1、配電系統(tǒng)作為聯(lián)系終端用戶與發(fā)、輸電系統(tǒng)的紐帶,是保證用戶安全可靠供電的重要環(huán)節(jié)。隨著城市經濟的高速發(fā)展,尤其是特大型城市,用地的日益緊張使得變電站站址和電力通道走廊的選擇十分困難,若按照傳統(tǒng)的技術原則來規(guī)劃高壓變電站和中壓配電網,將很難在降低建設規(guī)模、減少土地資源消耗的同時滿足各級各類用戶負荷的供電需求。
　　因此,在規(guī)劃層面對配電系統(tǒng)上下級電網的協(xié)調規(guī)劃問題開展深入研究以提升配電系統(tǒng)設備整體利用水平、減少對土地等資源的占用,是我

2、國現(xiàn)階段配電系統(tǒng)發(fā)展所亟待解決的問題。本文結合高壓變電站和中壓配電網兩個層面,開展了面向供電能力提升的中壓配電系統(tǒng)協(xié)調規(guī)劃研究工作,主要內容如下:
　　(1)在透徹分析變電站主變“N-1”校驗過程及負荷轉移機理的基礎上,定義了主變聯(lián)絡容量約束矩陣、虛擬聯(lián)絡關系矩陣等概念,提出了計及主變過載和聯(lián)絡容量約束的配電系統(tǒng)供電能力的解析計算法;通過進一步的歸納和總結,建立了配電系統(tǒng)最大供電能力優(yōu)化分析的一般模型,將供電能力計算問題轉化為一個

3、復雜的大規(guī)模的線性優(yōu)化問題,并且提出了基于線性優(yōu)化規(guī)劃的求解方法;最后通過典型算例對比分析解析法和模型優(yōu)化方法各自的特點,為后續(xù)開展基于供電能力方面的指標評估及應用研究提供了有效的工具。
　　(2)以聚類分析思想為基礎,提出了基于改進K-means聚類算法的供電塊劃分方法,從初始聚類中心的選取和最佳聚類劃分數(shù)的確定這兩方面對傳統(tǒng)K-means聚類算法進行改進,同時定義了變電站“等效半徑”、“界間距”等概念,將供電塊的劃分問題由平面

4、點的劃分轉化為面積域的劃分。該方法可以將大范圍的供電區(qū)域合理的切割成若干小規(guī)模的供電塊,同一供電塊內的變電站間具有非常緊密的聯(lián)系,不同供電塊間變電站相互間的聯(lián)絡相對較為薄弱。鑒于此特性,重點對各個供電塊開展配電系統(tǒng)的網絡結構優(yōu)化規(guī)劃研究將會以最有效、最便捷的路徑達到滿足整個地區(qū)配電系統(tǒng)的精益化規(guī)劃的需求。
　　(3)為了進一步提高尋優(yōu)效率,避免對不存在聯(lián)絡關系的變電站進行無謂的搜索計算,在基于改進K-means聚類算法的供電塊劃分

5、方法的基礎上,提出了基于“后退尋優(yōu)”的兩階段優(yōu)化規(guī)劃法和基于遺傳算法的主變聯(lián)絡結構多目標優(yōu)化模型分析法。其中,基于“后退尋優(yōu)”的兩階段優(yōu)化規(guī)劃法主要從變電站整體聯(lián)絡布局的構建和主變聯(lián)絡通道優(yōu)化設置這兩部分著手,由粗到細、循序漸進的完成了主變站間聯(lián)絡通道的優(yōu)化設置過程;基于GA的多目標優(yōu)化模型分析法以供電能力、主變聯(lián)絡通道數(shù)及區(qū)域聯(lián)絡通道總長度為目標函數(shù)構建多目標優(yōu)化模型,并且結合遺傳算法對多目標組合優(yōu)化模型采用排序策略進行求解。上述兩種

6、方法均以合理、經濟的方式設置變電站主變站間聯(lián)絡通道,最大限度的挖掘區(qū)域電網潛在的供電能力,滿足電網精細化規(guī)劃的需求。
　　(4)打破了單純依靠接線模式指導網架建設的傳統(tǒng)思想,將高壓變電站和中壓配電網相結合,構建了中壓配電系統(tǒng)典型供電模型。首先從圖論的角度定義并構建了基于變電站互聯(lián)的供電塊聯(lián)絡結構模型(供電架構),并且開展了模型的相關特性指標與各類供電區(qū)域的匹配性分析;然后,以主變聯(lián)絡結構優(yōu)化方法為基礎,優(yōu)化計算了基于變電站互聯(lián)度數(shù)