考虑通道规划的城市中压配电网络规划

论文摘要

随着城市的发展,在市中心、商业闹市区等对道路景观要求较高的地段,常常采用电缆供电方式。电缆线路有多种敷设方式,敷设方式的选择取决于多种因素,每种敷设方式对应的土建费用又有较大差异。并且实际配电网中线路沿街道布置,街道走向约束直接制约着最终规划网架的结构。以往配网规划模型并未详细考虑不同电缆敷设方式对配网投资的影响,模型求解中也并未涉及街道走向对电缆走廊的影响,因此其规划结果常常难以应用于实际系统。因此,对考虑街道走向影响和通道规划的配网规划进行深入研究,具有十分重要的理论和实际意义。本文首先建立了考虑通道规划的城市中压配网规划模型。该模型在目标函数中加入了与电缆敷设方式相关的电缆通道投资费用,更符合配网规划的实际要求。其次通过建立多信息矩阵描述规划过程。其中节点信息矩阵和路径信息矩阵描述初始配电网架结构,线路信息矩阵等其余矩阵记录规划过程中形成的线路和电缆通道信息。然后运用离散二进制粒子群优化算法求解。考虑到现实中居民负荷与商业负荷分开供电的规划要求,运用“开闭站布线方法”和“电缆分界室布线方法”结合的方法生成规划区初始备选网络。有效的减少了算法搜索区域,提高了搜索效率。最后以北京市某地区实际配电网规划系统为算例,运用上面提出的模型和求解方法进行计算,并与不考虑街道走向约束的配网规划相比较,证明了本模型的有效性和经济性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 配网规划研究的意义
• 1.2 城市配电网的主要存在问题
• 1.3 配电网规划的目标
• 1.4 城市配电网规划特点分析
• 1.5 城市配电网规划理论研究现状概述
• 1.5.1 配电网的网架优化数学模型
• 1.5.2 配电网规划算法综述
• 1.6 本文的主要工作
• 2 城市中压配网规划概述
• 2.1 配电网规划的内容
• 2.2 负荷预测方法研究
• 2.3 配电网规划的主要技术原则
• 2.3.1 一般原则
• 2.3.2 中压电缆网接线方式
• 2.3.3 开闭站、多回路开关箱、电缆分界室（箱）站内接线方式
• 2.4 本章小结
• 3 城市配电网电力电缆通道规划
• 3.1 引言
• 3.2 电力电缆敷设方式选择
• 3.3 电缆通道规划的基本思路和原则
• 3.4 引入街道约束的原因分析
• 3.5 考虑通道规划的配电网规划模型
• 3.5.1 目标函数
• 3.5.2 约束条件
• 3.6 本章小结
• 4 基于粒子群算法的城市中压配电网规划
• 4.1 粒子群算法简介
• 4.1.1 PSO算法的基本原理
• 4.1.2 PSO算法的数学描述
• 4.1.3 离散二进制粒子群算法
• 4.2 规划前提
• 4.3 粒子群的初始化
• 4.4 编码与解码
• 4.5 算法流程
• 4.6 本章小结
• 5 考虑通道规划的城市中压配电网规划算例
• 5.1 参数设置
• 5.2 结果分析
• 5.3 结果对比分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 附表1 北京某地区配电网络节点负荷数据
• 附表2 规划区路径数据信息
• 附表3 文中算例对应的通道系统敷设信息表
• 在校期间发表论文和参与科研