Реконфигурация распределительных электрических сетей

Евгений Александрович Третьяков, Надежда Николаевна Малышева

Аннотация


Выбор оптимальной структуры электрической сети возникает при восстановлении нормального режима после аварий или в режиме перегрузки.

В нормальном режиме работы распределительных сетей для обеспечения задач по снижению перегрузки и потерь электроэнергии происходит регулирование режимов, а реконфигурация не рассматривается.

Определение новой топологии электрической сети осуществляется на основе решения оптимизационной задачи методом ветвей и границ при соблюдении условий допустимости режима, с учетом сопротивлений линий, потерь электроэнергии, потоков мощности для всех вариантов структуры сети.

В результате имитационного моделирования распределительной электрической сети 10 кВ с четырьмя центрами питания после реконфигурации потребляемая мощность в электрической сети снизилась на 2,9 %, потери активной мощности в линиях электрической сети снизились на 256 кВт.

Реконфигурация для рассматриваемого случая обеспечила как допустимость режима по напряжению, так и исключение перегрузки линий.

Результаты исследований показали обоснованность предложенного подхода к динамической реконфигурации электрической сети для ограничения перегрузки и снижения потерь электроэнергии без расчёта нелинейных уравнений установившихся режимов для каждого варианта изменения топологии сети.


Ключевые слова


электрическая сеть; нелинейная оптимизация; потребление мощности; загрузка линий

Литература


Wu Jun, Gao Yuelin, Yan Lina, An Improved Differential Evolution Algorithm for Mixed Integer Programming Problems // Conference2013 Ninth International Conference on Computational Intelligence and Security (CIS), 2013, vol. 1, pp: 31-35.

Williams. H.P. Logic and integer programming. Publ.: Springer, 2009, vol. 130, pp. 464.

Manju M., Leena G., Saxena N.S. Distribution Network Reconfiguration for Power Loss Minimization Using Bacterial Foraging Optimization Algorithm // Engineering and Manufacturing, 2016, no. 2.

Shengwei Ji, Chenyang Bu, Lei Li, Xindong Wu Local Graph Edge Partitioning with a Two-Stage Heuristic Method // Conference2019 IEEE 39th International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS), 2019, vol. 1, рр. 228-237.

Dian Najihah Abu Talib ; Hazlie Mokhlis ; Mohamad Sofian Abu Talip ; Kanendra N. Parallel Power System Restoration Planning Using Heuristic Initialization and Discrete Evolutionary Programming // Modern Power Systems and Clean Energy, 2017, vol. 5, iss. 6, pp. 991-1003.

Huang S., Wu Q., Cheng L., Liu Z. Optimal Reconfiguration Based Dynamic Tarifffor Congestion Management and Line Loss Reductionin Distribution Networks // IEEE Transactions on Smart Grid. 2015, vol. 6, рр. 49.

Niknam T. An Efficient Hybrid Evolutionary Algorithm Based on PSO and ACO for Distribution Feeder Reconfiguration // Eur. Trans. Electr. Power, 2010, no 20, pp. 575-590.

Ola B., Saad M., Hazlie M. Wardiah Dahalanc Optimal Reconfiguration of Distribution System Connected with Distributed Generations: A Review of Different Methodologies // Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2017, no 73, pp. 854-867.

Mostafa S., Reza B. Optimal Multi-objective Reconfiguration and Capacitor Placement of Distribution Systems with the Hybrid Big Bang–Big Crunch Algorithm in the Fuzzy Framework // Shams Engineering Journal, 2016, no 7, pp. 113-129.

Malysheva N.N. and Pavlov A.A. Determination of probabilistic descriptions and stochastic processes of changes load, Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines (Dynamics), 2016, pp. 1–5.

Гребанюк Г.Г. Предельные графы в структурной оптимизации режимов распределительных сетей / Г.Г. Гребанюк, А.А. Крыгин // Автоматика и телемеханика. – 2015. – № 1. – С. 147-162.

Майстренко Г.В. Пприменение теории графов для повышения точности определения мест повреждения на линиях электропередачи в сетях сложной конфигурации // В сборнике: Социально-экономические проблемы развития муниципальных образований. Материалы и доклады XXII Международной научно-практической конференции. – 2017. – С. 113-116.

Diestel R. Graph Theory, Electronic Edition. Publ.: Springer-Verlag, 2005, pp. 422.

Слышалов В.К. Анализ методов, основанных на теории графов для определения показателей надежности схем ЭЭС / В.К. Слышалов, Г.В. Чекан Г.В. Чекан // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2010. – № 4. – С. 30-32.

Фишов А.Г. Реконфигурация электрических сетей с распределенной генерацией и мультиагентным управлением / А.Г. Фишов, Б.Б. Мукатов // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2015. – Т. 326. – № 9. – С. 143-152.

Лукьянов Д.В. Выбор структуры электрических сетей промышленных предприятий в условиях автоматизированного управления электропотреблением / Д.В. Лукьянов, Д.А. Васильев, В.А. Иващенко, А.Ю. Шабельникова // Известия Вузов. Поволжский регион. Технические науки. – 2010. – № 2. – С. 52-61.

Reza J.-S., Seyed-Masoud M.-T., Seyed-Sattar M. Microgrid Operation and Management using Probabilistic Reconfiguration and unit Commitment // Electrical Power and Energy Systems, 2016, no 75, pp. 328-336.

Jizhong Z. Optimization of Power System Operation / IEEE Press Series on Power Engineering, Publ.: John Wiley & Sons, 2009, vol. 49, pp. 624.

Третьяков Е.А. Перспективные методы управления транспортом и распределением электроэнергии в электрических сетях железных дорог / Е.А. Третьяков, Г.Е. Головнев, А.Г. Галкин, Е.А. Сидорова // Известия Транссиба. – 2018. – № 2 (34) . – С. 113-124.

Гвоздевский И.Н. Применение агентно-ориентированного подхода для расширения возможностей автоматизированных систем диспетчерского управления с использованием онтологий / И.Н. Гвоздевский // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2016. – № 4. – С. 168-175.

Arefi A., Abeygunawardana A., Ledwich G. A new Risk-Managed Planning of Electric Distribution Network Incorporating Customer Engagement and Temporary Solutions. // IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2016, vol. 7, iss. 4, pp. 1646-1661.




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power210104

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.