文摘

电力系统网络进行停机期间,可能会有系统中部分或全部停电。在这种情况下,通过最优路径传输的权力是一个重要的问题在电力系统组件的重新配置的过程。对于一个给定的一代,负载,可能有很多可能的路径来传输电力。最优路径需要考虑最短路径(最小损失),输电线路的容量,电压稳定,加载的优先级,生成和需求之间的力量平衡。摘要传达员福特算法(BFA)应用于找到最优路径和几种不同的路径通过考虑所有的约束。为了演示论坛的功能,它已经被应用于一个实际的230千伏网络。这个恢复路径搜索的指导工具也相当有效的找到最优和备用路径传输电力从发电厂到需求。

1。介绍

每当供电中断发生必须及时恢复系统初始状态或最优操作网络。获取目标网络的问题被称为电力系统恢复。它包括两个步骤,第一步是确定一个最优配置和第二步是准备一系列的转换操作(恢复计划)为了使断裂网络获得目标系统。

电力系统恢复是一个多目标、多变量、多约束、混合优化问题。很难建立数学模型。最相关的文献与力量修复进行了讨论。Barsali等人报道全面调查的主要结果代表一个独立系统运营商(1]。主要的策略、关键问题和相关实践经验的恢复计划提出了全世界广泛的管制系统。进一步,提出了可能的创新增强研究的复杂的示例系统,旨在提高恢复服务的有效性。

Naggar等人实现了一个相对较新的RECRE软件程序(法语缩写“让渡En嘟网格”系统恢复)2005年魁北克电力局(2]。知识管理系统的目的是系统恢复知识是有形的,成长型,enhanceable资产。系统由两个模块组成:知识工程模块,即建模可以做系统恢复策略和已知的解决方案在一个知识库,并规划模块,系统恢复计划可以制定基于电力系统设备的不可用。RECRE系统可以在几秒钟生产验证和适当的计划以及其传播所需的所有文件。

Nezam等人报道小说分段方法积累战略在电力系统恢复3]。最实用和经济建设的战略,包括恢复的过程分离部分(群岛)在电力系统和连接它们之后。这项研究想要开发一个系统的分段算法电力系统黑启动功能等考虑各种约束发电机,电力供需平衡和独立的岛屿。该方法也应用于IEEE 118总线系统大规模的电力系统,以证明其能力在实际系统。

太阳提供了一个决策支持工具,开发的一个EPRI项目,使用通用的里程碑(grm)的恢复策略用来提供一种定量的方式来评估最优安装位置和数量的BS能力(4]。基于提出的标准,受益于额外的BS能力量化系统恢复时间。IEEE可靠性测试系统(RTS) 24-bus测试系统用于验证所提出的策略,使用系统恢复导航器(SRN)修复工具。林和温家宝提出和分析了几个问题治理电力系统恢复传统电力行业和电力市场环境中5]。随后,影响电力系统恢复的重组努力确定和澄清从几个方面包括黑启动、恢复测试,调度和分配系统服务恢复。

张志贤和沈提出了一个基于规则的方法生成一个动态恢复计划在全部或部分黑色电力系统网络(6]。规则被陷害为发电机、负荷和输电线路。基于这些规则,动态修复计划。在这个过程中恢复系统监控的实现修复计划通过测量系统频率、发电机的输出,在每个总线电压,功率因数,负载每一点。恢复计划是更新如果有偏离遥测数据。

素描文献报道后发现论坛的应用方法连续复杂的系统最优路径的决心并没有详细讨论。因此被在本研究试图解决这一问题,提出系统的方法来克服现有的缺点和术语不强调在可用的文学。

1.1。各种技术用于电力系统恢复

恢复电源电气网络可以获得的(我)以知识为基础的方法和(2)数学规划技术。在早期,基于知识的方法被使用,作为恢复所需的时间是更少。为特定的系统,基于预测的研究中,故障分析,经营哲学,植物功能,专家知识,规则框架。这些规则是发达国家和在不同的操作条件下进行验证。在目标函数的数学规划技术制定及其约束。使用任何一种方法的优化或图论技术,目标函数是解决。

1.1.1。优化方法

解决的问题修复利用优化技术,计算机管理系统是非常有用的。这使得执行过程更快,但主要缺点是所需的时间获得一个大型复杂的系统解决方案增加了。

1.1.2。图论方法

电力系统恢复可以有效地解决了图论技术。优化的缺点可以最小化使用图论的方法。应用这种方法增加了搜索时间断开地区增加的数量。最短路径查找算法用于寻找最小加权网络中或最有效率的路径。在图论中,用于识别两个顶点之间的路径(或节点)的权重之和构成边缘最小化。这个问题称为单对最短路径问题。图中所有顶点的最短路径单一目的地顶点称为单一目的地的最短路径问题。每一对顶点之间的最短路径被称为全对最短路径问题。Dijkstra算法发现解决方案一对,单一,single-destination最短路径问题。约翰逊的算法识别解决方案在所有对最短路径问题。 The Floyd Warshall algorithm is a graph analysis algorithm for identifying the shortest path between all pairs of vertices is obtained in a single execution of the algorithm. It is an example of dynamic programming. Bellman Ford algorithm obtains solution in the single-source problem if the edge weights are negative too.

2。理论背景

2.1。论坛的描述

更夫福特算法是由理查德·贝尔曼和莱斯特福特Jr。这是一个标签连接算法计算单源最短路线的加权图中边的一些可能是负面的。加权图中的每一条线路都有对应的路线重量,累积值的权重之和的边缘。最短路径算法的问题找到两个顶点之间的路线,其组成边的权重之和最小化。

在加权,直接图,与源和权函数,算法返回一个布尔值表示是否有负权环即可以从源。存在解决方案如果有负周期和它决定最短路径,如果没有这样的周期。该算法使用放松,减少估计在最短路径从源的重量每个顶点直到获得实际的最短路径。该算法返回TRUE当且仅当图不含负权环可以从源;看算法1。

贝尔曼福特算法执行以下步骤示例6公交系统如图1。

步骤1。∞分配给所有节点以外的来源。源节点1是设置为零,如图1。

步骤2。放松每条边()*节点的数量。所以放松边缘5次是6。放松优势意味着检查节点的路径指向边缘可以缩短,如果是这样,将路径节点替换为发现路径。放松边缘只有2节点从源节点,考虑成本的边缘1→2 7,源节点的成本+ 1→2边的成本小于无穷意味着节点2替换为新的成本。同样放松边(1→6成本6也不到无穷。这是显示在图2。

步骤3。考虑路径与3节点和边放松1→3通过1→2→3、放松边缘1→4通过1→2→4或6 1→→4,和放松边缘1→5 - 1→6→5或1→2→5。这一步是如图的执行3。

步骤4。考虑4个节点的路径和放松边1→2到1→6 1→3→4→2和放松边缘通过1→4→3→6。网络改变了如图4。

第5步。考虑路径与5节点和边放松1→5 1 2 6 4→→→→5,放松所有的边缘,如图5。

因此所有边缘都放松和负成本周期检查和适当的返回布尔值。最后一步给每个节点和源节点之间的最短路径。因此它被称为单源最短路径算法。博鳌亚洲论坛的计算方法给出了最优路径图的识别6。

3所示。问题公式化

散装电力系统,有许多发电机、联络线、输电线路、变压器、负载。如果电力系统遇到一个部分或完全中断,应尽快重新配置网络。为了恢复网络,电源必须通过最优路径。这个问题制定如下。

目标函数
寻找最优路径的问题修复可以制定为每个输电线路的成本最小化的问题。

约束
考虑以下。(一)输电线路的容量的约束:功率流在下面的线必须的能力。(b)约束的来源和需求之间的距离:距离计算基于网络的实际阻抗。之间的阻抗源和恢复路径的需求应该是最小的损失可以最小化。(c)电力供需平衡的约束:可用功率应该等于负载的需求。(d)电压稳定约束:电压应该在可接受的范围内。(e)约束加载的优先级:重要的负载连接到源为主。

为每个输电线路成本分配基础上的约束和累积成本计算。博鳌亚洲论坛是执行一次找到路径以最低的成本和标识。然后检查输电线路的能力,生成和需求和优先级之间的力量平衡加载和显示最优路径。然后加载流程程序进行验证电压限制。最优路径的计算过程识别图给出6。

4所示。数值结果

为了验证算法,它被应用到一个实际的230千伏网络。从一代一代的最优路径需求确定使用约束最短路径(最小损失),输电线路的能力,优先加载和权力的生成和需求之间的平衡。基于约束,每一行的成本分配和放松的边缘,最短路径选择成本最低累积线和其他约束检查。然后确认最优路径进行负载流。

4.1。实际230千伏网络论坛的实现

钦奈230千伏网络负载调度中心,提供电力超过一百万客户在印度钦奈大都市。网络有一个黑启动发电机容量120兆瓦的可用于曲柄另一非黑启动发电机。网络是与印度的国家电网。国家电网(公交18)供应通过Neyveli电站220千瓦的电力。网络的总装机容量为2300兆瓦,如图7。

计算机程序是用JAVA编写使用JDK1.5显示特定需求来源和最优路径。如果有任何故障在网络、负载扩展,或维护工作网络拓扑将被改变。当时这条线可以添加或删除软件通过改变输电线路的成本。考虑,电力从发电厂传送地图、19路公车koyembedu面积,巴士6号。算法的空间之间的所有其他节点在19日和6和其他约束的路径检查然后的可用路径显示在第一个路径最优路径。因为在变电站不可用的运营商,设备的故障,第一路径不能执行意味着其他备用路径可以被认为是显示在图8。

所有可能的节点对的最短路径发现,其中一些如表所示1。在此基础上指导,电力系统运营商可以通过线路传输能力没有任何压力。以便恢复计划将高效的执行。

5。结论

识别最优路径的传播力量的主要困难在该地区电力系统恢复。但它是非常重要的在最短时间恢复网络。许多建议最短的查询算法解决这个问题在运输和计算机网络通过将问题转换为最短路径选择问题。但在电力系统恢复的情况下,选择最短路径不是一个困难的问题,但并不总是最优路径的最短路径。所以对于一个实际的网络在动态环境中恢复功率流路径根据指定变量约束。论坛也应用于找到最优路径和几种不同的路径通过考虑不仅最短路径(最小损失),而且输电线路的容量,电压稳定,加载的优先级,生成和需求之间的力量平衡。系统导向工具的开发,减少了错误操作引起的电力系统操作的可能性,使恢复更安全、更快。为了验证算法,它被应用到一个实际的230千伏网络。从结果发现最优路径提供了更好的满意度最低的电力系统操作员操作时间,降低运营商的压力。