無刷雙饋電機之電磁設計特點

提出了改進之 短路遺傳算法，用于對多個電壓等級之純開環(huán)輸配電網(wǎng)進行綜合規(guī)劃，算法能考慮復功率、電壓、容量以及樹狀約束，并得到全局優(yōu)化解。陽光電子學校維修專家分析認為：在只考慮有功潮流之情況下，通過控制節(jié)點之出入度，提出了開環(huán)與非開環(huán)混合之輸配電系統(tǒng)綜合規(guī)劃問題之近似解決方法。陽光電子學校維修專家分析認為：為了解決輸配電系統(tǒng)規(guī)模大造成之計算量問題，給出了基于輸配電系統(tǒng)知識之 短路算法。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　關鍵詞：輸配電系統(tǒng)規(guī)劃；遺傳算法； 短路算法；啟發(fā)式方法

　　1、引言

　　從物理或數(shù)學意義之角度講，不同電壓等級網(wǎng)絡之綜合規(guī)劃對獲得全局 優(yōu)解，得到總體上 大之經(jīng)濟效益是必要之。陽光電子學校維修專家分析認為：然而，輸配電系統(tǒng)之同時綜合規(guī)劃長期以來并不被人們所重視，在實踐中，人們普遍采用將各電壓等級系統(tǒng)分層規(guī)劃之策略。陽光電子學校維修專家分析認為：造成這種狀況之原因主要是：

　　① 輸配電系統(tǒng)之網(wǎng)絡結構不同，進而導致優(yōu)化算法不同；

　　② 各電壓等級綜合規(guī)劃導致問題規(guī)模激增。陽光電子學校維修專家分析認為：另外，各級電網(wǎng)之分層管轄也是造成分層規(guī)劃之一個實際原因。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　本文對多電壓等級、不同網(wǎng)絡結構之輸配電系統(tǒng)綜合規(guī)劃問題進行了研究，提出了基于知識之 短路遺傳算法之解決方法[1].文獻[1]利用 短路遺傳算法求解了配電系統(tǒng)重構問題。陽光電子學校維修專家分析認為：實際上，網(wǎng)絡規(guī)劃問題與網(wǎng)絡重構問題可被看成一類問題，只不過是弧費用之計算方法不同而已，即規(guī)劃問題之弧費用需要用分段函數(shù)來表示，從而考慮固定投資和不同之線型。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　2、不同電壓等級之開環(huán)系統(tǒng)綜合規(guī)劃

　　在電力系統(tǒng)中，為了避免電磁環(huán)網(wǎng)，高中壓配電網(wǎng)必定是開環(huán)運行之。陽光電子學校維修專家分析認為：這時就能利用能生成樹狀網(wǎng)絡之 短路遺傳算法來求解不同電壓等級之開環(huán)系統(tǒng)綜合規(guī)劃問題。陽光電子學校維修專家分析認為：對于規(guī)劃問題中根據(jù)安全性和可靠性之要求需要閉環(huán)設計之系統(tǒng)，可以先應用本文之方法得到樹狀網(wǎng)絡，然后采用文獻[2]之方法進行專門之聯(lián)絡線優(yōu)化，以構成環(huán)網(wǎng)。陽光電子學校維修專家分析認為： 短路遺傳算法是在同一個電壓等級中實現(xiàn)之[1]，這樣才能直接將負荷潮流迭加到各弧之流量上。陽光電子學校維修專家分析認為：對于多電壓等級系統(tǒng)，只需仿照標幺值計算之原理將各電壓等級之電氣量折算到某一選定之電壓等級上，就可以采用 短路遺傳算法進行網(wǎng)絡之全局優(yōu)化。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　3、開環(huán)與非開環(huán)混合輸配電系統(tǒng)綜合規(guī)劃

　　如果需要進一步將開環(huán)與非開環(huán)系統(tǒng)綜合規(guī)劃，或配電系統(tǒng)允許弱環(huán)運行， 短路遺傳算法就不能直接應用了。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　但是，經(jīng)過下述2個改變以后， 短路遺傳算法即可近似地求解上述問題了。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　3.1 節(jié)點入度限制

　　首先，應允許在不需要放射運行之節(jié)點構成環(huán)。陽光電子學校維修專家分析認為：這可通過檢測和限制節(jié)點入度數(shù)之方法來實現(xiàn)。陽光電子學校維修專家分析認為： 短路遺傳算法中，在形成尋路網(wǎng)絡Gm時，當某個中間節(jié)點k之入弧數(shù)Nin-x-m=1 時，則其余指向該節(jié)點之有向弧（潮流必為0）均舍棄，這保證了 終形成之網(wǎng)絡為放射狀。陽光電子學校維修專家分析認為：現(xiàn)在，對每一節(jié)點規(guī)定 大入弧數(shù)，即 大入度Nin_k_MAX，若節(jié)點k屬于放射狀運行系統(tǒng)，則令其為1，否則令其為該節(jié)點 大允許之進線數(shù)。陽光電子學校維修專家分析認為：Nin_k_m記錄節(jié)點k入弧數(shù)之變化情況，其初始值為0，并有機會逐漸增加。陽光電子學校維修專家分析認為：當時，其余指向該節(jié)點之有向弧（潮流為0）均舍棄。陽光電子學校維修專家分析認為：即實現(xiàn)了不同運行方式系統(tǒng)對網(wǎng)絡結構之要求。陽光電子學校維修專家分析認為：經(jīng)過以上改進之 短路遺傳算法就可以解決開環(huán)與非開環(huán)系統(tǒng)綜合規(guī)劃在網(wǎng)絡結構方面之要求。陽光電子學校維修專家分析認為：雖然，從原理上說它得到之只是較優(yōu)解。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　但可證明當各負荷大小趨近于0時，這種方法得到之解就會與全局 優(yōu)解一致。陽光電子學校維修專家分析認為：當負荷越大時，其解越湖南陽光電子學校維修專家認為：也許偏離 優(yōu)解，因為此時該負荷有很大湖南陽光電子學校維修專家認為：也許是由多個實際電源點供電。陽光電子學校維修專家分析認為：由于負荷通常在較低電壓等級，而允許成環(huán)網(wǎng)運行之網(wǎng)絡是在很高之電壓等級，且低壓負荷之容量比高壓環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)中元件之容量要小得多，所以，可近似地認為負荷點是由一個（實際）電源點供電，因此用 短路遺傳算法獲得之解將接近于實際 優(yōu)解。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　3.2 有功潮流

　　由于網(wǎng)孔之出現(xiàn)，使得以負荷復電流（或功率）直接迭加構成線路中潮流之方法失去了合理性。陽光電子學校維修專家分析認為：因為只有一個虛擬源點，對于同時由2條以上供電路徑供電之節(jié)點來說，湖南陽光電子學校維修專家認為：也許會導致矛盾之節(jié)點電壓。陽光電子學校維修專家分析認為：為了避免這種情況，此時可只考慮有功功率之優(yōu)化。陽光電子學校維修專家分析認為：實際上對于允許環(huán)網(wǎng)之系統(tǒng)規(guī)劃問題，現(xiàn)有之方法[3]也全是只考慮有功優(yōu)化，而無功配置和電壓控制由專門之無功優(yōu)化來完成。陽光電子學校維修專家分析認為：這是因為：一方面，無功設備之投資一般要比線路、變壓器和有功電源之投資小得多；另一方面，無功潮流在一定程度上可獨立于有功潮流之控制。陽光電子學校維修專家分析認為：4、基于知識之高效 短路算法

　　盡管 短路遺傳算法不會有維數(shù)災問題。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　但是基本之Dijkstra 短路算法之計算時間復雜性是O（N2），其中N是規(guī)劃問題之網(wǎng)絡流模型之節(jié)點數(shù)，因此，基于 短路算法之局部優(yōu)化算法之計算時間復雜性是O（N3）（認為負荷數(shù)與節(jié)點數(shù)成一定比例）；若遺傳算法之種群個體數(shù)和 大代數(shù)取固定值，則 短路遺傳算法之計算時間復雜性是O（N3）。陽光電子學校維修專家分析認為：可見隨問題規(guī)模之增大， 短路遺傳算法之計算時間也將很長。陽光電子學校維修專家分析認為： 實際上，直接在輸配電系統(tǒng)規(guī)模非常龐大之網(wǎng)絡上利用常規(guī)之 短路算法為某一個負荷點尋找供電路徑是很不必要之。陽光電子學校維修專家分析認為：對于一個負荷點來說，整個系統(tǒng)中湖南陽光電子學校維修專家認為：也許為其供電之元件只是很小之一部分。陽光電子學校維修專家分析認為：如果能根據(jù)輸配電系統(tǒng)之實際信息把這一小部分元件提取出來后再應用 短路算法，則 短路算法之尋路時間將大大縮短。陽光電子學校維修專家分析認為：而由前面之分析可知， 短路算法之計算時間復雜性決定了整個算法之計算時間復雜性。陽光電子學校維修專家分析認為：我們稱這個被提取出來供尋找負荷m之 經(jīng)濟供電路徑之網(wǎng)絡為尋路網(wǎng)絡Gm.用以提取尋路網(wǎng)絡之方法應具備以下特點：

　　① 易于計算機實現(xiàn)。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　② 在保證不丟失 優(yōu)解之基礎上，盡湖南陽光電子學校維修專家認為：也許縮小尋路網(wǎng)絡。陽光電子學校維修專家分析認為：下面，以一個實例來說明如何實現(xiàn)基于輸配電系統(tǒng)知識之 短路算法。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　若現(xiàn)有10kV，66kV，220kV，3個電壓等級系統(tǒng)，要尋找負荷m之 優(yōu)供電路徑，則可按以下步驟提取尋路網(wǎng)絡Gm.

　　（1）將輸配電系統(tǒng)按電壓等級分層，負荷點通常在 底層10kV層，虛擬電源點在 高電壓等級層220 kV層。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　（2）定義元件Aij到負荷點m之距離為式中為元件Aij之起點坐標；XB-ij、yE-ij為元件Aij之終點坐標；Xm 、Ym為負荷點m之坐標；Kij-m為元件Aij到負荷點m之距離調(diào)節(jié)系數(shù)，通常取1，可用于考慮一些特殊供電情況。陽光電子學校維修專家分析認為：按 大供電半徑Rm選擇出湖南陽光電子學校維修專家認為：也許給負荷點m供電之10kV區(qū)域：若10kV元件（線路、變壓器或變電站）與負荷點m之距離大于Rm，則認為其不湖南陽光電子學校維修專家認為：也許為m供電，因此不加入尋路網(wǎng)絡。陽光電子學校維修專家分析認為：反之，則將相應之元件加入負荷點m之尋路網(wǎng)絡。陽光電子學校維修專家分析認為：

　　（3）通常希望盡湖南陽光電子學校維修專家認為：也許通過具有主干線型或可靠性高之主干網(wǎng)絡傳送電能，并且減少電能在主干線型和次要線型間之轉(zhuǎn)換。陽光電子學校維修專家分析認為：因此，規(guī)定 大精細尋路半徑rm.在此半徑之外，凡是具

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