1、基于面向時間過程思想研究配電網(wǎng)分析與控制問題無論在基礎(chǔ)理論研究還是實際工程應(yīng)用方面都具有十分重要的意義。在動態(tài)系統(tǒng)的觀測過程中，采集往往是以數(shù)據(jù)時間切片的形式，所以長期以來網(wǎng)絡(luò)能量損耗的計算均采用時間切片的積分形式計算，并無電能量損耗直接的評估方法，能量損耗計算所需的數(shù)據(jù)信息和計算量都較大，計算效率不高。而且，在工程實際中電力系統(tǒng)是廣域快速動態(tài)系統(tǒng)，常規(guī)的基于時間斷面信息的反饋控制方法無法解決控制變量受經(jīng)濟性、安全性指標的制約不可能對每

2、個時間斷面做出反應(yīng)的問題，控制中心決策過程緩慢與電網(wǎng)需要動態(tài)快速響應(yīng)的矛盾也難以協(xié)調(diào)。因此，本文提出了時間過程特征狀態(tài)的概念，應(yīng)用面向時間過程的思想進行理論分析并面向時間區(qū)間制定優(yōu)化控制策略?？紤]到單純地分析時間斷面數(shù)據(jù)會拋棄斷面間的聯(lián)系，無法準確描述系統(tǒng)的動態(tài)運行過程，而逐點計算的方法在斷面數(shù)據(jù)較多的情況下會遭遇計算量過大的困境，時間過程特征狀態(tài)的概念將面向時間過程的優(yōu)化控制問題對應(yīng)等價為面向特征斷面的優(yōu)化控制問題，化繁為簡，動態(tài)問題

3、采用靜態(tài)方法求解，有助于依靠以點帶面的思想制定適用于某個時間區(qū)間的靜態(tài)控制策略，然后通過時序融合算法得到整個時間區(qū)間時間分段方案，從而生成整個時間區(qū)間有效的動態(tài)控制策略。
　　首先，基于時間過程特征狀態(tài)的概念，本文在配電網(wǎng)分析與優(yōu)化問題中引入了時序融合思想，為面向時間區(qū)間制定優(yōu)化方案問題提供了理想的過程分段規(guī)則。在此基礎(chǔ)上，通過對負荷波動對網(wǎng)絡(luò)能量損耗的靈敏度分析，建立了給定時段內(nèi)配網(wǎng)有功能量損耗的評估模型，根據(jù)過程特征狀態(tài)對給定

4、時間區(qū)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的有功能量損耗進行直接評估，使有功能量損耗計算問題的求解在考慮負荷變化的情況下，在快速性與準確性之間達到了平衡。此外，該評估模型將網(wǎng)絡(luò)有功能量損耗分解成3個部分，包括1個基本項和兩個修正項，各部分物理意義清晰，可根據(jù)系統(tǒng)實際的量測配置分別簡單求取，極大地改善了算法適應(yīng)性。
　　其次，在保證安全性的前提下，以網(wǎng)絡(luò)能量損耗作為經(jīng)濟性指標制定了面向時間過程的配電網(wǎng)電容器規(guī)劃與控制策略。電容器規(guī)劃與控制問題的數(shù)學(xué)模型相似，本

5、文將這兩種問題結(jié)合起來進行討論。受到安全和經(jīng)濟等因素的影響，電容器的安裝數(shù)量、位置、類型和容量都不能根據(jù)負荷變化無限制地更改，即應(yīng)盡量避免控制變量過于頻繁的調(diào)節(jié)。因此，離散控制設(shè)備動作次數(shù)約束造成動態(tài)無功優(yōu)化問題的時空強耦合，使問題的復(fù)雜度大大增加，本文以包括配置電容器的節(jié)能降耗收益與控制變量調(diào)節(jié)代價的綜合運行費用最小為目標，面向時間過程特征狀態(tài)建立了求解電容器優(yōu)化配置問題的數(shù)學(xué)模型，從而得到了一段時間區(qū)間內(nèi)的電容器優(yōu)化問題靜態(tài)配置方案

6、。然后，結(jié)合時序融合算法所提供的時間分段方案，可以得到整個時間區(qū)間的動態(tài)優(yōu)化策略。在電容器動態(tài)投切問題中，為便于時間切片數(shù)據(jù)的融合，本文將多節(jié)點電容器動態(tài)投切問題分解為一系列單節(jié)點電容器動態(tài)投切子問題，然后通過迭代依次求解子問題的方式得到整個時間區(qū)間內(nèi)各節(jié)點電容器的最優(yōu)動作時間和投入容量。
　　再次，基于時間過程特征狀態(tài)的概念，本文提出了面向時間區(qū)間的配電網(wǎng)靜態(tài)重構(gòu)和動態(tài)重構(gòu)算法。在考慮負荷變化的情況下，依靠有功能量損耗評估模型，

7、提出一個以能量損耗最小為目標的靜態(tài)重構(gòu)策略，在尋優(yōu)過程中將開關(guān)狀態(tài)的變化問題轉(zhuǎn)化為回路電流源的疊加問題，僅需要一次弱環(huán)網(wǎng)潮流計算，有效降低了求解面向時間過程的重構(gòu)問題所需的計算量。針對動態(tài)重構(gòu)問題，考慮到開關(guān)操作次數(shù)的約束，本文構(gòu)造了開關(guān)動作成本函數(shù)并以罰函數(shù)的形式擴展到動態(tài)重構(gòu)的模型當(dāng)中，面向時間過程特征狀態(tài)建立了一個最大收益原則的時序融合算法，將傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)規(guī)劃算法與現(xiàn)代智能算法相結(jié)合，根據(jù)每次開關(guān)操作在整個時間區(qū)間內(nèi)的降損收益，確定