基于混合智能算法的配电网重构

基于人工智能分析的配网工程全过程数字化管控平台摘要：南方电网公司坚持履行坚强智能电网发展战略，通过不断创新与实践，构建了新一代设备资产精益管理系统(PMS3.0)及电网资源业务中台，推动电力系统各业务流程互联、人机交互，实现应用便捷灵活、状态感知全面、信息处理高效，为电网管理提供了有力支撑。

在电力系统配电网工程建设业务流、数据流互联的技术基础上，南方电网公司还进一步探索和研究基于人工智能、大数据的数字化配电网应用领域，建设配电网工程数字化全过程、全业务管控体系，改善了公司在配电网管理业务流、数据流的实时化、动态化和可控化，取得了较好的实际应用反馈。

关键词：人工智能分析；配网工程；全过程；数字化；管控平台1人工智能助力企业数字化转型人工智能作为新一代信息技术典型代表，近年取得快速发展，在推动企业数字化转型、赋能千行百业过程中起到重要作用。

作为支撑企业数字化转型的关键技术驱动企业信息基础设施重构。

人工智能将云计算、大数据等信息技术有机的结合在一起，基于数据、算力和算法三驾马车面向社会提供低成本、开放式、通用性人工智能技术和产品。

构建基础数据资源库是基础，提供云计算数据中心算力支持是保障，创新算法模型优化机器学习，以提供特定场景AI能力是核心。

可以说推动人工智能技术本身的过程，也是优化改造企业传统IT基础设施，建设云平台、数据及安全能力的过程。

作为赋能企业数字化转型的典型应用带来生产方式变革和效率提升。

人工智能基于计算机视觉、智能语音、自然语言处理等技术优势，在很多应用场景落地上有独特优势，能够极大提高企业运作效率。

如在业务运营领域，经过不断训练优化智能机器人，部分替代人来完成危险性、规律性、重复性的工作；在安全生产领域，通过采集大量视频、音频等感知数据，能快速掌握人员、设备安全生产状态并及时预警；在客服领域，通过引入智能客服，大幅提高响应效率、节省人工成本等。

当然，人工智能基于大数据机器学习和模型算法，能够给出部分决策参考，尚不能完全替代人来决策，且企业数字化转型的目标、方向、流程等仍需要由人来进行定义，目前阶段人工智能还需与人工进行大量协同。

基于智能算法的电网配电自动化研究电网配电自动化是一项旨在提高电力系统效率和可靠性的重要技术，近年来，随着智能化、信息化和自动化等技术的不断发展，人工智能等算法被广泛应用于电网配电自动化中，为电力系统的安全运行提供了有力保障。

一、基于智能算法的电网配电自动化概述智能算法是一种模拟人类思维和决策过程的算法，它能够通过学习、演化等方式，自主地进行问题求解和决策。

在电网配电自动化中，智能算法可以应用于各个环节，如电网监测预警、负荷预测与管理、维护决策等方面，以提高电力系统的安全稳定性、降低成本、提升服务质量。

二、智能算法在电网配电自动化中的应用1. 电网监测预警智能算法可以通过对电力系统运行数据的分析和挖掘，实现对电网运行状态的实时监测和预测。

例如，基于神经网络模型的电网状态估计算法可以通过对电能质量、传输线路、负荷等数据的分析，实现对电网状态的精确判断和快速响应，同时能够根据数据的变化进行适时预警和调整，确保电网运行的稳定性和可靠性。

2. 负荷预测与管理电力系统的负荷预测是电力调度、计划和经营活动的重要基础。

智能算法可以通过对历史负荷数据的学习和分析，实现对未来负荷的预测和管理。

例如，基于遗传算法的负荷预测模型可以通过对历史负荷数据的遗传算法求解，得到较为精确的负荷预测模型，从而为电力系统的规划和调度提供参考依据。

3. 维护决策电力设备的维护对于电力系统的正常运行至关重要。

智能算法可以通过对电力设备的运行数据进行分析和挖掘，实现对设备的运行状态评估和维护决策。

例如，基于模糊综合评价的设备维护决策模型可以通过对设备的运行数据进行模糊综合评价，得出设备的运行状况，从而为设备的维护决策提供依据。

三、基于智能算法的电网配电自动化发展趋势随着智能算法的不断发展和应用，未来电网配电自动化将趋于智能化、信息化和自动化的方向发展，具体表现在以下几个方面：1. 智能化未来电网配电自动化将更加智能化，系统将根据电网的运行状态和负荷变化，自主调整工作参数，提高电力系统的运行可靠性和效率。

基于混合整数二阶锥规划的主动配电网有功无功协调多时段优化运行一、本文概述Overview of this article随着可再生能源的大规模接入和电力电子设备的广泛应用，主动配电网（Active Distribution Network, ADN）的运行和管理面临着前所未有的挑战。

有功功率和无功功率的协调优化是保障ADN安全、经济、高效运行的关键。

本文提出了一种基于混合整数二阶锥规划（Mixed-Integer Second-Order Cone Programming, MISOCP）的主动配电网有功无功协调多时段优化运行方法。

该方法旨在通过综合考虑ADN中的多种约束条件和运行目标，实现有功和无功功率的协同优化，提高配电网的运行效率和稳定性。

With the large-scale integration of renewable energy and the widespread application of power electronic devices, the operation and management of Active Distribution Network (ADN) are facing unprecedented challenges. The coordinated optimization of active and reactive power is the key to ensuring the safe, economical, and efficient operation of ADN. Thisarticle proposes a multi period optimization operation method for active and reactive power coordination in active distribution networks based on Mixed Integer Second Order Cone Programming (MISOCP). This method aims to achieve collaborative optimization of active and reactive power by comprehensively considering various constraints and operational objectives in ADN, and improve the operational efficiency and stability of the distribution network.本文首先介绍了ADN的特点和面临的挑战，然后详细阐述了有功无功协调优化的重要性。

配电网重构研究综述本文介绍了配电网重构的目的与意义，阐述了国内外配电网重构的发展历程，并详细介绍了配电网重构的算法，以及算法和重构问题结合的方法，同时综述了国内外配电网重构的研究热点，并介绍了处理不确性问题的方法，最后展望了配电网重构的发展方向和值得进一步研究的问题。

标签：配电网重构；分布式电源；电动汽车；不确定性1 引言由于配电网中存在大量的分段开关和联络开关，开关操作的排列组合数目十分巨大，若采用穷举搜索将面临“组合爆炸”问题。

因而配电网重构是一个多目标非线性混合优化问题。

在现有配电网络的基础上，对网络进行重构，能够提高系统的安全性和经济性，具有很大的经济效益和社会效益。

2 配电网重构算法的研究现状传统算法如启发式算法之类的特点是计算量小，计算速度快。

缺点是给出的配电网重构结果与配电网的初始结构有关，不能保证全局最优。

智能算法如遗传算法之类可以求得很好的解，却由于计算时间过长而限制了其应用。

目前不少研究人员致力于研究如何提高算法速度，取得了一定成效。

2.1 传统优化技术传统优化技术是相对人工智能方法这些现代优化技术而言的，它主要包括了启发式方法、最优流模式算法、支路交换法、动态规划法。

2.2 人工智能方法近年来，许多人致力于将人工智能的理论和方法应用于配电网自动化中，用于配电网重构的人工智能方法主要有：模拟退火算法、遗传算法方法、蚁群算法方法、微粒群算法方法、模拟植物生长算法。

3 重构问题和算法结合的现状对于配电网重构问题，需要找到系统满足某一个或某些目标函数最优的拓扑结构，这是一个离散的最优化问题，具有很多的不可行解，如何缩小搜索空间，避免不可行解的产生是配电网重构问题的核心。

3.1 化整为零策略为缩减编码长度，提高计算效率，提出了基于化整为零策略和改进二进制差分进化算法的配电网重构方法。

将开关根据其在环路中的位置进行分类，建立了环路–开关关联矩阵。

应用化整为零策略将整个解空间划分成若干个子解空间，应用改进二进制差分进化算法直接对各子解空间进行并行搜索，比较所有子解空间的搜索结果即可找到重构问题的最优解，缩短了开关方案的编码长度。

基于人工智能的配电网智能化技术随着科技的不断进步与应用，人工智能技术逐渐渗透到各个领域，其中，基于人工智能的配电网智能化技术正逐渐成为电力系统发展的重要方向。

通过引入人工智能技术，配电网可以实现更高效、更稳定、更可靠的运行，有效解决供电难题。

本文将探讨基于人工智能的配电网智能化技术的发展与应用。

一、智能化的配电网管理系统传统的配电网管理系统主要围绕着数据采集、负荷分析、故障诊断和设备管理等方面展开，但随着配电网规模的不断扩大，传统管理系统的效率和准确性显著下降。

基于人工智能的配电网智能化技术可以帮助解决这些问题。

通过引入机器学习和数据挖掘等技术，智能化管理系统可以实时监测电网的状态、预测负荷变化，并进行智能化调度，提高电网的可靠性和运行效率。

二、智能化的配电设备运维传统的配电设备运维主要依赖人工巡检，但这种方式存在着效率低下、漏检问题。

而基于人工智能的配电设备运维技术则可以实现自动巡检和故障预警。

通过数据分析和模型训练，智能化运维系统可以准确预测设备的故障风险，并提前进行维护，以降低故障发生的概率，提高设备的可靠性和运行效率。

三、智能化的配电网能耗管理能源消耗一直是配电网运营中的重要问题，如何实现能耗的合理分配和控制成为智能化配电网的重要课题。

基于人工智能技术的能耗管理系统可以通过实时监测和预测，根据实际需求进行调整电网的供电策略，实现能源的优化利用。

同时，智能化能耗管理系统还可以通过智能节能措施，减少能源的浪费，提高能源利用效率。

四、智能化的配电网安全保障随着配电网规模的不断扩大和电力需求的不断增长，配电网安全问题日益凸显。

基于人工智能的配电网智能化技术可以通过数据监测和分析，实现故障的自动诊断和报警。

智能化安全保障系统可以及时发现电网中的潜在问题，并进行预测和处理，最大限度地保障配电网的安全运行。

结语基于人工智能的配电网智能化技术不仅提高了配电网的运行效率，还增强了电网的可靠性和可控性，为实现能源的高效利用和可持续发展提供了有力支撑。