Page 40 - 电力与能源2024年第四期

434 史 媛：考虑节点响应故障概率的 10 kV 双环网自愈系统节点优化配置

式中 H——系统综合可靠性；N——增加的电站 4.2 粒子群-差分进化联合算法求解过程
数量； M——原电站数量。 选用粒子群（PSO）算法进行求解，为保证种
群迭代多样性和算法收敛性，引入差分进化（DE）
4 双环网自愈系统节点配置优化模型
算法进行联合求解。算法流程如图 3 所示。
4.1 基于可靠性最优的节点配置优化模型
根据计及节点响应故障风险概率的双环网综
合可靠性计算模型，以网架整体的综合可靠性最优

为节点配置优化的目标函数。优化目标函数如下：
N + M
max H = max ∑ H Δj (1 - ε Δ ) （7）
j = 1
（1）系统容量约束。当系统内线路发生故障
时，将会导致部分电源点所供负荷增加。在考虑
极端情况下，单个自愈串回路负荷都由一个电源
点供电，因此单个自愈串上开关站总负荷应不大
于单个电源点容量的最大负载率上限，即：
N + M
∑ Q j ≤ ( Q 10A + Q 10B + Q 20A + Q 20B )θ BZ （8）
j = 1
式中 Q j——单个开关站负荷； Q A，Q B——电源
点 S10A、S10B 以及 S20A、S20B 的容量； θ BZ——
最大负载率上限。
（2）负荷平衡约束。正常状态下，开环点一般
图 3 算法流程
定义 ( M + N )/2 处。假定接入双环网自愈系统
根据所提的单目标优化模型，求解量存在原
的开关站均运行在满仓位满负荷状态。考虑到系
电站数量和新增电站数量两个变量。求解时对模
统安全裕度，根据典型的自愈系统双环网接线模
型进行变化，转换为总电站数量的优化模型。实
式，各电源点正常运行状态下所带负荷不应超过
际应用中，具体的配置数量不仅受理想化的物理
自身容量的标准负荷率上限。
模型限制，电站间的距离以及实施难度、实施成本
ì N + M
ï ï
ï ∑
ï ( Q j /2 )≤ ( Q 10A + Q 20A )θ BZ 也是重要的考量，如何将这些不确定的、动态变化
ï ï j = 1
í N + M （9） 的因素计入优化模型，也是本文研究改进深入的
ï ï ∑
ï
ï
î ( Q j /2 )≤ ( Q 10B + Q 20B ) θ BZ 一个重点方向。
ï ï j = 1
综上，基于综合可靠性最优的自愈系统节点
5 结语
配置优化模型为
ì N + M 10 kV 双环网自愈系统作为当前优化配电网
ï ïmax H = max ∑ H Δj (1 - ε Δ )
ï ï 建设提升的重要工程，对网架结构本身的合理性
j = 1
ï ï N + M 进行优化是实现配电侧供电优化的前提，双环网
ï ï Q j ≤ ( Q 10A + Q 10B + Q 20A + Q 20B ) θ BZ
ï ï ∑
s. t. í j = 1 自愈系统节点数量优化对双环网自愈系统的建设
ï N + M
ï
ï ∑ ( Q j /2 )≤ ( Q 10A + Q 20A ) θ BZ 具有重要的应用意义。
ï
ï j = 1 本文在全面分析节点增加对双环网自愈系统
ï N + M
ï ∑
ï
ï ï j = 1 ( Q j /2 )≤ ( Q 10B + Q 20B ) θ BZ 影响的基础上，建立了兼顾节点直接响应故障风
î
（10） （下转第 446 页）