[发明专利]一种考虑供区约束的地区电网重构方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种考虑供区约束的地区电网重构方法，属于一种降低电网损耗，优化电 网潮流，提高供电可靠性的分析方法。

背景技术

随着经济的快速增长，电网规模不断扩大，用电负荷不断攀升，对电网的安全、经济运行 和电能质量的要求越来越高。如何降低网损，优化系统潮流，提高系统可靠性是一项长期的工 作。提高电网运行的安全性、经济性的方法很多，如现有一种通过调整无功补偿容量来降低网 损的方法，但如何利用现有的网络设备资源，通过优化网架结构，提升电网运行经济性，增强 其健壮性是电网安全防御的一项重要课题。

网络重构是指在满足负荷需要的前提下，通过改变开关刀闸的状态组合，达到降低网损、 消除过载，提高系统可靠性等目的。通过网络重构发挥输电网自身潜力可以提高系统可靠性、 降低短路电流、优化系统潮流、消除输电阻塞、释放发电能力、减少用户停电损失等目的。现 有技术中，有人提出一种基于节点重要度评价的骨架网络重构策略，该策略采用节点收缩后的 网络凝聚度定量评价网络中电源和负荷的重要性。在此基础上，以结合网络结构和运行质量的 综合评价指标--网络重构效率来全面、客观地衡量重构效果。网络重构问题是一个多变量、非 线性、多约束的组合优化问题，传统的优化算法如线性规划等对此无能为力。近年来兴起的各 种智能优化算法被广泛地采用来解决不同目标和约束条件的网络重构问题,如粒子群算法、遗 传算法、蚁群算法等。这些算法简单易行，能够在一定精度上寻找到次优解，但是这些随机的 启发式算法缺乏相应的理论支持，执行结果依赖于计算环境，同一个问题两次执行可能得到不 同的结果。这些算法在求解过程中，没有利用调度运行人员合理的经验作为指导原则或者约束 条件，使得计算结果与实际运行条件相背离，影响了算法的实用性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种通过网络重构发挥输电网自身潜 力，提高系统可靠性、降低短路电流、优化系统潮流、消除输电阻塞、释放发电能力、减少用 户停电损失的考虑供区约束的地区电网重构方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，一种考虑供区约束的地区电网重构方法，所 述的供区是由同一个500kV变电站供电的所有变电站和负荷及其连接线构成的供电网络，所述 的供区约束是指由互斥集M、依赖集R、约定集C、开放集O构成的供区约束条件集合，所述的 互斥集M中包含了所有不能处于同一供区的变电站或者设备组对；依赖集R中包含了所有必须 处于同一供电分区中的变电站或者设备组对；约定集C指定了哪些站或者设备必须由指定的 500kV站供电；开放集O中包含的变电站或者设备可以被分配到任意供电分区中去；运行调度 人员根据运行经验可以自行指定这些集合的元素，使得系统运行满足要求；

所述的地区电网重构方法包括如下步骤：

(1)随机生成原始解空间；

(2)用约束条件来筛选原始解空间，得到新的解空间；

(3)由于新的解空间较之旧的解空间规模大大缩小，可以用枚举法来搜索其中的最优解。

作为优选：所述的供区约束条件集合中，至少有：设备A和B组成条目属于互斥集合M， 记为<A,B>∈M,表示A和B不能运行于一个供区；同理<A,B>∈R表示A设备必须运行于B设备 所在供区，<A,500kV1>∈C表示设备A必须运行于供区500kV1内；运行人员可以将自己的运行 经验以集合的形式列出来并且存储作为优化的约束条件供计算机读取解析；所述M、R、C三个 集合是由运行人员根据经验自行制定的，通过改变集合内的元素可以灵活的设置约束条件而不 修改任何算法。

作为优选：所述的约束条件还包括线路故障概率、厂站接线方式的特殊性及设备运行状态 要求，并根据所述约束条件作出：在线路故障概率较高时，尽可能避免此线路带负荷运行；由 于备用电源自动投入装置接线不完善，只能采用线路备方式；由于存在闸刀操作时经常卡涩导 致拉不开或者合不上的问题，应尽可能避免操作此间隔上的开关等设备。

作为优选：所述的增加供区约束条件以后，传统的以年运行损耗最低为目标的网络重构通 过增加提高安全性的供区约束条件，来实现降损的同时保持安全可靠性不降低，并且可用如下 公式表示：