摘要：本文阐述了配电网网架结构优化的数学模型,在传统优化算法基础上改进了一种新的自适应遗传算法，在一定程度上克制了偏离最优解而陷入局部最优，直至获得全局最优解。关键词：遗传算法网架结构配电网优化1问题的提出配电系统中的网架结构优化问题主要有两个特点：非线性和整数性，这也正是解决问题的困难所在。用非线性规划方法解题常常会遇到搜索方向错误，迭代不收敛，逼近速度慢等问题。当变量和约束条件数目较多时，这些问题更加突出。另外，线路都是按整回和确定的电压等级来架设的，若变量取线路的某电气量，则变量应是整数值或某种离散值。对于这样的非线性整数规划问题，目前还没有理想的优化算法。若试图严格地解决这种问题，将会遇到一个典型的组合数目以指数形式增长，即所谓“组合爆炸”问题。综观以前的各种传统优化方法，各有优势，要么容易偏离最优解陷入局部最优，要么受到维数的限制而难以达到实用的目的。为了解决这两个方面的问题，下面把遗传算法引入城市电力网网架结构的优化中来，以欺得到一个较满意的解决问题的办法。2遗传算法介绍遗传算法是一种搜索算法，是通过模拟自然进化过程来搜索最优解的方法。其目的是解释自然界的自适应过程而设计的一个体现自然界进化机理的软件系统。大多数生物体是通过自然选择和有性生殖这两种基本过程进行演化的。自然选择决定了群体中哪些个体能够存活并繁殖，即适者生存，不适者淘汰；有性生殖保证了后代基因中的混合与重组，加快了进化过程。由于该方法隐含并行性和全局信息的有效利用能力，尤其适合于处理传统搜索方法解决不了的复杂问题，近十多年来在各领域得到广泛应用。遗传算子：一个简单的遗传算法由复制、杂交和变异三个遗传算子组成。其中复制算子是把当前群体中的个体按与适应值成正比的概率复制到新群体中去。这样，低适应值的个体趋向于被淘汰，高适应值的个体趋向于被复制，复制算子的作用效果提高了群体的平均适应值，也充分体现了“优胜劣汰”这种自然进化机制；杂交算子是模拟生物界的有性繁殖，可以产生新的个体，使其比它的两个父代有更高的适应值。杂交算子是遗传算法的重要组成部分；变异算子是用一个很小的概率随机地改变染色体串上的位置，其效果是增加群体的多样性，扩大搜索空间。主要特点：遗传算法与传统的优化算法相比，主要体现在它不是直接作用参变量集上，而是利用参变量集的某种编码；不是从单个点，而是从一个点的群体开始搜索，因而能够快速全局收敛；它还利用了概率转移规则，而非确定性规则，因而能够搜索离散的有噪声的多峰值复杂空间；以及利用适应值信息，无须导数或辅助信息，具有广泛的适应性；在解空间内进行充分的搜索，但并不是盲目地穷举或瞎碰，因此在其搜索时间和效率上往往优于其他优化方法。首先，它在搜索过程中不容易陷入局部最优，即使在所定义的适应函数是不连续的、非规则的或有噪声情况下，它也能以很大的概率找到整体最优解。为了寻找最优解，传统方法是用启发式策略，在单个猜测解的领域寻找，即使算法中允许偶尔地跳到解空间中更远的部分，这些启发式算法也往往趋于局部最优。理论上遗传算法像撒网一样，通过保持在参变量的解空间区域中的多个点的搜索可以以很大的概率找到全局最优解。其次，由于它固有的并行性，遗传算法非常适用于大规模并行计算机。由于遗传算法的操作主要是在单个
位串上，至多是一对位串之间的杂交，所以可让每个处理机负责处理单个位串，从而可以并行处理整个群体。
计算步骤：在进行个体遗传算法之前，需要作好如下准备工作。首先是选择编码；一般编码选择由多个二进制串（0，1）构成，其中“0”、“1”分别表示支路不连通和连通。应注意的是编码不局限于二进制，根据对象不同也可选其他的数来编码。其次是确定适应值函数；相当于确定数学规划中的目标函数。然后在选择控制算法的参数；最后确定停止运行的准则。3网架结构优化的遗传算法网络结构优化的目标函数：网络结构优化问题是基于现有网架结构，在已知水平年电源及负荷需求下，并假定变电站的扩建或新建的时间、地点和容量都已确定，决定在规划期内何时何地架设多少回输电线路，以使得线路年费用最小。这里采用考虑了贴现的线路建设投资费用和运行费用的最小年费用法，即。其中Z 为方案总的线路建设投资费用，为方案第年的运行费用。编码的选择：遗传算法是一个搜索特征串空间的过程，其目的是找到具有相对高适应值的串。在应用遗传算法求解特殊问题之前，第一步就要确定用类似于染色体的串来表示问题的办法，即染色体的编码形式。这里采用二进制编码形式，直接对待选线路进行编码，反映其是否架设，以及选用多大截面等。这种编码形式非常直观，便于规划方案和染色体之间的编码和解码。若只考虑线路架设与否，则可将各待选线路排序，然后按此顺序将每条待选线路作为染色体串中的一个基因，每个基因是一个一位的二进制数。当基因值为1时，表示其对应的待选线路被选中加入系统，当基因值为0时，则相反。但考虑到对方案进行评估时需对方案所表示的网络进行潮流分析，这样的染色体解码成规划方案时应能得到线路参数，所以需在基因中加入线路截面的信息。城网优化遗传算法的计算过程：首先输入原始数据；其中包括网络拓扑，即节点数、已有和待架线路数、各线路的首末节点号和线路的有关参数。节点的发电出力及负荷，遗传算数本身所需参数，即群体大小、基因位数、最大遗传代数、变异率和计算适应函数时用到的有关参数等。然后形成初始方案，接着计算适应值，进行遗传操作，最后输出计算结果。适应函数的建立：在编码方案选定以后，接着就是要确定适应函数以检测由特定位串所表示的规划方案的好坏程度，从而指引遗传操作的正常进行。适应函数应该反映电网规划的目的和要求，即要使规划方案在满足正常运行要求和安全运行要求的情况下，使电网的建设和运行费用最小。建设费用和运行费用最小的目标函数，在考虑约束条件后的增广函数数学模型为。其中为方案的年费用，为惩罚因子，为方案的约束条件。电网规划的目的是希望电网的建设和运行费用最小，为符合遗传算法最大值的特点，适应函数可表示为。其中的选取以保证为非负数为准。由的表达式可知适应函数是一个非线性的、不连续和非凸的，这对于严格的数学规划方法是难以求解的，而遗传算法则是在解码得到一个解之后才对适应函数进行计算评估的，因此对适应函数形式无任何限制，这充分显示了遗传算法的优越性。参考文献：[1]孙杰.基于单亲遗传算法的配电网络优化规划[D].华北电力大学（河北）.2005年.
[2]闫大威.基于遗传算法的城市中压配电网规划自动布线[D].天津大学；2005年.
[3]石锋杰，兰海燕.遗传算法用于配电网络优化规划[J].现代电子技术.2006年13期.
遗传算法在配电网的网架结构优化中的应用
侯德明（重庆水利电力职业技术学院）
结束。3结束语在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，而PLC 技术是解决上述问题的最有效、最便捷的工具，因此PLC 在工业控制领域得到了广泛的应用。（上接第288页）科学实践289
2018年8月电工技术学报Vol.33 No. 15 第33卷第15期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Aug. 2018 DOI：10.19595/https://www.doczj.com/doc/879663499.html,ki.1000-6753.tces.170871 基于动态调度优先级的主动配电网 多目标优化调度 黄伟1熊伟鹏1华亮亮2刘立夫1刘自发1 （1. 华北电力大学电气与电子工程学院北京 102206 2. 蒙东通辽供电公司通辽 028000） 摘要供需互动的主动配电网调度技术为应对可再生能源的高比例接入提供了新的思路。在多种不确定性的环境下，本文建立了需求侧资源（如柔性负荷、电动汽车等）和供给侧资源（如 储能装置、可控分布式电源等）互动调度机制，综合考虑可调度资源的实时状态和历史数据信息， 建立可调度资源动态调度优先级（DSP）评估体系。在此基础上，根据DSP评估结果对各类可调 度资源进行协调控制，以达到调度成本最小、可再生能源利用率最大以及用户满意度最高的主动 配电网优化目标。最后结合某11节点配电网络，通过改进粒子群算法对调度模型求解，验证了调 度模型和求解算法的有效性和可行性。 关键词：主动配电网可调度资源动态调度优先级多目标优化 中图分类号：TM734 Multi-Objective Optimization Dispatch of Active Distribution Network Based on Dynamic Schedule Priority Huang Wei1 Xiong Weipeng1 Hua Liangliang2 Liu Lifu1 Liu Zifa1 (1. School of Electrical and Electric Engineering North China Electric Power University Beijing 102206 China 2. State Grid of Tongliao Inner Mongolia Tongliao 028000 China) Abstract The dispatch technology of active distribution network which involves the interaction between supply side and demand side has provided a new idea to cope with the access of high proportion of renewable energy resources. Under the circumstance of various uncertainties, a interact dispatch mechanism is established in this paper, which considered the demand side resources (such as flexible load, electric vehicle) and supply side resources (such as energy storage system, controllable distribution generator). The dynamic schedule priority evaluation system is also proposed, which take the real-state status information and historical date of schedulable resources into account. Based on the evaluation results, all kinds of schedulable resources are controlled to achieve the optimization dispatch goal, which is minimizing the dispatch costs, maximizing the utilization of renewable energy resources, and promoting the consumer satisfaction level. Finally, improved particle swarm optimization is applied in this paper to solve the dispatch model, and numerical simulations on a 11-bus distribution network illustrate the effectiveness and feasibility of the dispatch model and the optimal algorithm. Keywords：Active distribution network, schedulable resources, dynamic schedule priority, multi-objective optimization 国家自然科学基金资助项目（51577058）。 收稿日期 2017-06-19 改稿日期 2017-08-17 万方数据
高压配电网带电作业发展与现状(一) 作者：舒晓枫;王丽娜;高燕琪 摘要：随着我国经济建设的不断发展，提高供电可靠性已成为当前电力部门的一项重要任务，这就要求我们必须大力开展带电作业检修和维护工作，以提高供电可靠性。 关键词：高压电网；带电作业；发展方向 保证连续不断供电，是国民经济各部门对电力的基本要求。随着我国经济建设的不断发展，城市供电可靠率已成为供电单位重点考核指标，提高供电可靠性已成为当前电力部门的一项重要任务，即使是在配电线路设备上进行维修等而中断供电也变得不允许，这就要求我们必须大力开展带电作业检修和维护工作，以提高供电可靠性。 一、带电作业的经济效益 带电作业所创造的经济效益包括可计算和难以计算的两部分。可计算部分可归结为直接效益和社会效益两种形式。直接效益系电力部门获得部分；社会效益是由于多供电给厂矿企业，使厂家和地方财政多得到的效益。难以计算的效益则体现在降低供电事故中，提高供电可靠性及消除不良政治影响、方便人民生活诸多方面。 二、高压配电网带电作业的工作环境 工作地点位于城市市区，环境嘈杂，斗臂车噪音等；配电线路设备事故多，操作频繁，线路出现异常情况多；线路复杂，多回路及高低压共杆架设；配电线路设备锈蚀严重；配电线路各相间距离及对地距离较小；高空作业。 因此，由于其作业的环境而决定其作业难度和劳动强度都将大于高电压等级的带电作业。三、带电作业方式 由于工器具设备和防护用具的原因，以往的配电带电作业大都采用屏蔽服，利用高架绝缘斗臂车或地电位间接作业。依据规程所确定的安全距离和配电带电作业的现场环境、电气设备结构条件，可以看出在配电带电作业中，为了确保安全而应以间接作业为主。现在，随着国内外带电作业技术的发展，绝缘服的各项性能和指标越做越好，绝缘防护工具也更加可靠、轻便。特别是国外的绝缘工具产品更优于国内产品，各单位基本上都使用国外绝缘服和绝缘防护用具。另外，国外许多轻便的电动液压检修工具，更是大大减轻了作业人员的劳动强度。因此，目前多采取全绝缘作业法。 全绝缘作业法，是我们经常听到的一种专业术语用词，我们通过实践，对这种称谓表示怀疑，在某种程度上还存在一定危险性。因此，愿与同行探讨。不管是哪种状态，其绝缘性质都是相对的，真正的安全是要建立正确的安全思想意思、行为意思和严谨的规章制度管理去体现，而不能机械的依耐某些工具去保证安全。 四、高压配电带电作业的特点及存在的问题 高压配电带电作业必须首先考虑到安全。高压配电网络的电压较输电网低，三相导线之间的空气间距小，而且配电设施密集，使带电作业人员的范围窄小，作业人员在有限的操作活动范围内作业，加上高电压的不可视性和作业人员在电杆高处作业，作业人员经常会出现一些危险举动，很容易触及处于不同电位的其它电力设施。因此，若生产中安全措施不全面、作业方式不规范、工具使用不当时，便很容易发生单相接地、相间短路，乃至人身伤亡事故。安全防护措施不当问题。安全防护措施是配网带电作业中保证生产人员安全的重要措施之一，因此安全防护的重要措施一是在作业中利用良好的绝缘工具隔离或遮蔽带电体和接地体；二是作业人员应穿戴合格的全套绝缘防护用具，问题是目前我国自己生产的绝缘防护服，不同程度存在一些问题，故此，大多使用的是来自国外的一些产品。这些产品中，品种繁多，选择够置时应特别注意其提供的电性参数，根据用途合理选择正确使用。我们认为，正确使用的方法取决于采用的带电作业方式，根据方式而确定它绝缘和辅助绝缘对象，如采用间接作业法(即地电位法)这时绝缘工具是主绝缘，操作人员穿戴的绝缘防护用具则是辅绝缘，若采
基于可靠性的10kV城市配电网网架结构优化方案 若想让终端用户和发、输电系统能够取得联系，那么就一定要对配电网进行正确的使用，这样一来就能够确保用户可以得到安全的供电。现在，我国电网网架结构并不完善，而且设备没有得到正确的使用，这严重影响了我国城市的经济建设，所以在今后的工作中，相关工作人员一定要重视城市配电网网架结构的建设。那么下面我们就以10kV城市配电网网架为例，来具体的讨论一下相关的结构优化方案。 标签：配电网网架结构；可靠性；优化方案 我们主要是采用可靠性的评价方式，来给城市10KV配电网网架结构采取优化方案，并对所有的网架进行可靠性的分析，然后再结合城市发展的现状，以此设计出符合城市需求的网架结构。 一、我国城市配电网网架结构 1.1 架空（混合）网 （1）辐射式 特点：在接线方面比较简便，能够很好的进行运行，不用投入太多的建设费用。如果发生故障的话，用户停电的规模会较广；没有太强的供电可靠性，无法符合N-1需求，不过主干线在有效运行状态下的负载率能够具有100%。 （2）多分段单联络 特点：和幅射式相比，此接线方式更加具有可靠性，而且在接线方面更加的简单，运行较为灵活。每个区段要是出现故障，那么闭合联络开关就会把荷转转移给临近的馈线。 1.2 电缆网 射式、单环式是中压电缆网典型网架结构的主要类型，特点主要包括以下几个方面： （1）单射式：尽管接线形式不能够符合N-1的需求，不过在主干线能够顺利运行的情况下，负载率能够具有100%。 （2）双射式：尽管接线形式不能够符合N-1的需求，不过在主干线能够顺利运行的情况下，负载率能够具有100%。 （3）单环式：此方式接线清晰，运行非常灵活，和单电源辐射式进行对比
实验六 遗传算法与优化设计 一、实验目的 1. 了解遗传算法的基本原理和基本操作（选择、交叉、变异）； 2. 学习使用Matlab 中的遗传算法工具箱(gatool)来解决优化设计问题； 二、实验原理及遗传算法工具箱介绍 1. 一个优化设计例子 图1所示是用于传输微波信号的微带线(电极)的横截面结构示意图，上下两根黑条分别代表上电极和下电极，一般下电极接地，上电极接输入信号，电极之间是介质(如空气，陶瓷等)。微带电极的结构参数如图所示，W 、t 分别是上电极的宽度和厚度，D 是上下电极间距。当微波信号在微带线中传输时，由于趋肤效应，微带线中的电流集中在电极的表面，会产生较大的欧姆损耗。根据微带传输线理论，高频工作状态下（假定信号频率1GHz ），电极的欧姆损耗可以写成（简单起见，不考虑电极厚度造成电极宽度的增加）： 图1 微带线横截面结构以及场分布示意图 {} 28.6821ln 5020.942ln 20.942S W R W D D D t D W D D W W t D W W D e D D παπππ=+++-+++?????? ? ??? ??????????? ??????? (1) 其中πρμ0=S R 为金属的表面电阻率， ρ为电阻率。可见电极的结构参数影响着电极损耗，通过合理设计这些参数可以使电极的欧姆损耗做到最小，这就是所谓的最优化问题或者称为规划设计问题。此处设计变量有3个：W 、D 、t ，它们组成决策向量[W, D ,t ] T ，待优化函数(,,)W D t α称为目标函数。 上述优化设计问题可以抽象为数学描述： ()()min .. 0,1,2,...,j f X s t g X j p ????≤=? (2)
基于供电可靠性的中压配电网目标网架研究 本文主要的课题是目前国内10kV中压配电网架结构的研究，随着电网中关于中压配电网目标网架可靠性的问题研究的不断深入和智能电网的快速高水平的发展，中压配电网目标网架构建方案成为了电力企业研究的热点问题。文章首先分析了国内城市中压配电网供电的特点，并提出供电中压配电网构建的思路与原则，进而分析了网架选择需考虑的因素，最后对压配电网目标网架进行了研究，为中压配电网远景目标网架规划提供指导。 标签：中压、配电网、目标网架、规划 0背景 随着城市规划建设的快速发展，城市规模不断扩大，建设标准不断提高，对电力供应的能力及供电可靠性均提出了较高的要求，各级电力企业、部门对供电能力及供电可靠性提出了详细的要求、标准[1]。10kV中压配电网网架的建设直接关系到用户的供电质量及可靠性水平。城市区域电网发展主要包括大量工业区、开发区、住宅区、文化区的混合电网，10kV配电网网架的优化规划一直是供电部门的现实问题。深圳供电局在多年中压配电网建设的经验基础上，初步总结了关于中压配电网目标网架建设的相关原则及指标，并进行了实践应用。本文在此基础上对中压配电网目标网架建设的相关问题作初步探索[2]。 1.10kV中压配电网的现状及存在的主要问题 近年来，国家投入了大量资金对城市电网及农村电网进行改造，取得了阶段性的成果，但由于电源不足等先天问题，配电网网架的优化规划一直是供电部门难以解决的现实问题。随着近郊城市化程度的迅速提高，对配电网网架结构提出了较高要求，而中压配电网网架结构不合理的矛盾日益突出，主要表现如下。 1.1电缆线路改造施工难度大 目前许多城市规划已提出架空线入地、电缆化等要求，新建架空线的通道已很困难，但电缆沟道的建设以及电缆线路的建设投资均远远高于架空线[3]。往往需要配合道路改扩建、新建道路同步建设市政电缆沟道，市政道路建设滞后造成电气设施建设滞后。电缆沟道的土建建设投资大，电缆沟道建设资金是困扰城市供电建设的难题，急需各级政府部门与电力部门协商解决。 1.2城市用电负荷情况难掌握 由于目前城市建設的项目规模日益扩大，建设用地面积及建筑容积率不断提高，高层建筑、大型商业体越来越多[4]，用电需求剧增。电力部门应积极与政府相关部门配合，对项目用电负荷、性质、用电时间进行长期、不断的跟踪。
配电线路带电作业方式及安全防护 6～10kv配电网络是直接面向用户的电力基础设施。在20世纪60年代至80年代初期，国内曾推广配电网的带电作业，但由于作业方式、安全防护用具、操作步骤及后备安全防护等方面存在诸多问题，导致部分地区停止了该项作业。目前，为提高配电网运行的可靠性、经济性，各供电单位对配电网的带电作业给予了高度重视，不少单位设立或重组了作业队伍，配电网的带电作业将面临一个新的发展时期。为保证带电作业人员及设备的安全，有必要对配电网带电作业的安全作业方式、人体防护用具及操作要求等进行深入的分析和研究。 1配电线路带电作业方式 配电线路带电作业可按绝缘方式或所采用的绝缘工具来分类。 1.1按绝缘方式分类 1.1.1间接作业法 是以绝缘工具为主绝缘、绝缘穿戴用具为辅助绝缘的作业方法。 这种作业法是指作业人员与带电体保持足够的安全距离，通过绝缘工具进行作业的方法。且人体各部分通过绝缘防护用具(绝缘手套、绝缘衣、绝缘靴)与带电体和接地体保持距离，人体并不是处于地电位，因此，该作业方式不应误称为地电位作业法。 1.1.2直接作业法 是指作业人员借助高空作业车的绝缘臂或绝缘梯直接接近带电体，人体各部分穿戴绝缘防护用具直接作业的方法。该作业方法在名
称上不应称为等电位作业法，因为当戴绝缘手套作业时，人体与带电体并不是等电位的。 在配电线路带电作业中，无论是采用直接作业法还是间接作业法，若按作业人员的人体电位来划分，均属于中间电位作业法。 1.2按所采用的绝缘工具分类 在配电线路的带电作业中，按所采用的主绝缘工具来划分，经常采用的作业方法如下： 1.2.1杆上绝缘工具作业法 作业人员通过登杆器具(脚扣等)登杆至适当位置，系上安全带，保持与系统电压相适应的安全距离，再应用端部装配有不同工具附件的绝缘杆进行作业。采用该作业方法时，一是以绝缘工具、绝缘手套、绝缘靴组成带电体与地之间的纵向绝缘防护，其中绝缘工具起主绝缘作用，绝缘靴、绝缘手套起辅助绝缘作用；二是以绝缘遮蔽罩，绝缘服组成带电体与人之间或不同相带电体之间的横向绝缘防护，避免因人体动作幅度过大造成相间短路或相对地短路。该作业方法的特点是不受交通和地形条件的限制，在高空绝缘斗臂车无法到达的杆位均可进行作业。但机动性、便利性及空中作业范围不及绝缘斗臂车作业。现场监护管理人员主要应监护人体与带电体的安全距离、绝缘工具的最小有效长度，作业前应严格检查所用工具的电气绝缘强度和机械强度。 1.2.2绝缘平台作业方法
10kV配电网网架结构的优化研究 【摘要】目前，我国城市快速的发展，加大了供电企业供电压力，存在配网供电能力不足，电网结构薄弱等问题不断的暴露，再加上电网建设方面，得不到重视，供电企业忽略了10kV及以下的配电网建设。这是因为采用的设备比较陈旧，技术比较落后，导致供电的可靠性不高，电压质量差，线路耗损比较高。要改变现有的配电网网架结构，以实现配电站的基本功能。另外，本文研究一种新的配电网网架结构，可以满足配电网经济、可靠、安全的要求，且可实施性比较强。 【关键词】10kV配电网；网架结构模式；配电网接线方式 1.现阶段10kV配电网网架结构的现状 目前，我国供电企业比较常用的配电网接线方式包括双“T”接线、三“T”接线、环型接线、放射型接线以及混合式接线。接线方式是混合式接线，一般使用在城网建设中，但电网建设由于发展前期得不到重视，投入的建设资金少，而城市的供电电能质量、电荷以及供电可靠性的需求不断增大，当前要解决工作实际中的问题，当电荷量发生变化时，增加到一定程度之后，配网线路技术人员可以通过增加临近变电站线路，转移电荷，形成混合式接线方式来解决这问题，其优点在于能够随时满足电荷增加的需要，而不需投入更多的资金对线路改造就可以发展新的用户，不但为供电企业节约成本也提高了供电可靠性。 2.10kV配电网网架结构优选的研究 在对电网网架结构模式进行优选时，不仅要考虑技术经济的指标，还应结合城市规划、负荷发展、用户增加等方面考虑。以下几方面对不同网架模式进行研究。 2.1技术性属性 10kV配电网技术方面主要包括供电可靠性、容载比、电压调整、短路容量、通信干扰这几个技术指标。供电可靠性是指当电网设备停止工作时，还可以连续供电的可靠程度，它必须要符合电网供电的安全准则，否则供电可靠性就比较低。容载比是用来宏观调控电网容量的一个指标，计算时，在满足供电可靠性的基础上，用配电网变电和线路的容量与对应的电荷相比所得的值。电压调整要根据国家标准中规定的允许的电压的偏差进行调整。在短路容量中的规定有：110kV、35kV和10kV线路允许的最大短路电流分别为20kA、16kA、16kA。 2.2经济性属性 供电企业在确定选用电网网架模式时，要将电网建设运行的成本计算在内。具体来说，需要计算的指标包括变电所、线路以及线路配电设备的投入资金，线
配电线路带电作业方式及安全防护6～10kv配电网络是直接面向用户的电力基础设施。在20世纪60 年代至80年代初期，国内曾推广配电网的带电作业，但由于作业方式、安全防护用具、操作步骤及后备安全防护等方面存在诸多问题，导致部分地区停止了该项作业。目前，为提高配电网运行的可靠性、经济性，各供电单位对配电网的带电作业给予了高度重视，不少单 位设立或重组了作业队伍，配电网的带电作业将面临一个新的发展 时期。为保证带电作业人员及设备的安全，有必要对配电网带电作 业的安全作业方式、人体防护用具及操作要求等进行深入的分析和 研究。 1 配电线路带电作业方式 配电线路带电作业可按绝缘方式或所采用的绝缘工具来分类。1.1 按绝缘方式分类 1.1.1 间接作业法 是以绝缘工具为主绝缘、绝缘穿戴用具为辅助绝缘的作业方 法。 这种作业法是指作业人员与带电体保持足够的安全距离，通过 绝缘工具进行作业的方法。且人体各部分通过绝缘防护用具(绝缘手
套、绝缘衣、绝缘靴)与带电体和接地体保持距离，人体并不是处于 地电位，因此，该作业方式不应误称为地电位作业法。 1.1.2 直接作业法 是指作业人员借助高空作业车的绝缘臂或绝缘梯直接接近带电体，人体各部分穿戴绝缘防护用具直接作业的方法。该作业方法在 名称上不应称为等电位作业法，因为当戴绝缘手套作业时，人体与 带电体并不是等电位的。 在配电线路带电作业中，无论是采用直接作业法还是间接作业法，若按作业人员的人体电位来划分，均属于中间电位作业法。 1.2 按所采用的绝缘工具分类 在配电线路的带电作业中，按所采用的主绝缘工具来划分，经 常采用的作业方法如下： 1.2.1 杆上绝缘工具作业法 作业人员通过登杆器具(脚扣等)登杆至适当位置，系上安全带，保持与系统电压相适应的安全距离，再应用端部装配有不同工具附 件的绝缘杆进行作业。采用该作业方法时，一是以绝缘工具、绝缘 手套、绝缘靴组成带电体与地之间的纵向绝缘防护，其中绝缘工具 起主绝缘作用，绝缘靴、绝缘手套起辅助绝缘作用；二是以绝缘遮 蔽罩，绝缘服组成带电体与人之间或不同相带电体之间的横向绝缘 防护，避免因人体动作幅度过大造成相间短路或相对地短路。该作
实验十遗传算法与优化问题 一、问题背景与实验目的 遗传算法(Genetic Algorithm —GA),就是模拟达尔文的遗传选择与自然淘汰的生物进化过程的计算模型，它就是由美国Michigan大学的J、Holla nd教授于1975 年首先提出的?遗传算法作为一种新的全局优化搜索算法，以其简单通用、鲁棒性强、适于并行处理及应用范围广等显著特点，奠定了它作为21世纪关键智能计算之一的地位. 本实验将首先介绍一下遗传算法的基本理论，然后用其解决几个简单的函数最值问题,使读者能够学会利用遗传算法进行初步的优化计算? 1. 遗传算法的基本原理 遗传算法的基本思想正就是基于模仿生物界遗传学的遗传过程?它把问题的参数用基因代表，把问题的解用染色体代表(在计算机里用二进制码表示),从而得到一个由具有不同染色体的个体组成的群体?这个群体在问题特定的环境里生存 竞争,适者有最好的机会生存与产生后代?后代随机化地继承了父代的最好特征，并也在生存环境的控制支配下继续这一过程.群体的染色体都将逐渐适应环境，不断进化,最后收敛到一族最适应环境的类似个体，即得到问题最优的解?值得注意的一点就是，现在的遗传算法就是受生物进化论学说的启发提出的，这种学说对我们用计算机解决复杂问题很有用，而它本身就是否完全正确并不重要(目前生物界对此学说尚有争议). (1)遗传算法中的生物遗传学概念 由于遗传算法就是由进化论与遗传学机理而产生的直接搜索优化方法；故而 在这个算法中要用到各种进化与遗传学的概念? 首先给出遗传学概念、遗传算法概念与相应的数学概念三者之间的对应关系这些概念
（2）遗传算法的步骤 遗传算法计算优化的操作过程就如同生物学上生物遗传进化的过程，主要有三个基本操作（或称为算子）:选择（Selection）、交叉（Crossover）、变异（Mutation）. 遗传算法基本步骤主要就是：先把问题的解表示成“染色体”，在算法中也就就是以二进制编码的串，在执行遗传算法之前，给出一群“染色体”，也就就是假设的可行解.然后，把这些假设的可行解置于问题的“环境”中,并按适者生存的原则从中选 择出较适应环境的“染色体”进行复制 ，再通过交叉、变异过程产生更适 应环境的新一代“染色体”群.经过这样的一代一代地进化，最后就会收敛到最适应环境的一个“染色体”上，它就就是问题的最优解. 下面给出遗传算法的具体步骤，流程图参见图1: 第一步:选择编码策略，把参数集合（可行解集合）转换染色体结构空间； 第二步:定义适应函数，便于计算适应值； 第三步:确定遗传策略，包括选择群体大小，选择、交叉、变异方法以及确定交叉概率、变异概率等遗传参数； 第四步:随机产生初始化群体； 第五步:计算群体中的个体或染色体解码后的适应值； 第六步:按照遗传策略，运用选择、交叉与变异算子作用于群体，形成下一代群体； 第七步:判断群体性能就是否满足某一指标、或者就是否已完成预定的迭代次数,不满足则返回第五步、或者修改遗传策略再返回第六步. 图1 一个遗传算法的具体步骤
Logistics Sci-Tech 2010.5 收稿日期：2010－02－07 作者简介：周兴建（1979-），男，湖北黄冈人，武汉科技学院经济管理学院，讲师，武汉理工大学交通学院博士研究生，研究方向：物流价值链、物流系统规划；刘元奇（1988-），男，甘肃天水人，武汉科技学院经济管理学院；李泉（1989-），男，湖北 武汉人，武汉科技学院经济管理学院。 文章编号：1002-3100(2010)05-0038-03 物流科技2010年第5期Logistics Sci-Tech No.5,2010 摘 要：应用遗传算法对邯运集团仓库库位进行优化。在充分考虑邯运集团仓库所存放的货物种类、货物数量、出入库频 率等因素的基础上进行库位预分区规划，建立了二次指派问题的数学模型。利用遗传算法对其求解，结合MATLAB 进行编程计算并得出最优划分方案。 关键词：遗传算法；预分区规划；库位优化中图分类号：F253.4 文献标识码：A Abstract:The paper optimize the storage position in warehouse of Hanyun Group based on genetic algorithm.With thinking of the factors such as goods categories,quantities and frequencies of I/O,etc,firstly,the storage district is planned.Then the model of quadratic assignment problems is build,and genetic algorithm is utilized to resolve the problem.The software MATLAB is used to program and figure out the best alternatives. Key words:genetic algorithm;district planning;storage position optimization 1 库位优化的提出 邯郸交通运输集团有限公司（简称“邯运集团”）是一家集多种业务为一体的大型综合性物流企业。邯运集团的主要业务板块有原料采购（天信运业及天昊、天诚、天恒等）、快递服务（飞马快运）、汽贸业务（天诚汽贸）及仓储配送（河北快运）等。其中，邯运集团的仓储配送业务由河北快运经营，现有仓库面积总共40000㎡，主要的业务范围为医药、日用百货、卷烟、陶瓷、化工产品的配送，其中以医药为主。邯运集团库存货物主要涉及两个方面：一个是大宗的供应商货物，如医药，化工产品等；另一方面主要是大规模的小件快递货物，如日用百货等[1]。经分析，邯运集团在仓储运作方面存在如下问题： （1）存储货物繁多而分拣速度低下。仓库每天到货近400箱，有近200多种规格，缺乏一套行之有效的仓储管理系统。（2）货架高度不当而货位分配混乱。现在采用的货架高度在2米以上，而且将整箱货物直接码垛在货架上，不严格按货位摆放。当需要往货架最上层码放货物需要借助梯子，增加操作难度且操作效率较低。货物在拣货区货架摆放是以件为单位的，分拣和搬运速度较慢。 （3）拣货货架设计不当而仓储效率低下。发货前装箱工作主要由人工协同完成，出库效率低，出错率难以控制。 （4）存储能力和分拣能力不能满足需求。根据邯运集团的业务发展现状及趋势，现有的仓库储存和分拣能力远远达不到集团公司对配送业务量的需求。 当前邯运集团的货位分配主要采用物理地址编码的方式，很少考虑货位分配对仓储管理员工作效率的影响。对其进行库位优化设计不仅直接影响到其库存量的大小、出入库的效率，还间接影响到邯运集团的整体经营效益。本文对邯运集团的仓库货位进行优化时，结合考虑仓库所存放的货物种类、货物数量、出入库频率等因素，对仓库货位进行规划，以提高仓储效率。 2库位预分区规划 在进行仓库货位规划时，作如下假设： （1）货物的存放种类已知； （2）货物每种类的单位时间内存放的数量己知； （3） 每一种货物的存取频率已知。 在仓库货位优化中一个重要的环节即预分区。所谓预分区，是指没有存放货物时的分区，分区时只考虑仓储作业人员的速基于遗传算法的库位优化问题 Optimization of Storage Position in Warehouse Based on Genetic Algorithm 周兴建1,2，刘元奇1，李泉1 ZHOU Xing-jian 1,2,LIU Yuan-qi 1,LI Quan 1 （1.武汉科技学院经济管理学院，湖北武汉430073；2.武汉理工大学交通学院，湖北武汉430063） (1.College of Economics &Management,Wuhan University of Science &Engineering,Wuhan 430073,China; 2.School of Transportation,Wuhan University of Technology,Wuhan 430063,China) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 38
20kV配电网规划 随着电网的迅速发展，20kV配电网的出现可以有效破解电网建设与土地资源利用矛盾，是打破10kV配电网发展瓶颈的一个有效选择，很多西方国家在几十年前已经根据城市规模采取了20kV配电网作为中压配电网，我国1992年将20kV列入标准电压，现在20kV供电已经在国内部分试点取得了成功，获得了良好的运行经验，可在全国大部分地区推广。文章从电网规划角度，对10kV配电网向20kV配电网转变提供系统的规划思路的实施方案。 标签：20kV；配电网；电压质量；电网规划 1 随着经济发快速发展，电力负荷大幅增加，负荷密度越来越高，供电范围不断扩大，增加配电网容量是目前电网突出的问题。在一些人口密集、经济发达的中心城区和新开发区，随着电网的快速发展，负荷及负荷密度增加更加突出，但配电网的站点和线路走廊资源却越来越紧张，这将严重制约着配电网的发展，现有以10kV为主的中压配电网已经开始显现出弊端。 2 20kV配电与现行10kV配电网优劣分析 2.1 线路的输送容量 S=UNI 上式中：S-视在功率，UN-线路始端额定电压，I-线路电流。 由上式可以看出，在线路载流量不变的情况下，输电线路额定电压从10kV 升至20kV后，线路输送容量可增加一倍。相反，对于一个高负荷密度区域来说，输送相同的容量，电压从10kV升至20kV后，其出线线路条数为原来的一半，可以节省大量线路走廊。 2.2 电压水平 ΔU %=（PR+QX）/UN2×100% 上式中，ΔU%-电压降，UN-额定电压，P-有功功率，Q-无功功率，R-线路电阻，X-线路阻抗。 由上式可知，当线路所带容量一定时，20kV线路电压损失仅为10kV电压损失的25%，20kV线路有利于提高线路末端电压合格率。 将电阻与电抗用线路长度表示，带入上式，经转换得 L=ΔU %×■ UN/（r Icosφ+xIsinφ）
电力系统中主动配电网的优化调度技术解析 发表时间：2019-02-21T13:49:36.520Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：郑军[导读] 在经济全球化时代背景下，我国电力企业内部改革不断深化，市场竞争力不断提升。在电力能源需求加剧的当前，想要实现电力企业可持续、良性发展，需要实现管理方式的优化，合理应对各类挑战，紧抓各种机遇。本文首先分析了配电网调度的重要性，同时阐述了电力系统中主动配电网的优化调度策略，最后总结了电力系统中主动配电网的优化调度技术解析，仅供参考。 郑军 陕西省地方电力（集团）有限公司商洛供电分公司陕西省商洛市 726000 摘要:在经济全球化时代背景下，我国电力企业内部改革不断深化，市场竞争力不断提升。在电力能源需求加剧的当前，想要实现电力企业可持续、良性发展，需要实现管理方式的优化，合理应对各类挑战，紧抓各种机遇。本文首先分析了配电网调度的重要性，同时阐述了电力系统中主动配电网的优化调度策略，最后总结了电力系统中主动配电网的优化调度技术解析，仅供参考。关键词:电力系统；主动配电网；优化调度；技术解析 随着工业化建设进程的不断加剧，生产、生活智能化转变，人们对电能的需求量不断加剧。从20世纪90年代开始，电力资源就得到了普遍应用，大部分区域的电网均是在此阶段建设，随着时间的推移，这些电网难以满足当前用电需求。此阶段，配电网调度改革属于关键工作，只有强化改革，积极创新，才可推动电力行业得到更好的发展。本文主要研究电力系统中主动配电网的优化调度技术解析，详细阐述如下。 1 配电网调度的重要性 参照相关资料，在当前时代背景下，配电网调度能够实现用电多样化，确保调度的可行性，明确电网运行调度必要性。切实发挥出电力系统的作用，加速电网运行速度，以此推动电力企业得到更好的发展。 1.1用电多样化 随着信息化技术的迅速发展，用电总量也在不断增加，这也导致配电网组成多样化，增加了配电网管理难度，适当配电网运行复杂度增加。只有实现电力系统中主动配电网结构的优化，实现调度机能的提升，合理配置智能化设备，提升运转的稳定性，才可推动配电网调度得到更好的发展。但就实际情况而言，电网调度一直未能得到人们的重视，导致很多问题出现，电网发展阶段创新性、创造性不足[1]。且电力企业就电网调度投入成本较少，难以与市场需求吻合，进而无法紧跟时代发展脚步。 1.2调度可行性 就配电网接线模式研究，一般开展架空线路研究与电缆线路研究两种类型。就实际情况而言，架空线路典型接线方式为单辐射、单环网、分段两联络、分段三联络等。电缆线路分为单辐射、N-1接线、单环网、分段两联络、分段三联络[2]。就不同区域，电力企业可依据实际情况，配备不同的调度方式，不能深入分析调度方案的可行性，切实维护电网运输、调度质量。 1.3调度必要性 配电网的正常运行，与配电网的接线模式、运行规律、负荷分布有直接联系，在正常变化规律基础上，制定针对性的运行策略，可切实保障调度质量。电力调度部门需要依据接线方式、线路负荷分布情况、线路运行变化规律等，配备对应的网络运行方式。目前普遍应用固定运行结构形式，也就是常态运行模式。为保障主配电网的稳定运行，在运行计划编制阶段，应当综合考虑负荷水平，确定线路属于一般负荷水平还是迎峰度夏负荷水平。在信息化时代背景下，人们生活与工作发生了很大的变化，其逐步朝着精细化方向发展，在这一背景下，电力发展也在不断区域化，使得更多的临时一次用电接入出现。在实际运行中，这类调度方式会产生很多的影响，只有不断调试，才可满足运行需求，以此选取最佳的运行方案。为保障电网运转，相关人员需要高度关注配电安全，切实维护电力系统的运行。 2 电力系统中主动配电网的优化调度策略 2.1 互补策略 就不同时间段，用电高峰期比较明显。一般情况下，居民用电高峰期为晚上，但用电高峰期持续时间不长。商业用电与居民用电有着较大的差别，商业用电呈持续上升趋势，且持续时间较长。就这类情况，通过采取不同性质的负荷组合，可切实减低配电网运行效率。就电网调度运行规律，在具体情况下，应当明确各自的特点，选取最佳的运行调度策略。 2.2 运行调度 采取临时供电形式，可强化调度运行。由于临时供电需求持续时间较长，随着临时时间的增加，供电任务经过一段时间的运转，会自动结束任务，进而导致负电荷转变。一般情况下，就这类特殊情况，应当深入分析供电需求关系，建立健全运行体制，实现行段的优化，以此实现配电网运行效率的提升，切实提升主动配电网运行质量，推动电力系统得到更好的发展，如下图1。 图1 电力系统中主动配电网调度系统
浅谈中压配电网网架结构优化 摘要：配电网网架优化是指在满足对用户供电和网络运行约束的前提下，寻求一组最优决策变量使目标函数最小；是一个多目标、多阶段、离散的、非线性、受约束的混合整数规划问题。配电网网架结构优化是配电网研究的重要内容，也是一种新的缓解能源危机的方式，特别是近年来因供电问题导致我国城镇区域常常出现电力供应紧张，陈旧、没有规划的配电网结构越来越不能满足我国当下经济发展的要求。主要结合中压配电网的形成和特点以及遇到的问题，对优化中压配电网网架结构的具体措施进行了分析。 关键词：中压；配电网；网架；结构优化 近年来，随着我国经济的发展，人们对用电的需求量不断增加，电力的正常供应成为人们首要关注的问题。而如何优化配电网的结构，满足我国经济发展的需求，是我们探讨的重点。中压配电网的结构优化是电网现代化建设的重要部分，也是提高线路和设备使用率的重要手段之一，同时也是电力发展的必然趋势。 一、中压配电网架结构规划的必要性 在电力市场的影响下，配电网的建设、改造和运行管理，都要适应电力市场的变化，因此中国投入巨额资金来进行城乡电网改造。在这种形势下，选择一种符合中国电力行业的实际情况、既有较好经济性又有较高可靠性的配电方式是摆在大家面前的一项迫切任务。 中压配电网按高压变电所的布局划分成若干相对独立的分区配电网，各分区网有明确的供电范围，习惯做法是不交叉供电。因此，中压配电网应有一定的冗余度，当负荷转移时不致使配电网中的元件过负荷。为避免浪费投资，新建的主干线、开闭所和配电所的兴建均应按发展规划的规模一次建成，在相当长时间内不需要更换，不再扩建。因此，在建设或改造中压配电网前，对其进行规划就显得极其重要和迫切。 在城市电网中，对于负荷密集区，大多建有配电所，再从配电所直接向用户供电。对配电网进行规划时，通常都是把配电所的布局和网络接线分开来进行。一般是根据预测的负荷分布进行优化计算，确定供电区内最佳的配电所数及其规模，然后在此基础上进行网络规划计算，确定在给定目标条件下的最佳网络结构。 通过中压配电网架结构规划，不仅可以节约大量投资、降低网损、减少停电范围和时间，而且能够提高电能质量等，是配电网络规划中至关重要的一个环节。但是由于配电网络十分复杂且具有诸多不确定性，采用传统的优化方法不能获得满意的优化结果。而且随着电力市场的深入发展和电力行业的机制改革，竞争越演越烈，传统方法已经远远不能满足现代电力系统的要求。以计算机为工具，采用新技术、新方法对中压配电网进行优化规划已在电力界达成共识，其中遗传算法就是其中应用较为广泛的一种。
配网10kV带电作业典型经验 1 专业管理的目标描述 1.1 专业管理的理念 带电作业不同于一般的停电检修作业，带电作业的操作技能要求严格，操作步骤和动作方式都必须保证严格的安全要求。带电作业必须严格按照事先编制的操作规范和方案进行才能确保安全。操作者如果对规程不熟悉，或随意按个人意愿操作，其后果不堪设想。加强带电作业人员的理论和现场操作培训，提高带电作业人员的专业素质，有计划、有针对性和连续性地开展培训考核，保持专有作业人员的相对稳定，确保作业人员长期熟练地从事这一工作，这是保证带电作业安全的关键。 1.2 专业管理的范围和目标 1.2.1 专业管理的范围 配网10kV电压等级的不停电作业，带电剪接火、带电安装避雷器、带电安装跌落式熔断器等。 1.2.2 专业管理的目标 由于10KV带电作业是一个特殊工种，每项作业时都有严格的要求，工作环境、作业动作、行为和工作现场防护都必须规范，不得马虎，因此带电作业现场的标准化显得尤为重要。从作业前的现场勘察、工期具准备、危险点分析、现场作业工序、规范动作、工作终结、作业评估七个方面逐步推敲、研究，形成规范的标准化作业方式。 1.3 专业管理的风险 1.3.1 对“带电作业三规”不重视 “带电作业三规”是指《带电作业技术管理制度》、《电业安全工作规程》(电力线路部分)带电作业章节和《带电作业操作导则》三项保证带电作业安全的强制性条文，既是从大量血的事故中总结出的经验，也是电力理论计算得出的结论。尽管目前“三规”中对10 kV配电网带电作业的专门条文有待进一步充实，但其中大部分条文是带电作业者安全的基础，具有一定的通用性。忽视“三规”的基本要求，也就忽视了配电网带电作业安全的基本保障。 1.3.2 忽视电容电流的影响 线路的电容电流取决于线路长度、线间距离、导线类型与截面、线路电压等级等因素。10 kV 配电网的电压等级较低，其电容电流往往被作业者所忽视。经过改造后，配电网的绝缘化程度提
现有配电网建设存在的问题及其优化措施 摘要：配电网是电网的重要组成部分，是保障电力“落得下、用得上”的关键环节，是改善民生的重要基础设施。近年来，我国经济持续健康增长，电力事业不断向 前发展，但电力建设由于长期“重发轻供不管用”，配电网建设滞后，问题日积月累，输电和配电投资比重过低。本文研究了现有配电网建设存在的问题，针对这 些问题提出了配电网优化的意见和建议。 关键词：配电网建设；问题；优化措施 一、现有配电网建设存在的问题 1、规划问题分析 （1）配电网规划与城市整体规划未相融 作为城市建设中重要的一部分，城市配电网规划需要与城市整体规划相融合。这就需要城市配电网在规划前要充分了解本城市的城市建设，与城市总体规划局 进行详细的沟通，提前想到在未来城市配电网发展中可能会遇到的难题，与城市 经济建设之间的矛盾，缩小与其它城市规划项目之间的差距，想到各个项目之间 会出现的不协调。减小对本城市可持续发展的阻碍。 （2）配电网与主网的规划缺乏协调性 我国的电网建设主要以主网为主，在主网建设中我国投入了大量的人力、物力、财力，也是主网建设取得了举世瞩目的成就，于是社会各界就更加关注主电 网的规划工作，而忽视了配电网的建设，更谈不上大量资金的投入，对于城市配 电网建设缺乏重视，相对薄弱。使得配电网建设与主电网建设不协调，失去了主 电网对配电网的导向作用，致使城市配电网建设相对滞后，可靠性差，配电网实 施效率低，电能质量差，主网加配电网的整体优势难以发挥。 （3）城市配电网存在电力超负荷 节约投资成本是地方电网需要考虑的一个重要问题，因此一般设备性能较低，只能满足小区域的用电需求，且输送过程中电能损耗较大。还有地方电网普遍存 在设备陈旧老化、电源布点少的情况，供电能力不能满足负荷增长需求。很多城 市配电网的变电容载比相对比较低，线路导线界面偏小，导致配电网系统过载， 当出现供电不足的情况，为保障电网运行安全，不得不采取停电和限电等措施。 2、配电网的自动化、智能化程度低 随着我国经济稳步增长，分布式电源、电动汽车等产业快速发展。这些产业 的发展对供电的安全性、可靠性、适应性都提出了较高的要求。配电网的设计、 管理和检查需要不断改进以满足这些需求。自动化、智能化成为配电网建设的发 展方向。由于我国在配电网自动化、智能化配置方面起步较晚，无法满足城市经 济发展对配电网建设的需求。 3、行政审批难 由于配电网建设关系到居民生活和社会安定，我国重视配电网建设的审批工作。配电网规划建设的审批手续复杂，审批难度较大。这使得我国配电网建设更 加谨慎，可以避免很多问题的出现，但行政审批复杂不利于配电网建设与时俱进、不断升级，造成配电网改建难。 二、现有配电网建设问题的优化措施 1、对配电网应该制定完善的规划 规划书要在符合各城市的实际发展情况，不能麻木的借鉴和挪用其他城市的