Другие журналы

научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана

НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл № ФС 77 - 48211.  ISSN 1994-0408

Определение числа и мест строительства подстанций при решении задачи перспективного развития городской распределительной сети энергоснабжения

# 12, декабрь 2014
DOI: 10.7463/1214.0743490
Файл статьи: SE-BMSTU...o818.pdf (1441.61Кб)
авторы: профессор, д.ф.-м.н. Карпенко А. П., Кузьмина И. А.

УДК 519.6

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Данная статья является продолжением цикла работ Карпенко А. П., Кузьминой И. А., посвященных решению задачи перспективного развития городской распределительной сети энергоснабжения (журнал «Наука и образование»  №05, май 2014 [http://technomag.bmstu.ru/doc/709781.html], №10, октябрь 2014 [http://technomag.bmstu.ru/doc/727891.html]).
В статье дана математическая постановки задачи определения оптимального числа и мест строительства новых трансформаторных и распределительных подстанций в виде оптимизационной задачи дискретного программирования.
Предложены три алгоритма решения поставленной задачи:
1.    алгоритм, реализующий метод k-средних;
2.    алгоритм, основанный на методе разделительной кластеризации;
3.    эвристический алгоритм.
Первый разработанный алгоритм реализует метод k-средних, являющийся популярным неиерархическим кластеризационным методом. Метод позволяет разделить множество объектов на кластеры, содержащие объекты с наименьшим расстоянием от центров кластеров, которые принимаются за места строительства новых подстанций.
Алгоритм, основанный на методе разделительной кластеризации (иерархический кластеризационный метод), реализует последовательное разделение кластеров на две части. Деление кластеров производится до выполнения условия возможности строительства подстанции, способной обеспечить подключение всех входящих в кластер потребителей.
Эвристический алгоритм реализует последовательное определение мест строительства новых подстанций, при этом на каждом шаге производится попытка определения такого расположения новой подстанции, при котором будет обеспечена возможность подключения максимального числа потребителей.
В статье приведен сравнительный анализ эффективности работы алгоритмов на картах различных размерностей по двум индикаторам: число построенных подстанций и время вычислений.
Анализ показал высокие вычислительные затраты алгоритма, реализующего метод разделительной кластеризации и алгоритма, основанного на методе k-средних. При этом алгоритм, основанный на методе k-средних и эвристический алгоритм показали лучшие результаты по числу построенных подстанций, чем алгоритм, реализующий метод разделительной кластеризации.

Список литературы
  1. Ананичева С.С., Калинкина М.А. Практические задачи электрических сетей: учеб. пособие. Екатеринбург: УрФУ, 2012. 112 с.
  2. Булатов Б.Г. САПР и модели оптимального развития энергосистем: конспект лекций. Челябинск: ЮУрГУ, 2005. 69 с.
  3. Арзамасцев Д.А., Липес А.В., Мызин А.Л. Модели оптимизации развития энергосистем. М.: Высшая школа, 1987. 272 с.
  4. Карпенко А.П., Кузьмина И.А. Математическая модель распределительной городской сети энергоснабжения с учетом ее перспективного развития // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 5. С. 162-180. DOI: 10.7463/0514.0709781
  5. Карпенко А.П., Кузьмина И.А. Методы решения задачи перспективного развития распределительной городской сети электроснабжения // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 10. С. 292-307. DOI: 10.7463/1014.0727891
  6. Кудрин Б.И. Электроснабжение промышленных предприятий. М.: Интермент Инжиниринг, 2006. 670 с.
  7. Керного В.В., Поспелов Г.Е., Федин В.Т. Местные электрические сети. Минск: Вышэйшая школа, 1972. 218 с.
  8. Коновалов Ю.С., Свеженцева О.В. Размещение источников электрической мощности в системах электроснабжения // Региональная научно-техническая конференция «Повышение эффективности производства и использования энергии в условиях Сибири»: тез. докл. Иркутск : ИЛИ , 1990. С . 21-23.
  9. Thompson G.L. A Branch and Bound Model for Choosing Optimal Substation Locations // IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems. 1981. Vol. PAS-100, no. 5. P. 2683-2687. DOI:10.1109/TPAS.1981.316784
  10. Gonen T. Review of distribution system planning models: A model for optimal multistage planning // IEE Proceedings C Generation, Transmission and Distribution. 1986. Vol. 133, no. 7. P. 397-408. DOI:10.1049/ip-c:19860060
  11. Gonen T. Distribution system planning using mixed integer programming // IEE Proceedings C Generation, Transmission and Distribution. 1981. Vol. 128, no. 2. P. 70-79. DOI:10.1049/ip-c:19810010
  12. Ramirez-Rosado I. J. Pseudodynamic planning for expansion of power distribution systems // IEEE Transactions on Power Systems. 1991. Vol. 6, no. 1. P. 245-254. DOI:10.1109/59.131069
  13. Diaz-Dorado E., CidrasE. J., Miguez Е . Application of evolutionary algorithms for the planning of urban distribution networks of medium voltage // IEEE Transactions on Power Systems. 2002. Vol. 17, no. 3. P. 879-883. DOI:10.1109/TPWRS.2002.800975
  14. Diaz-Dorado E., Cidras E. J., Miguez E. Planning of large rural low voltage networks using evolution strategies // IEEE Transactions on Power Systems. 2003. Vol. 18, no. 4. P. 1594-1600. DOI:10.1109/TPWRS.2003.818741
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref ulrichsweb neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)
  RSS
© 2003-2021 «Наука и образование»
Перепечатка материалов журнала без согласования с редакцией запрещена
 Тел.: +7 (915) 336-07-65 (строго: среда; пятница c 11-00 до 17-00)