贵阳市南供电局电网开关优化配置研究

配电网是电力系统中直接针对用户的环节,对用户供电质量(包括可靠性)有直接的影响。据统计,约80%的停电事故缘于配电网故障,因此,以提高供电质量为目的配电网结构优化已成为研究的热点。目前,配电网结构优化研究主要包括网络重构和开关优化两类,本文拟对开关优化进行研究,即确定特定配网中隔离开关、断路器、熔断器的安装数量及位置,以确保在满足可靠性、潮流等约束条件下,投资达到最小。论文的潮流计算采用改进的前推回代法,可靠性评估采用故障扩散算法,开关优化采用免疫算法,主要研究内容如下: (1)对配电网分层模型进行改进。配电网具有辐射状和R/X值较大等特点,因此前推回代法在配电网潮流计算中得到广泛应用。分层模型是前推回代算法实现的有效手段,本文提出的改进模型能有效地对配电网节点进行分层,并能以任何节点为根节点进行前后向搜索,从而便捷地实现基于前推回代的配电网潮流计算和基于故障扩散的配电网可靠性评估。 (2)给出配电网各种可靠性指标、基本公式和基于故障扩散的配电网络可靠性评估算法,应用相应计算程序,对RBTS-BUS6系统及都司变10kV配电系统进行了可靠性计算和分析。 (3)给出开关优化的数学模型及基于免疫算法的求解方法。分析了开关投资和运行维修费用、停电损失的计算,基于等年值法形成开关优化配置模型,基于免疫算法给出了模型的求解算法。通过模型计算,确定开关的最优配置数量和位置,并得到系统的可靠性、投资费用和停电损失等。计算实例表明:免疫算法具有较好的全局收敛性和较快的收敛速度。 (4)应用免疫算法对贵阳南局供电网进行开关优化计算,对比分析了增设不同数目断路器、隔离开关、熔断器以及开关组合对系统可靠性和效益的影响,并对观水变等6个变电站的多回出线进行了开关优化配置和效益分析,取得了较好的工程应用效果。