[发明专利]配电网故障恢复的有序二元决策图建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网故障恢复方法，特别涉及一种配电网故障恢复的有序二元决策图建模方法，适用于自动化程度较高配电网的故障恢复。

背景技术

随着国民经济的发展、人民物质文化生活水平的提高，人们对电力的需求越来越大，电网规模的不断扩大，使电力市场对电能质量的要求更为严格，要求电力系统应提供更为安全、可靠、经济和高质量的电能；就整个电力系统而言，可划分为输电系统和配电系统，配电系统通常称为配电网，它面向用户，从输电系统接受电能，再分配给各个用户，配电网与输电网，原则上按其功能来划分。但通常按输电系统的降压变电站中主变高压/中压侧来划分，高压侧断路器及其联系的网络属于输电系统，另一侧则为配电网，配电网按电压等级划分，可分为三类，即高压配电网（110kV，35kV）、中压配电网（10kV、6kV）和低压配电网（0.4kV、220V）；配电网与输电网相比，它的地域比较集中，电压等级低、级数多、单条馈电线传输功率和距离一般不大，而且配网的网络结构复杂多样，通常采取闭环设计、开环运行。配电网故障恢复是指当配电馈线某处发生故障时，在获取故障信息快速定位和隔离馈线故障区域后，恢复对非故障区域的供电；配电网故障恢复不仅在保证配电网安全经济运行发挥着重要作用，而且关系到国民经济生产的持续发展。统计表明：大约有80%的停电事故是由配电网故障造成的，配电网故障恢复决策已成为电力生产运行中最经常面对的问题之一。

配电网故障恢复需要在馈线支路不过载、电压不越限等安全运行约束的前提下，尽可能快速的恢复尽可能多的失电负荷，保持恢复后的系统网损最小，并且保证恢复后的配网结构为辐射状，可见，配电网故障恢复的数学本质是一个多目标、多约束、非线性的组合优化问题，属于多项式复杂的非确定性问题，对此，主要的研究方法可以分为3类：数学规划方法、启发式方法、人工智能优化算法。但是这些方法均有一定的局限性，数学规划方法在求解过程中一般要进行近似和简化处理，并且存在严重的维数灾从而导致计算时间过长，这将难以满足故障恢复的快速性要求，启发式方法在遍历搜索过程中，非常依赖节点的编号顺序，编程实现和逻辑复杂且难以保证恢复效果，人工智能算法在网络规模较大时可能早熟收敛于局部最优解，制约其实用性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种配电网故障恢复建模求解方法，该方法的模型求解简单、计算速度快、解可信度高。

配电网可视为具有n个节点简单无向图G=(V,E)，V={v₁,v₂,…,v_n}表示图的节点集合，E表示连接节点的边集合。G的邻接矩阵A=[a_i-j]_n×n为n阶方阵，若v_i和v_j之间存在支路，则a_i-j、a_j-i为布尔决策变量，其余元素为0。

本发明的目的通过以下技术方案实现：包括以下步骤：

1)读取配网的原始数据，以开关为边界对配网进行分区，并将开关状态作为决策变量；

2)按无向图邻接矩阵的形成方法形成配网的邻接矩阵：