上海電力學(xué)院、福建省電力公司、上海市供電公司的研究人員遲吉運(yùn)、韋鋼、李功新、李沁愉、張嘉堃，在2017年第13期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》上撰文指出，配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜化以及分布式電源廣泛接入帶來的不確定性，增加了配電網(wǎng)供電路徑優(yōu)化的難度，傳統(tǒng)配電網(wǎng)重構(gòu)方法很難滿足其快速性要求。

針對風(fēng)機(jī)、光伏出力的波動性，在構(gòu)造的概率場景模型基礎(chǔ)上，基于時間尺度進(jìn)行出力分割，并利用無重復(fù)生成樹策略對復(fù)雜搜索空間進(jìn)行簡化，避免重復(fù)性輻射型校驗(yàn)，減少解空間的冗余度，采取改進(jìn)的編碼策略以及改進(jìn)的教學(xué)優(yōu)化算法對重構(gòu)模型進(jìn)行求解，提高搜索的速度和全局尋優(yōu)能力。算例分析證明了所提方法的快速性和有效性。

配電網(wǎng)是連接輸電網(wǎng)與電力用戶的中間橋梁，其可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要影響[1]。其中，有源配電網(wǎng)的相關(guān)研究是當(dāng)前國內(nèi)外熱點(diǎn)，針對復(fù)雜有源配電網(wǎng)供電路徑的優(yōu)化問題，可以通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，該方法操作簡便且高效，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[2,3]。

目前，分布式電源（Distributed Generation, DG）在配電網(wǎng)的接入比重逐漸增大，成為有源配電網(wǎng)的主要特征之一。其廣泛接入在應(yīng)對供電緊張等方面起到了重要作用，然而規(guī)模化接入的間歇性新能源出力具有不確定性，為有源配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制帶來極大挑戰(zhàn)[4,5]。

在傳統(tǒng)的配電網(wǎng)研究中，為簡化計(jì)算，分布式電源常常處理成“負(fù)”的恒功率模型[6-8]。該處理方法往往忽略其出力隨機(jī)性對配電網(wǎng)供電路徑優(yōu)化產(chǎn)生的不確定影響，有失一般性。因此，傳統(tǒng)的重構(gòu)方法如啟發(fā)式算法、人工智能算法及新興的混合算法等[9-12]并不完全適用。

場景分析[13-15]是解決隨機(jī)問題的有效方法，目前已越來越多地應(yīng)用到考慮DG不確定性出力影響的有源配電網(wǎng)研究中。然而，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性以及DG滲透率日益增加，會導(dǎo)致重構(gòu)優(yōu)化過程中產(chǎn)生組合爆炸問題，影響搜索效率，不滿足復(fù)雜有源配電網(wǎng)供電路徑快速尋優(yōu)的要求。如何構(gòu)造計(jì)算速度快，又能獲得全局最優(yōu)、適用于復(fù)雜有源配電網(wǎng)的重構(gòu)方法具有一定的研究價(jià)值。

本文基于時間尺度來分割風(fēng)機(jī)和光伏的出力波動，構(gòu)造不同概率場景模型，利用無重復(fù)生成樹策略以縮減復(fù)雜配電網(wǎng)供電路徑搜索空間，減少無效解的產(chǎn)生，并結(jié)合十進(jìn)制編碼策略和改進(jìn)教學(xué)優(yōu)化算法的應(yīng)用，提高重構(gòu)方法全局尋優(yōu)的搜索效率，算例分析證明了所提多方面優(yōu)化的重構(gòu)方法的快速性及有效性。

圖1 網(wǎng)絡(luò)等效簡化流程

結(jié)論

本文面向復(fù)雜有源配電網(wǎng)最優(yōu)供電路徑的快速搜索，為了達(dá)到快速尋優(yōu)的目的，在搜索過程中采取多方面、多階段優(yōu)化，主要結(jié)論如下：

1）基于時間尺度的風(fēng)機(jī)和光伏的分場景隨機(jī)性模型能夠有效地分割出力的波動性，同時具有相對較高的準(zhǔn)確度，符合工程實(shí)際，體現(xiàn)了對分布式電源隨機(jī)出力的適應(yīng)性。

2）簡化復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，并利用無重復(fù)生成樹策略使搜索限定在輻射型空間中，可以避免大量無效解產(chǎn)生，無需再進(jìn)行輻射型校驗(yàn)，有效縮短配電網(wǎng)供電路徑尋優(yōu)的計(jì)算時間，體現(xiàn)了當(dāng)今復(fù)雜有源配電網(wǎng)供電路徑尋優(yōu)的快速性要求。

3）引入十進(jìn)制編碼策略來減少編碼的冗余度，并對教學(xué)優(yōu)化算法進(jìn)行改進(jìn)，不僅加快了動態(tài)尋優(yōu)的搜索速度，而且提高了全局搜索能力，與傳統(tǒng)方法相比，尋優(yōu)效果具有一定的優(yōu)越性。

綜上所述，本文方法在應(yīng)對含風(fēng)機(jī)、光伏接入的復(fù)雜有源配電網(wǎng)最優(yōu)供電路徑搜索時，具有快速性和有效性，在未來的工程實(shí)際應(yīng)用中，具有一定的指導(dǎo)意義，也為今后主動配電網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行提供了一定的理論依據(jù)。