[发明专利]基于配网区块化理论的电网优化运行方法

权利要求书

1.一种基于配网区块化理论的电网优化运行方法，其特征是，它包括下述步骤：

1)制定初始编号方案，对配网中的各种元件、线路、节点以及开关进行编号；

2)网络分块，是用配网的区块化理论，将网络等值成块和开关组成的等效网络，并对区块进行编号，最终形成完整的配网综合信息数据库；

3)生成备选拓扑方案集，是采用图论理论对等值网络中的开关开断情况进行组合，生成所有可能的拓扑方案；

4)方案可行性检验，是对生成的拓扑方案的可行性进行判断，经过过滤筛选后形成无孤岛的放射形网络；

5)数据预处理，是对分块等效网络进行处理，转化成常规的电力网络潮流计算和可靠性计算的信息；

6)综合指标计算，是包括潮流网损的计算、可靠性指标的计算以及综合指标的形成，综合指标综合配电网络的经济性与可靠性，对可行方案进行综合评估；

7)配电网运行优化，是对任意给定的配电网络，在满足配电运行方编制运行计划前提下，以经济性和可靠性最优为目标，生成可配置的配电网运方优化经济运行的多维排序参考方案列表，并能够通过图像的直观展示出优化后的拓扑结构，优化后的系统潮流、降低的网损百分比以及提高的可靠性指标，并算出综合优化指标。

2.根据权利要求1所述的基于配网区块化理论的电网优化运行方法，其特征是，所述步骤2)的配网区块化理论是把相互连接在一起的节点组成一个区块，在每一个区块中包含有线路、变压器元件，但不含有任何的开关设备；同时，单个节点亦可以自己组合成一个单独的区块，按照这样的步骤，在对配电网络的图实施完“区块化”操作之后，就可以得到只有区块和开关的拓扑结构，区块之间仅用开关相连，得到的配网综合数据库，包括四个表，分别储存目标网络的电源、线路、节点和开关信息，即：Gen、Line、Node和Switch，其中表Gen包含各个电源的所在节点以及电压大小，表Line包含各条线路的首末节点、电阻、电抗、长度、编号、故障率及故障恢复时间，表Node包含各个节点的编号、有功负荷、无功负荷、所属块号、故障率及故障恢复时间，表Switch包含编号、首末节点、是否可控及初始状态。

3.根据权利要求1所述的基于配网区块化理论的电网优化运行方法，其特征是，所述步骤3)中，根据图论理论找出了开关总数、区块总数和应闭合开关总数之间的等式关系，这可以降低无效解的产生，缩小可行解的空间。

4.根据权利要求1所述的基于配网区块化理论的电网优化运行方法，其特征是，所述步骤4)的方案可行性检验是对所述步骤3)的拓扑方案进行检查，是否存在环网和孤岛这两种情况，如存在，则要进行重新生成拓扑方案，如不存在，则可进行后面数据的预处理。

5.根据权利要求1所述的基于配网区块化理论的电网优化运行方法，其特征是，所述步骤5)数据预处理是网络重构步骤中承接拓扑方案与潮流计算的重要过程，它将主网数据转化成分块的子网数据，过对方案中子网的开关和块信息，在数据库中搜索并形成子网所有的电源、支路、节点信息，再对相关节点进行合并操作、对相关支路的首末节点进行调整，形成满足潮流计算和可靠性计算要求的“规范化”数据。

6.根据权利要求1所述的基于配网区块化理论的电网优化运行方法，其特征是，所述步骤6)潮流网损计算是采用前推回代法，电源节点的电压已知，负荷节点的有功和无功已知，开始由末端向始端推算时，设全网的电压都为额定电压，仅计算各支路中的功率损耗而不计算电压降落；待求得始端的功率后，再运用给定的始端电压和求得的始端功率由始端向末端逐段推算电压降落，以得到全网各节点的电压，然后根据预先设定的收敛标准判断是否收敛，若不满足收敛标准，将各节点电压计算值作为新的初始值开始下一次的迭代，重复上述过程，直到满足收敛标准，结束计算；可靠性指标计算是故障模式后果分析法进行配电系统可靠性计算，并以系统平均停电频率指标SAIFI、系统平均停电持续时间SAIDI、用户平均停电持续时间CAIDI、平均供电可用率指标ASAI作为可靠性评估指标：

系统平均停电频率指标SAIFI：

系统平均停电持续时间SAIDI：

用户平均停电持续时间CAIDI：

平均供电可用率指标ASAI：AISI=8760ΣiUi-ΣiUiNi8760ΣiNi---(19)]]>

其中λ_i为负荷点i的故障率，N_i为负荷点i的用户数。

以可靠性指标作为评估重构方案的一个断面，能有效减少停电时间与停电频率，对算法生产的每个方案进行网损和系统平均停电时间SAIDI进行计算，以配电网的经济性和可靠性为目标得到目标函数：

min.z＝af(x)+bg(x)    (20)

x为配网重构的决策变量，f(x)为系统的网损，g(x)为系统平均停电持续时间SAIDI，a,b分别为经济性指数和可靠性指数的权重，可由熵权法得到。