配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是影響其可靠性的重要因素。合理的接線方式能減少故障停電時間以及預(yù)安排停電時間,提高可靠性。同時還可將電力網(wǎng)絡(luò)的總損耗值大大降低。然而,配網(wǎng)重構(gòu)是一個NP難的組合優(yōu)化問題,窮舉易造成組合爆炸。因此,人們采用了各種近似技術(shù)和啟發(fā)式算法,以及隨機優(yōu)化方法。TS算法是一種新興的現(xiàn)代啟發(fā)式尋優(yōu)技術(shù),適合于求解組合優(yōu)化問題,并能以很大的概率跳出局部*解。本文介紹了配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的相關(guān)知識,并嘗試將TS算法用于求解配網(wǎng)重構(gòu)問題。

　　配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)作為優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、降低線損的一項重要手段,受到廣大研究人員的重視。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)包括城市配電網(wǎng)和農(nóng)村配電網(wǎng)的重構(gòu)。城市電網(wǎng)的特點是大量使用地下電纜,具有環(huán)形結(jié)構(gòu)而通常以輻射形運行,具有相對較高的可靠性,通常以網(wǎng)損zui小為目標(biāo)進行配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。農(nóng)村用電量相對較小,對供電可靠性要求也相對不高,農(nóng)村電網(wǎng)中主要使用架空線,zui初系統(tǒng)是按照輻射形設(shè)計,后來,不斷增加分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的數(shù)目,以提高系統(tǒng)的可靠性為目標(biāo)進行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。

　　一、線路損耗的基本理論

　　線路損耗是影響配電系統(tǒng)經(jīng)濟運行的重要因素。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,用電負(fù)荷的不斷增加,線路損耗的問題越來越突出,極大地影響了供電企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此,研究配電系統(tǒng)中降低線路損耗的方法越來越受到普遍的關(guān)注和重視。配電網(wǎng)具有閉環(huán)設(shè)計、開環(huán)運行的特點,配電線路中存在大量常閉的分段開關(guān)以及少量常開的聯(lián)絡(luò)開關(guān),這使得可以通過變換分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的開合狀態(tài)來改變配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。

　　理論上,存在一個*結(jié)構(gòu),使線路損耗達(dá)到zui小。配網(wǎng)重構(gòu)的目的就是要尋求使線損zui小的*結(jié)構(gòu),同時滿足實際運行約束。由于配網(wǎng)重構(gòu)能利用配電網(wǎng)絡(luò)自身的特點進行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化,不需要額外的硬件投資,在降低網(wǎng)損的同時還能夠平衡負(fù)荷和改善電壓質(zhì)量,因此是配電系統(tǒng)控制和運行的重要手段,也是配電管理系統(tǒng)（DMS）的重要內(nèi)容。從數(shù)學(xué)上來講,配網(wǎng)重構(gòu)屬于非線性組合優(yōu)化問題,隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大,采用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法將產(chǎn)生“組合爆炸”問題。目前,求解配網(wǎng)重構(gòu)的方法主要有支路交換算法、*流模式算法以及SA、GA等智能化算法。支路交換算法和*流模式算法的計算精度較差,無法保證全局*性。SA和GA算法具有很好的全局尋優(yōu)能力,但計算量很大。TS（Tabu Search）算法,即禁忌搜索算法,是一種擴展鄰域的啟發(fā)式搜索方法,也是人工智能在組合優(yōu)化算法中的一個成功應(yīng)用。它采取了有效的措施能以較大的概率跳出局部*點,因此具有很強的全局尋優(yōu)性能。

　　二、配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的數(shù)學(xué)模型

　　從數(shù)學(xué)的角度來看,配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)屬于大規(guī)模非線性組合優(yōu)化問題。以網(wǎng)損zui小為目標(biāo)的配網(wǎng)重構(gòu)一般可表示為下面的zui小優(yōu)化問題:

　　1）潮流方程約束;

　　2）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)約束,包括輻射狀和無網(wǎng)絡(luò)孤島;

　　3）線路容量約束

　　三、TS算法在配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)中的應(yīng)用

　　TS（Tabu Search）算法是近年來受到普遍關(guān)注的一種率的現(xiàn)代啟發(fā)式優(yōu)化算法,該算法由F.Glover于20世紀(jì)70年代末首先提出,并隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而成功的應(yīng)用于各個領(lǐng)域,解決了大量復(fù)雜的優(yōu)化問題。近幾年,該算法被引入電力系統(tǒng)分析領(lǐng)域,如水火電聯(lián)合經(jīng)濟調(diào)度、電力系統(tǒng)無功優(yōu)化以及輸電系統(tǒng)*規(guī)劃等,并取得了一定研究成果。TS算法的基本思想是利用一種靈活的“記憶技術(shù)”,對已經(jīng)進行的優(yōu)化過程進行記錄,用以指導(dǎo)下一步的搜索方向。為了避免搜索陷入局部*,TS允許將搜索朝著使目標(biāo)函數(shù)退化zui小的一個方向移動,重新開始搜索。該算法有三個zui基本的要素:移動,Tabu表和釋放水平。

　　1、移動

　　TS算法的搜索過程是通過移動來實現(xiàn)的,因此移動是TS算法的基礎(chǔ)。移動的方式有許多種,例如單步移動、交換移動和多點移動等,具體采用哪種移動因研究的問題而異。在搜索尋優(yōu)的過程中,TS選擇在約束條件下能使目標(biāo)函數(shù)改進zui大的一個移動,如果不存在這樣的移動,則退而選擇使目標(biāo)函數(shù)退化zui小的一個移動。