[发明专利]一种配电网最小化开关操作次数的线性恢复控制方法

权利要求书

1.一种配电网最小化开关操作次数的线性恢复控制方法，包括以下步骤：

1)将配电网中包含的节点总个数、支路总个数、馈线根节点个数分别记为N_node、N_branch、N_root，该支路包括线路及线路串联的开关；故障隔离后失电的负荷节点集合记为Φ_out；网络中所有可用的节点集合记为Φ_all；用j∈i代表节点j与节点i有连接关系；故障前节点i处的负荷有功、无功分别记为支路i-j的优化后开关状态记为x_ij，当前即优化前的开关状态为x′_ij，x_ij和x′_ij取值为0或者1，安全电流限值记为是支路的铭牌参数，有功与无功分别记为P_ij、Q_ij，电阻与电抗值分别记为R_ij、X_ij；节点i的电压幅值及其上、下限分别记为u_i、和是事先指定的常数，节点i电压的平方记为U_i，M₀是一个较大的常数，取10000以上；

2)建立如式(1)所示目标函数，该目标函数包括两个子目标，第一个子目标为尽可能多的恢复失电负荷，第二个子目标为开关操作次数尽可能少：

minw1Σi∈Φout(Lp,i0-Σj∈ixijPij)+w2Σij∈Nbranch|xij-xij′|---(1)]]>

式中w₁为第一个子目标的权重因子，w₂为第二个子目标的权重因子，其中w₁+w₂＝1，w₁、w₂均为非负实数；

3)开关状态x′_ij按照0为断开，1为闭合定义，将式(1)的目标函数等效转化成式(2)的优化线性目标函数：

minw1Σi∈Φout(Lp,i0-Σj∈ixijPij)+w2(Σij∈Nbranch,xij′=11-xij+Σij∈Nbranch,xij′=0xij)---(2)]]>

4)建立的如式(3)～(16)所示线性约束条件：

x_ij∈{0,1},i,j∈Φ_all(3)

Σi≠jxij=Nnode-Nroot,i,j∈Φall---(4)]]>

Σj∈ixijPij=Lp,i0,i∈Φall-Φout---(5)]]>

Σj∈ixijPij=Lp,i0,i∈Φall-Φout---(6)]]>

Σj∈ixijQij=Lq,i0,i∈Φall-Φout---(7)]]>

Σj∈ixijPij≥0,i∈Φout---(8)]]>

Lp,i0-Σj∈ixijPij≥0,i∈Φout---(9)]]>

Lp,i0-Σj∈ixijPij≥0,i∈Φout---(10)]]>

-0.7*I‾ij≤Pij≤0.7*I‾ij---(11)]]>

-0.7*I‾ij≤Qij≤0.7*I‾ij---(12)]]>

M_ij＝(1-x_ij)M₀(13)

U_i-U_j≤M_ij+2(P_ijR_ij+Q_ijXi_j)，i,j∈Φ_all(14)

U_i-U_j≥-M_ij+2(P_ijR_ij+Q_ijX_ij),i,j∈Φ_all(15)

u‾i2≥Ui2≥u‾i2---(16)]]>

5)求解由式(2)代表的优化线性目标函数及式(3)～(16)线性约束条件形成的模型，该模型为混合整数线性规划，求解得到各个支路开关的优化状态，判断支路i-j的优化开关状态x_ij，若不等于优化前的开关x′_ij，则进行开关变位操作；遍历所有支路找到优化前后开关状态不同的支路，其开关变位操作后的状态构成恢复负荷的开关序列。