[发明专利]一种主动配电网潮流计算的优化方法

权利要求书

1.一种主动配电网潮流计算的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：主动配电网的任何一个树的树支数为式(1)：

M＝n_b-1      (1)

主动配电网呈辐射状运行需满足如下条件：

①网络包含的支路数目为：M＝n_b-1；

②网络中所有节点必须是连通的；

S2：主动配电网支路传输功率之和最小为目标，给定支路传输功率约束，呈辐射状的网络结构且满足节点功率平衡，公式如(2)～(7)：

min v=Σ(ij)∈Ωlfij2---(2)]]>

s.t.Σ(ji)∈Ωlfji-Σ(ij)∈Ωlfij+gi=di∀i∈Ωb---(3)]]>

|fij|≤f‾ij·sij∀(ij)∈Ωl---(4)]]>

0≤gi≤g‾i∀i∈Ωbs---(5)]]>

sij∈{0,}∀(ij)∈Ωl---(6)]]>

Σ(ij)∈Ωlsij=nb-1---(7)]]>

其中，Ω_b为系统的节点集合，Ω_l是支路集合，是出力节点的集合，n_b为总节点数，s_ij是0-1变量，为控制线路开断的状态变量，若线路断开则为0，若闭合，则为1；f_ij是节点i和节点j之间的有功传输功率，g_i是平衡节点i的有功出力，d_i是节点i的有功负载，是支路ij的支路传输最大功率，是平衡节点i的最大出力；

S3：以有功网损最小为目标函数：

min v=Σ(ij)∈Ωl(gijsij(Vi2+Vj2-2ViVjcosθij))---(8)]]>

S4：等式约束为潮流约束和网络辐射状约束两种约束：

S4.1：潮流约束

PSi-PDi-Σj∈Ωbi(sijPij)=0∀i∈Ωb---(9)]]>

QSi-QDi-Σj∈Ωbi(sijQij)=0∀i∈Ωb---(10)]]>

S4.2：网络辐射状约束：

Σ(ij)∈Ωlsij=nb-1-Σj∈ΩbT(1-yi)---(11)]]>

sij≤yi∀(ij)∈Ωl,∀j∈ΩbT---(12)]]>

sji≤yi∀(ji)∈Ωl,∀j∈ΩbT---(13)]]>

Σ(ij)∈Ωlsij+Σ(ji)∈Ωlsji≥2yj∀j∈ΩbT---(14)]]>

yj∈{0,1}∀(j)∈ΩbT---(15)]]>

其中：s_ij为线路的状态变量，若线路闭合，取s_ij＝1，若线路断开，则取s_ij＝0；联络点是不带负荷的节点，是联络点的集合，式(12)～(15)既可保证含联络点的配电网没有环网出现，也能保证联络点在网络中不是终端节点；

S5：不等式约束为节点电压约束、有功、无功出力约束和支路电流约束三种约束组成：

S5.1：节点电压约束

V‾≤Vi≤V‾∀i∈Ωb---(16)]]>

S5.2：有功、无功出力约束：

P‾Si≤PSi≤P‾Si∀i∈Ωbs---(17)]]>

Q‾Si≤QSi≤Q‾Si∀i∈Ωbs---(18)]]>

S5.3：支路电流约束：

L‾ij≤sij·Iij≤I‾ij∀(ij)∈Ωl---(19)]]>

其中：Ω_b为系统的节点集合，Ω_l是支路集合，是与节点i相连的节点集合，是出力接入点的集合，n_b为总节点数，V_i为节点i电压的幅值，和V分别为节点i电压幅值的上下限，为满足网络供电要求，其标幺值分别取值为[1,0.9]；是出力接入点的有功、无功输出功率，是接入点的有功输出功率上下限，是接入点的无功输出功率上下限，分别是节点i有功负载和无功负载；I_ij为节点i、j间的线路电流，I_ij分别为节点i、j间线路电流的上下限；

S6：在潮流方程中都与s_ij相乘，只有当s_ij＝1时，支路接入主动配电网计算，P_ij、Q_ij的表达式如下：

Pij=Vi2gij-ViVj(gijcosθij+bijsinθij)Qij=-Vi2bij-ViVj(gijsinθij-bijcosθij)---(20)]]>

其中，g_ij和b_ij分别为节点i、j间的电导和电纳；P_ij、Q_ij是从i节点流向j节点的有功、无功功率。