[发明专利]一种适用于含多个柔性多状态开关的配电网分区方法

权利要求书

1.一种适用于含多个柔性多状态开关配电网的分区方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：基于网络的静态等值，合并节点度为1和2的节点；

S2：构造柔性多状态开关接入节点和负荷节点之间的电气距离矩阵，并根据Dijkstra算法计算最短电气距离矩阵用于表示柔性多状态开关接入节点和负荷节点之间的关联程度；

S3：将最短电气距离矩阵中的元素作为负荷节点的权重值，生成相邻且具有相同区域倾向的节点集合，合并属于相同集合的节点；

S4：采用贪婪图生长法，将柔性多状态开关的接入节点视作根节点，负荷节点视作叶节点，优先选择权重值最小的负荷节点作为叶节点进行逐渐生长，直到满足迭代停止条件为止，最终完成配电网分区；

S5：以区域内的负载均衡度最优为目标函数，对S4中产生的所有配电网区域进行网络重构；

S6：按照节点的合并方式还原在S1和S3中合并的节点，其中合并节点存在两种情况，第一种情况为：与节点相连的支路未在S4或S5中断开；第二种情况为：与节点相连的支路在S4或S5中断开；首先，将第一种情况涉及的合并节点直接还原；然后，针对第二种情况涉及的合并节点，采用基于深度优先遍历的方法还原合并节点并同时调整分区方法，直到不再存在合并节点，系统节点数与原始系统相等为止。

2.根据权利要求1所述的一种适用于含多个柔性多状态开关配电网的分区方法，其特征在于，所述S2中的柔性多状态开关接入节点和负荷节点之间的电气距离矩阵L形式如下：

如果节点i与节点j直接连接，那么

L_ij＝z_ij

否则

L_ij＝∞

其中，z_ij为节点i与节点j之间的线路阻抗，n为系统节点的个数，m为柔性多状态开关接入节点的个数，n-m为负荷节点的个数。

3.根据权利要求1所述的一种适用于含多个柔性多状态开关配电网的分区方法，其特征在于，所述S2中的最短电气距离矩阵D定义为D_ij，表示负荷节点i到柔性多状态开关接入节点j的最短电气距离。

4.根据权利要求1所述的一种适用于含多个柔性多状态开关配电网的分区方法，其特征在于，所述S3中具有相同区域倾向的节点判定方法如下：假设负荷节点i，j与某一柔性多状态开关接入节点k之间的电气距离小于第一阈值a，且与其他所有柔性多状态开关接入节点之间的电气距离大于第二阈值b，则判定负荷节点i，j为具有相同区域倾向的节点。

5.根据权利要求1所述的一种适用于含多个柔性多状态开关配电网的分区方法，其特征在于，S4中完成分区后若存在一片区域中有两个根节点，即两个柔性多状态开关接入节点的情况，对于属于相同区域的根节点j-1和j，定义节点i到区域r的最短电气距离为

D_ir＝min{D_ij-1,D_ij}

其中，D_ij-1和D_ij分别为节点i到柔性多状态开关接入节点j-1和j的最短电气距离。

6.根据权利要求1所述的一种适用于含多个柔性多状态开关配电网的分区方法，其特征在于，所述S4中的迭代停止条件设置为：每个节点都已经被划分到某一区域。

7.根据权利要求1所述的一种适用于含多个柔性多状态开关配电网的分区方法，其特征在于，所述S5中的区域内的负载均衡度采用的形式为：

其中，N_B为区域中支路的个数，S_k为区域内第k条支路的负载率，为区域内所有支路负载率的平均值。

8.根据权利要求1所述的一种适用于含多个柔性多状态开关配电网的分区方法，其特征在于，所述S6中基于深度优先遍历的方法包括以下子步骤：

S61：还原合并节点；

S62：通过深度优先遍历寻找边界节点之间的通路，一条通路由若干条支路构成，设T_ij＝{t_ij.1,t_ij.2,…,t_ij.k,…}为节点i和节点j之间的多条通路，其中t_ij.k为节点i和节点j之间的第k条通路，则组成t_ij.k的两两相邻节点之间的边界为节点i和节点j之间的支路；

S63：在每一条通路中选择一条支路断开，并计算区域配电网此时的负载均衡度；

S64：比较断开不同支路时配电网的负载均衡度，采用负载均衡度最小的支路断开方式。