申请/专利权人：国网北京市电力公司;国网冀北电力有限公司;国家电网有限公司;清华大学

申请日：2021-11-11

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114156867B

主分类号：H02J3/00

分类号：H02J3/00;G06Q10/04;G06Q10/067;G06Q50/06;G06F30/20;G06F113/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.03.25#实质审查的生效;2022.03.08#公开

摘要：本公开涉及一种配电网区间网络重构模型优化方法及装置，属于电力系统配电网区间网络重构领域。其中方法包括：建立配电网的确定性网络重构模型；将所述确定性网络重构模型转换成区间优化模型；将所述区间优化模型转换成确定性优化模型；对所述确定性优化模型进行松弛，得到松弛后的确定性优化模型；对所述松弛后的确定性优化模型求解，得到配电网支路投切最优结果，完成配电网区间网络重构优化。本公开能够避免概率方法与模糊数理论方法的大量历史数据统计需求和主观的假定分布，且能够全面反映配电网运行的真实情况，具有较高的应用价值。

主权项：1.一种配电网区间网络重构模型优化方法，其特征在于，包括：建立配电网的确定性网络重构模型；将所述确定性网络重构模型转换成区间优化模型；将所述区间优化模型转换成确定性优化模型；对所述确定性优化模型进行松弛，得到松弛后的确定性优化模型；对所述松弛后的确定性优化模型求解，得到配电网支路投切最优结果，完成配电网区间网络重构优化；其中，所述建立配电网的确定性网络重构模型，包括：1-1建立模型的目标函数，表达式如下： 其中，为s相在支路ij的电阻；为s相在支路ij的电流平方，s＝{a,b,c}；1-2确定模型的约束条件，包括：配电网支路投切状态约束；xij∈{0,1}2其中，xij为支路ij的投切状态，1表示支路ij投入；配电网Distflow潮流约束； 其中，分别为s相在支路ij的有功功率和无功功率；分别为s相在节点j的有功注入功率和无功注入功率；为s相在支路ij的电流幅值；为s相在支路ij的电抗；分别为s相在节点i,j的电压幅值平方，s＝{a,b,c}；配电网辐射状运行条件约束； 其中，Nnode为配电网节点总数；Nroot为发电节点数量；Ki为连接到节点i的节点集合；配电网安全运行条件约束； 其中，为s相在支路ij的电流幅值上限；Vl,Vu分别为节点电压幅值平方的下限和上限；所述将所述确定性网络重构模型转换成区间优化模型，包括：2-1对所述确定性网络重构模型中的状态变量分别建立为对应的区间数，如式7所示： 其中，分别为s相在支路ij的电流幅值下限和上限；分别为s相在节点i的电压幅值平方的下限和上限；分别为s相在支路ij的有功功率的下限和上限；分别为s相在支路ij的无功功率的下限和上限；分别为s相在节点j的有功注入功率的下限和上限；分别为s相在节点j的无功注入功率的下限和上限，s＝{a,b,c}；2-2将所述确定性网络重构模型转换成以下区间优化模型： s.t.xij∈{0,1}9 所述确定性优化模型表达式如下： s.t.xij∈{0,1}15 其中，RDM表示对应参数的RDM形式；为对应于s相在支路ij电流幅值的RDM变量；为对应于s相在支路ij电流幅值的RDM变量；为对应于s相在节点i电压幅值的RDM变量；为对应于s相在节点j注入无功功率的RDM变量；为对应于s相在支路ij有功功率的RDM变量；为对应于s相在支路ij无功功率的RDM变量，s＝{a,b,c}；所述对所述确定性优化模型进行松弛，得到松弛后的确定性优化模型，包括：4-1对式20中的后三项利用大M法进行非线性项的凸松弛： 其中，M为正数；4-2将式16、17重写为： 通过大M法对电压方程进行松弛；当任一支路断开后，式28重写为： 其中，下标i和j为该断开支路的首端节点和末端节点；4-3通过RDM区间计算变换，得到式14的下界函数与上界函数如下式所示： 对所述松弛后的确定性优化模型求解，得到配电网支路投切最优结果，完成配电网区间网络重构优化，包括：5-1令配电网所有支路功率都大于0，则s相在各支路有功功率、无功功率与电流平方的下限值均为0，表达式如下： 令： 根据式29，则：M＝Vu-Vl39令支路功率与电流平方的上限值表达式如下： 将式37-40引入所述确定性优化模型，将所述确定性优化模型转换成线性模型；5-2对所述线性模型求解，得到配电网支路投切最优结果；具体步骤如下：5-2-1根据步骤5-1的区间变量上下限，求解经步骤5-1转化后的线性模型，得到配电网支路投切状态xij；5-2-2基于线性松弛收缩迭代算法求出配电网支路投切状态为xij下的区间潮流及对应的区间网损5-2-3对经步骤5-1转化后的线性模型新增约束如下： 得到更新后的线性模型；求解所述更新后的线性模型，得到更新的配电网支路投切状态xij；判定：如果更新的配电网支路投切状态与步骤5-2-1得到配电网支路投切状态相比不变，则转到步骤5-2-4；否则重新返回步骤5-2-2；5-2-4输出xij作为配电网支路投切最优结果，配电网区间网络重构优化完毕；所述线性松弛收缩迭代算法包括：5-2-2-1将式27写成如下式所示的非线性方程：gαx-C1＝041将式25和式26写成如下式所示的线性方程：Kαx-C2＝042其中，向量αx包括K为常数矩阵，C1和C2为常数向量；得到如下式所示的优化模型： 5-2-2-2将步骤5-2-2-1得到的优化模型转化为线性收缩模型，具体方法如下：将式41写成如下式所示： 其中，ε∈[ax]，H＝Jgαx，b＝-Jgε-Jgαxαx-αx-gαx+Jgαxαx+C1；令：Β＝-Jgαx-Jgαxαx-αx-gαx+Jgαxαx+C145其中，Jg.为方程的雅克比矩阵；其中，和αx为向量αx的上限和下限，和B为区间变量B的上限和下限；通过式46迭代更新和B： 则式43通过以下线性收缩模型求解： 5-2-2-3通过求解步骤5-2-2-2得到的线性收缩模型，得到区间潮流的计算结果；具体步骤如下：5-2-2-3-1令支路功率的初始范围为[-M,M]，令的初始范围为[Vl,Vu]，令支路电流的初始范围为[-M,M]；5-2-2-3-2求解线性收缩模型式47，得到minmaxαx和支路投切状态为xij；5-2-2-3-3对步骤5-2-2-3-2的结果进行判定：如果[αx]的区间宽度不再缩小，则步骤5-2-2-3-2得到的minmaxαx即为线性收缩模型的最终解，得到αx中各变量的最小值和最大值，转步骤5-2-2-3-4；否则根据步骤5-2-2-3-2得到的[αx]更新H,Β,K,C1,C2，然后重新返回步骤5-2-2-3-2；5-2-2-3-4根据式20将RDM区间变量转回区间变量区间潮流计算完毕。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 国网北京市电力公司;国网冀北电力有限公司;国家电网有限公司;清华大学 一种配电网区间网络重构模型优化方法及装置

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD