Two-stage Optimal Reconstruction of Distribution Network Based on Graph Search and Path Combination Strategy

LI Demin; SHAN Xin; WANG Yi; YANG Ke; FENG Qiuxia

doi:10.7500/AEPS20240624004

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Two-stage Optimal Reconstruction of Distribution Network Based on Graph Search and Path Combination Strategy

Engineering Application | 更新时间：2025-08-05

- Two-stage Optimal Reconstruction of Distribution Network Based on Graph Search and Path Combination Strategy
- Automation of Electric Power Systems Vol. 49, Issue 15, Pages: 197-207(2025)
- 作者机构：
  
  国电南瑞科技股份有限公司，江苏省南京市 211106
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Key R&D Program of China(2022YFB2404200)
- DOI：10.7500/AEPS20240624004
  CLC：
- Received：24 June 2024，
  
  Revised：2024-10-24，
  
  Published Online：19 May 2025，
  
  Published：10 August 2025
- 稿件说明：
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李得民,闪鑫,王毅等.基于图搜索及路径组合策略的配电网两阶段优化重构[J].电力系统自动化,2025,49(15):197-207.

LI Demin,SHAN Xin,WANG Yi,et al.Two-stage Optimal Reconstruction of Distribution Network Based on Graph Search and Path Combination Strategy[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(15):197-207.
李得民,闪鑫,王毅等.基于图搜索及路径组合策略的配电网两阶段优化重构[J].电力系统自动化,2025,49(15):197-207. DOI： 10.7500/AEPS20240624004.

LI Demin,SHAN Xin,WANG Yi,et al.Two-stage Optimal Reconstruction of Distribution Network Based on Graph Search and Path Combination Strategy[J].Automation of Electric Power Systems,2025,49(15):197-207. DOI： 10.7500/AEPS20240624004.

摘要

当前配电网优化重构存在求解复杂度高、计算耗时长、结果不唯一等问题，工程落地、应用难。因此，结合图搜索算法，提出一种配电网两阶段优化重构策略。在第1阶段，提出图搜索及路径组合策略以生成配电网重构结构集，可在优化求解前确定通断状态变化的支路，有助于缩小结构决策量的选择范围，在求解重构模型时提高计算速度。在第2阶段，根据配电网重构结构集，并结合锥变换技术，提出基于确定拓扑目标值排序的模型求解方法，将配电网优化重构分解为基于0-1状态量的拓扑结构生成与基于确定拓扑的线性模型求解两部分，极大降低了模型求解复杂度。利用某地区电网64节点系统开展算例分析，结果表明，所提配电网优化重构方法能有效获得满足用户需求的配电网最优拓扑结构，有利于实际工程应用。

Abstract

At present

the optimal reconstruction of distribution networks faces issues such as high solution complexity

long calculation time

and non-unique results

making it difficult to implement and apply in engineering. Therefore

by integrating graph search algorithms

a two-stage optimal reconstruction strategy of distribution networks is proposed. In the first stage

a graph search and path combination strategy is introduced to generate a reconstruction structural set of distribution networks. This strategy can determine the branches with changing on-off states before the optimization solution

which helps narrow the selection range of structural decision variables and improves the calculation speed when solving the reconstruction model. In the second stage

based on the reconstruction structural set of distribution networks and combined with cone transformation technology

a model solution method based on determined topology target value sorting is proposed. This method decomposes the optimal reconstruction of distribution networks into two parts: the generation of topological structures based on 0-1 state variables and the solution of linear models based on determined topologies

significantly reducing the complexity of model solution. A case study is conducted on a 64-bus system of a certain regional power grid. The results show that the proposed optimal reconstruction method of distribution networks can effectively obtain the optimal topological structure of the distribution network that meets user demands

which is highly beneficial for practical engineering applications.

关键词

Keywords

references

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