采用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)實現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電

【摘要】現(xiàn)階段，伴隨科技的不斷發(fā)展，智能配電網(wǎng)的應(yīng)用，配電網(wǎng)故障不斷出現(xiàn)，因此，配電網(wǎng)故障恢復(fù)成為了智能配電網(wǎng)自愈功能的重要保障之一，它能夠滿足用戶在供電方面的需求，同時在降低網(wǎng)損方面有著極為重要的意義，因此，應(yīng)該引起高度重視。本文主要針對采用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)實現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電問題展開深入的剖析，其目的在于明確配電網(wǎng)故障所在，并且給予有效的措施解決這些故障問題，最終為用戶更好的用電提供有效的保障。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；動態(tài)規(guī)劃技術(shù)；恢復(fù)供電

當前，智能電網(wǎng)的發(fā)展在一定程度上帶動了電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，并且成為了電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要方向。實際上，智能電網(wǎng)的重要組成部分在于智能配電網(wǎng)，智能配電網(wǎng)的主要特征為擁有完備的自愈能力，同時還能夠最大程度的減少電網(wǎng)故障給用戶帶來的影響。而配電網(wǎng)故障的恢復(fù)是智能配電網(wǎng)自愈功能實現(xiàn)的重要過程，配電網(wǎng)故障恢復(fù)問題主要指配電網(wǎng)發(fā)生故障以后，在故障定位與故障隔離的基礎(chǔ)之上，應(yīng)用一定的故障恢復(fù)策略對其進行操作，從而確保供電的平穩(wěn)與正常。

一、對最佳路徑的分析

配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電的最佳路徑事實上是在故障情況下的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。主要的目的在于，能夠快速的將非故障區(qū)域供電恢復(fù)，與此同時，還能夠有效的滿足線路負載容量的要求以及線損最小等各個方面的條件?，F(xiàn)階段，在配網(wǎng)自動化領(lǐng)域中研究最多的在于怎樣能夠快速的實現(xiàn)故障隔離以及快速的恢復(fù)費故障區(qū)域的供電技術(shù)方法，因此，在恢復(fù)路徑的最優(yōu)化選擇方面出現(xiàn)了較多的研究。

一般而言，配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電的路徑為多目標最佳路徑問題，現(xiàn)階段在最佳路徑問題的研究上較多的便是城市交通網(wǎng)絡(luò)中的最短路徑問題的研究。由于問題解決的思路存在著極大的不同點，因此最短路徑問題能夠被分為單元最短路徑算法與基于啟發(fā)式搜索最短路徑算法[1]。這與鄧群，孫才新，周湶等在《采用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)實現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電》一文中的觀點極為相似。其中，單元最短路徑算法主要體現(xiàn)在幾個方面，即：

第一，在GIS空間查詢語言方面的最短路徑。該職工路徑的研究方法在當前還停留在理論研究方面，例如在MAX中定義了一套空間查詢語言，該套語言對其完備性給予了相關(guān)證明，同時通過舉證的方式，對范圍查詢與時態(tài)查詢等進行了應(yīng)用分析。

雖然，對于GIS空間發(fā)展研究GeoSQL為一種有效的處理最短路徑的手段，但是GIS受到數(shù)據(jù)庫技術(shù)發(fā)展的制約與影響，導致實際的應(yīng)用領(lǐng)域和背景的不同，使其和商用之間還有很長的一段距離。

第二，在功能模塊思想路徑方面，需要按照不同的分類方法實施，而單元最短路徑問題的算法能夠被分為很多種，例如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法與基于人工智能的啟發(fā)式搜索算法等，對于不同的背景應(yīng)用需求和具體軟件應(yīng)用的環(huán)境，各種算法在空間的復(fù)雜程度與時間的復(fù)雜程度等都有明顯的體現(xiàn)[2]，這與李振坤，周偉杰，錢嘯等在《有源配電網(wǎng)孤島恢復(fù)供電及黑啟動策略研究》一文中有著相似的觀點。并且各種算法在故障恢復(fù)方法中各具特色。

另外，啟發(fā)式搜索最短路徑算法也是一種有效的手段。基于啟發(fā)式方向策略最短路徑算法，其中包括空間有效方向的可控參數(shù)法，該方法能夠有效的調(diào)節(jié)相關(guān)系數(shù)，在有效方向上路徑無效的時候，能夠確保得到有效的路徑。

二、最佳路徑的選擇方法分析

事實上，配電網(wǎng)故障區(qū)域恢復(fù)供電的最佳路徑并不是簡單的路徑問題，而是多目標最佳路徑問題。為此，在研究配電網(wǎng)非故障區(qū)域恢復(fù)供電的最佳路徑過程中，需要對其展開綜合的分析。

首先，在多目標分析方面，通常在選擇配電網(wǎng)非故障區(qū)域恢復(fù)供電最佳路徑的時候，最為重視的目標為：

第一，在恢復(fù)供電路徑的過程中，饋線負荷不能過載，同時，還需要確?；謴?fù)區(qū)域的電壓質(zhì)量能夠與實際規(guī)定的標準要求相吻合。當供電質(zhì)量可靠性最高的時候，那么恢復(fù)的時間將會很短[3]；這與鄧昆英，汪鳳嬌，饒杰等在《智能配電網(wǎng)有功自治互動建模研究》一文中的觀點極為相似。另外，供電過程中，線損最低，證明開關(guān)拉合的次數(shù)最少，同時現(xiàn)場的操作點也會最少。

第二，在動態(tài)規(guī)劃技術(shù)恢復(fù)供電的最短路徑方面需要明確，動態(tài)規(guī)劃主要是運籌學的一個分支，它是求解決策過程的最優(yōu)的數(shù)學方式。早在很久以前，就已經(jīng)有研究人員對多階段過程轉(zhuǎn)化問題轉(zhuǎn)化為一系列的單階段問題，并且逐一進行求解，這標志著解決這類過程優(yōu)化問題的新方法的創(chuàng)立，即動態(tài)規(guī)劃技術(shù)。

本文主要將一典型的復(fù)雜配電網(wǎng)絡(luò)作為研究例子，該連通系包括10個電源點，8個分支點，同時聯(lián)絡(luò)開關(guān)有16個。將其加入到配網(wǎng)潮流方向和典型的運動方式中，將聯(lián)絡(luò)開關(guān)和電源點作為定點，那么可以將其分為26個定點。盡管從數(shù)量上頂點比較多，但是由于存在著較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，使得該問題成為一個極為簡單的最短路徑問題[4]。這與楊建在《配電網(wǎng)無功補償系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究》一文中的觀點有著相似之處。加之恢復(fù)路徑主要指費故障區(qū)域相關(guān)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)與相應(yīng)路由，為此我們可以將其理解為從不同電源點出發(fā)到各個聯(lián)絡(luò)開關(guān)的最短路徑問題，這樣一來，故障恢復(fù)工作的實施便簡單的多。

總結(jié)

本文主要從兩個方面左手，共同分析了采用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)實現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電的方法與效果，一方面著手于最佳路徑的分析，另一方面著手于最佳路徑的選擇方法。從這兩個方面可以看出，利用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)去實現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電是一種可行的方法。但是，受到歷史原因的影響，我國城市配電網(wǎng)絡(luò)還缺少標準的規(guī)范要求，導致配電網(wǎng)常常出現(xiàn)一些事故。因此，恢復(fù)配電網(wǎng)供電已經(jīng)成為當務(wù)之急。隨著科技的發(fā)展，智能配電網(wǎng)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在供電方面，這為平穩(wěn)供電提供了一定的保障，同時也為恢復(fù)配電網(wǎng)故障供電創(chuàng)建了良好的環(huán)境與條件等。

參考文獻

[1]鄧群，孫才新，周湶等.采用動態(tài)規(guī)劃技術(shù)實現(xiàn)配電網(wǎng)恢復(fù)供電[J].重慶大學學報（自然科學版），2006，29（3）：40-44.

[2]李振坤，周偉杰，錢嘯等.有源配電網(wǎng)孤島恢復(fù)供電及黑啟動策略研究[J].電工技術(shù)學報，2015，30（21）：67-75.

[3]鄧昆英，汪鳳嬌，饒杰等.智能配電網(wǎng)有功自治互動建模研究[J].機電工程技術(shù)，2014，（2）：4-7.

[4]楊建.配電網(wǎng)無功補償系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].中南大學，2002，（12）：56-78.

作者簡介

羅茂桓（1993-04-03），男，四川省宜賓市人，名族：漢，學歷：在讀學士本科生。