势,以及在相同条件下不同接线模式之间的比较。基于定量计算结果,经综合考虑,给出了有指导意义的建议方案。结合配电网空间数据结构自身的特点,运用GIS中“层”的概念开发了配电网GIS空间数据库,为城市中压配电网络的规划工作提供了有力的辅助手段,可以使规划结果更具实际意义。采用最短路径法产生了中压配电网的辐射初始网架,并采用遗传算法(GA)来优化该初始网架。编码策略采用基于配电网空间GIS的变长度符号编码,使配电网规划同地理环境真正结合起来。通过算例分析,发现以空间GIS为平台,将网络优化问题和图形问题无缝地结合,在配电网规划工作中取得了良好效果。从建立城市中压配电网的全局角度出发,在辐射接线模式自动布局的基础上,按照正向和反向辐射线路布局的思路,提出了多分段单联络接线模式的自动布局方法,即在进行辐射线路布局的同时考虑了联络线路的布局,满足了整体规划的要求。在此基础上提出了三分段三联络接线模式和多分段多联络接线模式自动布局的一般性规划方法,并通过实际算例验证了所提方法的可行性。在配电网空间GIS的环境下,结合变电站选址与定容的方法提出了10kV开闭所的布点方法,同时参考辐射接线模式和多分段多联络接线模式的自动布局方法设计了开闭所进、出线的自动布局方法,从而简化了带开闭所接线模式的自动布局过程。采用禁忌搜索算法(TS)对城市中压配电网络进行了优化,发现在采用基于空间GIS的变长度符号编码策略来表示线路的条件下,采用具有禁忌搜索思想的TS来指导搜索过程,可以使其自动满足线路的辐射状布局特点,规划结果切实可行,并可缩短规划时间。以简单的旅行商问题(TSP)为例比较说明了GA、TS和它们之间的两种混合算法在解决大型组合优化问题时所表现出来的性能优劣,分析采用了TS变异算
论文目录:
第一章 绪论
1.1 城市配电网规划的目的、内容与意义
1.2 城市配电网规划的特点及其困难性
1.3 城市配电网规划的研究现状
1.3.1 计算机技术的应用
1.3.2 地理信息系统的应用
1.3.3 各种优化方法的应用
1.3.4 可靠性价值理论的应用
1.3.5 多目标规划理论的应用
1.3.6 不确定规划理论的应用
1.4 城市配电网规划面临的新形势
1.5 本文的主要工作和成果
第二章 中压配电网不同接线模式经济性和可靠性分析
2.1 引言
2.2 中压配电网接线模式及其技术经济分析思路
2.2.1 中压配电网接线模式
2.2.2 中压配电网不同接线模式技术经济分析思路
2.3 中压配电网不同接线模式经济性分析
2.3.1 配电站经济计算
2.3.2 线路经济计算
2.3.3 不同接线模式经济性分析结果
2.4 中压配电网不同接线模式可靠性分析
2.4.1 不同接线模式可靠性评估的基本方法
2.4.2 不同接线模式可靠性分析结果
2.5 小结
第三章 基于空间 GIS 的城市中压配电网络智能规划
3.1 引言
3.2 配电网 GIS 空间数据库设计
3.2.1 配电网络规划原始图获取与处理
3.2.2 配电网空间数据结构和模型
3.2.3 配电网 GIS 空间数据库设计
3.3 辐射接线模式的自动布局
3.3.1 数学模型
3.3.2 求解策略
3.3.3 算例分析
3.4 多分段单联络接线模式的自动布局
3.4.1 数学模型
3.4.2 求解策略
3.4.3 算例分析
3.5 多分段多联络接线模式的自动布局
3.5.1 三分段三联络接线模式的自动布局
3.5.2 多分段多联络接线模式自动布局的一般性规划方法
3.5.3 算例分析
3.6 带开闭所接线模式的自动布局
3.6.1 开闭所的规划
3.6.2 开闭所进线及出线的自动布局
3.6.3 带开闭所接线模式的经济性与可靠性指标计算
3.6.4 基于不同负荷密度的多种接线模式灵活布局方法
3.6.5 算例分析
3.7 小结
第四章 城市中压配电网络规划中优化算法的研究
4.1 引言
4.2 基于 Tabu 搜索技术的城市中压配电网络规划
4.2.1 数学模型、编码方式和初始化算法
4.2.2 TS 优化搜索算法
4.2.3 算例分析
4.3 遗传禁忌混合算法及其在电网规划中的应用
4.3.1 遗传算法和禁忌搜索算法的优缺点比较
4.3.2 遗传禁忌混合算法原理
4.3.3 遗传禁忌混合算法在高压电网扩展规划中的应用
4.3.4 遗传禁忌混合算法在城市中压配电网络规划中的应用
4.4 小结
第五章 可靠性价值理论及其在城市配电网规划中的应用
5.1 引言
5.2 用户缺电成本的计算
5.3 配电网系统中辐射线路的最优分段处理
5.3.1 概述
5.3.2 数学模型
5.3.3 求解策略
5.3.4 算例分析
5.4 基于多目标模型的城市中压配电网络规划
5.4.1 概述
5.4.2 城市中压配电网络规划的多目标模型
5.4.3 基于遗传禁忌混合算法的多目标模型求解方法
5.4.4 算例分析
5.5 小结
第六章 负荷不确定性条件下的城市中压配电网络规划
6.1 引言
6.2 负荷不确定性及其对城市中压配电网络规划的影响
6.3 区间算法简介
6.4 区间性负荷条件下的城市中压配电网络规划方法
6.4.1 负荷的区间性
6.4.2 数学模型的区间性
6.4.3 初始化搜索方法
6.4.4 优化求解方法
6.5 算例分析
6.6 小结
第七章 市场条件下电力系统规划工作的新思路与新方法
7.1 引言
7.2 市场经济条件下的规划理论与方法
7.2.1 规划工作的新定位
7.2.2 规划工作的新思路及其评价新准则
7.2.3 新环境下规划工作的作用与体制
7.3 市场条件下的电源规划
7.3.1 发电公司角度的转变与其企业规划
7.3.2 分布式电源的规划
7.4 市场条件下的输配电网规划
7.4.1 电网公司角度的转变
7.4.2 市场条件下电网规划面临的不确定性因素
7.4.3 市场条件下输电网规划的新思路与新方法
7.4.4 市场条件下配电网规划的新思路与新方法
7.5 小结
第八章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
发布时间: 2006-05-24
参考文献
- [1].面向供电能力提升的中压配电系统协调规划研究[D]. 韩俊.天津大学2013
相关论文
- [1].配电系统可靠性评估[D]. 谢莹华.天津大学2005
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