含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)重構(gòu)及故障恢復(fù)算法

王亞平

配電網(wǎng)所具有的穩(wěn)定性主要受到故障恢復(fù)性因素所決定。現(xiàn)階段，配電網(wǎng)內(nèi)所具有的分布式發(fā)電數(shù)量在快速增加，這樣就為配電網(wǎng)故障恢復(fù)帶來了更多的挑戰(zhàn)。本文在對于含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)重構(gòu)及故障恢復(fù)算法研究過程中，在對于有關(guān)算法研究之后，對于配電網(wǎng)故障現(xiàn)狀及所存在的問題進(jìn)行分析研究，并且對于分布式配電網(wǎng)發(fā)展建設(shè)提出針對性展望。

【關(guān)鍵詞】分布式發(fā)電 配電網(wǎng) 故障恢復(fù) 人工智能 數(shù)學(xué)優(yōu)化

分布式發(fā)電在電力系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用，由于自身結(jié)構(gòu)十分檢點(diǎn)，同時(shí)具有一定環(huán)保性與經(jīng)濟(jì)性，在短時(shí)間內(nèi)取得了良好的發(fā)展前景。世界上很多國家都在對于分布式發(fā)電進(jìn)行分析研究，希望能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到電力系統(tǒng)之中，提高能源發(fā)電效能。分布式發(fā)電要是能夠在配電網(wǎng)內(nèi)應(yīng)用，配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)將發(fā)生大幅度的改變，配電網(wǎng)運(yùn)行模式及結(jié)構(gòu)都出現(xiàn)了本質(zhì)性差異，這樣造成傳統(tǒng)配電網(wǎng)故障恢復(fù)方式也就無法在配電網(wǎng)內(nèi)應(yīng)用。

1 分布式發(fā)電對配電網(wǎng)故障恢復(fù)的影響

分布式發(fā)電對于配電網(wǎng)故障恢復(fù)應(yīng)用過程中，所具有的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

1.1 分布式發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行

分布式發(fā)電要是沒有應(yīng)用到配電網(wǎng)內(nèi)之后，配電網(wǎng)要是出現(xiàn)故障之后，在對于故障解決過程中通過重構(gòu)，就能夠?qū)τ谂潆娋W(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而解決配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的問題，保證人們能夠擁有穩(wěn)定電能，但是配電網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過程中部分節(jié)點(diǎn)電壓或者是輸電線路經(jīng)常會出現(xiàn)超限或者是過載情況之后，就需要進(jìn)行切負(fù)荷操作。所以，部分負(fù)荷雖然能夠直接與電源進(jìn)行連接，就需要適當(dāng)增加節(jié)點(diǎn)上面的電壓，并且還能夠降低部分線路所具有的負(fù)載，最大程度提高配電網(wǎng)所具有的安全性能。

1.2 分布式發(fā)電孤島運(yùn)行

分布式發(fā)電在實(shí)際應(yīng)用過程中雖然具有十分顯著優(yōu)勢，但是卻無法在孤島上面應(yīng)用。因此，為了能夠充分發(fā)揮出分布式發(fā)電所具有的優(yōu)勢，保證配電網(wǎng)在運(yùn)行過程中所具有的安全性能，筆者就提出了IEEE1547-2003標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而保證分布式發(fā)電能夠在孤島上面應(yīng)用。該標(biāo)準(zhǔn)并不是禁止孤島的存在，更多是鼓勵(lì)供電企業(yè)與用戶之間利用科學(xué)技術(shù)手段，保證孤島能夠應(yīng)用分布式發(fā)電，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)層面上面獲得統(tǒng)一。在對于配電網(wǎng)故障恢復(fù)過程中，要是配電網(wǎng)進(jìn)行失點(diǎn)負(fù)荷，最大程度發(fā)揮出分布式發(fā)電所具有的優(yōu)勢，讓配電網(wǎng)在失點(diǎn)負(fù)荷狀態(tài)之下還是能夠提供電能。

2 分布式發(fā)電分類

在對于配電網(wǎng)故障恢復(fù)影響劃分中，要是從分布式發(fā)電，可以將其劃分為幾種：

2.1 功率輸出穩(wěn)定性

要是從分布式發(fā)電輸出功率進(jìn)行分析研究，可以將分布式發(fā)電劃分為兩種類別，分別是輸出功率穩(wěn)定分布式與輸出功率非穩(wěn)定分布式，其中輸出功率穩(wěn)定分布式要主要表示微型燃?xì)廨啓C(jī)與燃料電池等等，這些能源利用過程中并不會受到任何外界因素的影響；輸出功率非穩(wěn)定分布式主要表示儲存風(fēng)力發(fā)電等等，能源在應(yīng)用過程中會受到外界因素的影響。

2.2 黑啟動能力

在對于分布式發(fā)電配電網(wǎng)重構(gòu)過程中，要是從黑啟動方面進(jìn)行劃分，可以將分布式發(fā)電的配電網(wǎng)重構(gòu)故障恢復(fù)劃分為兩種，分別是黑啟動分布式發(fā)電與非黑啟動分布式發(fā)電。

3 基于人工智能方法的含分布式配電網(wǎng)故障恢復(fù)

含分布式發(fā)電配電網(wǎng)故障解決過程中，最為有效的途徑就是人工智能，在對于含分布式發(fā)電配電網(wǎng)建故障恢復(fù)方法內(nèi)，主要包含三種算法，分別是多智能體算法、粒子群算法與遺傳算法。

3.1 基于多智能體算法的含分布式發(fā)電配電網(wǎng)故障恢復(fù)

智能體自身在實(shí)際應(yīng)用過程中具有良好的自主性，在信息溝通及適應(yīng)能力等方面優(yōu)勢十分顯著，所以多智能體算法在實(shí)際應(yīng)用過程中，經(jīng)常應(yīng)用到對于配電網(wǎng)通信故障恢復(fù)過程中?？蒲腥藛T在對于多智能體算法研究過程中，已經(jīng)獲得了十分顯著的研究成果，例如我國科研人員就以母線代理完全分布式代理系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，對于通訊機(jī)制進(jìn)行分析研究，該研究主要目的就是希望能夠?qū)⑴潆娋W(wǎng)所具有的連鎖故障在極端情況下的問題進(jìn)行解決。相比較原有配電網(wǎng)內(nèi)所應(yīng)用的控制系統(tǒng)相比較，多智能體技術(shù)在應(yīng)用上面更加靈活。但是每一個(gè)智能體之間應(yīng)該怎樣靈活操作，對于智能體所恢復(fù)任務(wù)進(jìn)行確定，這些內(nèi)容還需要進(jìn)一步分析研究。

3.2 基于粒子算法的含分布式配電網(wǎng)故障恢復(fù)

粒子群算法是基于鳥群覓食的行為舉止，所構(gòu)成成為的一種隨機(jī)搜索算法，在實(shí)際應(yīng)用過程中具有記憶力特征?；诹Ｗ铀惴ǖ暮植际脚潆娋W(wǎng)故障恢復(fù)所應(yīng)用的編碼形式，正常情況下都是通過使用0與1進(jìn)行表示，粒子算法特別應(yīng)用到含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)故障恢復(fù)問題。處于含分布式的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特征，粒子算法在應(yīng)用過程中，還無法有效解決拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所存在的問題，搜索速度較低，這樣在研究過程中就會陷入僵局。

3.3 基于遺傳算法的含分布式配電網(wǎng)故障恢復(fù)

遺傳算法屬于一種進(jìn)化算法，在實(shí)際應(yīng)用過程中擁有廣泛的應(yīng)用用途。遺傳算法主要是模擬生物基因進(jìn)行背景，通過多個(gè)途徑，能夠找到種群內(nèi)的最佳個(gè)體。遺傳算法在計(jì)算過程中還存在一定缺陷，與粒子群算法計(jì)算相同，計(jì)算過程中容易出現(xiàn)局部最佳情況。

4 結(jié)論

按照含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)重構(gòu)及故障恢復(fù)算法研究過程中，由于現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的算法還是智能優(yōu)化算法，該算法在實(shí)際應(yīng)用過程中具有十分顯著的編碼，全局收斂性良好，但是計(jì)算整個(gè)流程所需要的時(shí)間較長，這就需要借鑒其他算法所具有的優(yōu)勢，構(gòu)成一個(gè)數(shù)學(xué)模型，從人工智能算法對于數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化，這也是含分布式發(fā)電的配電網(wǎng)重構(gòu)及故障恢復(fù)算法進(jìn)一步研究與分析。

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作者單位

河北國華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司 河北省滄州市黃驊市 061113