[发明专利]一种针对低压配电网三相负荷不平衡的广域优化方法

权利要求书

1.一种针对低压配电网三相负荷不平衡的广域优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、通过潮流计算获得低压配电网台区的有功功率分布情况；

S2、对台区网络结构进行简化，找出台区的枢纽节点，枢纽节点为简化后的台区网络结构中的所有三相T接点以及台区变压器节点；

S3、按照距离台区变压器的供电半径从大到小对枢纽节点进行排序；

S4、对距离台区变压器供电半径最大的枢纽节点进行调相优化；

S5、将调相优化完成后的枢纽节点及其附属用户归为一个平衡或不平衡的三相用户，再返回步骤S4，逐步收缩台区网络，所述逐步收缩台区网络为完成一个枢纽节点的调相优化后，将其视为一个三相负荷，然后再进行上一级枢纽节点的调相优化，重复该过程直至将所有负荷收缩到台区变压器；

S6、最终得到台区的整体优化方案，按其对用户进行调相分配，实现低压台区的三相平衡优化；

其中，步骤S4中，所述调相优化为以枢纽节点的整体三相不平衡程度为目标函数，通过遗传算法找到目标函数达到最小值时的负荷分配方案，最后根据该负荷分配方案进行调相优化；所述枢纽节点的整体三相不平衡程度通过如下公式计算得到：

其中，(A,B,C)指代枢纽节点下属各用户所取的相型，在遗传算法中作为染色体进行储存，每条染色体共有A、B、C三种形态；UBAL为节点的三相不平衡程度，W为节点的权值，k为枢纽节点下属的线路编号，n为线路k上的节点编号，k_max为枢纽节点的所有下属线路条数，N_k为线路k上除枢纽节点外的其余节点个数。

2.根据权利要求1所述的一种针对低压配电网三相负荷不平衡的广域优化方法，其特征在于，步骤S2中简化后的台区网络结构包括三相负荷节点的相关网络收缩和单相负荷节点的相关网络收缩。

3.根据权利要求1所述的一种针对低压配电网三相负荷不平衡的广域优化方法，其特征在于，枢纽节点下第k条线路的第n个节点的三相不平衡程度UBAL_kn通过如下公式计算得到：

P_{av_kn}＝(P_{A_kn}+P_{B_kn}+P_{C_kn})/3

其中，P_{X_kn}为线路k上的节点n及其下属线路所有用户X相的有功功率之和，X＝{A，B，C}。

4.根据权利要求3所述的一种针对低压配电网三相负荷不平衡的广域优化方法，其特征在于，枢纽节点下第k条线路的第n个节点的权值W_kn通过如下公式计算得到：

其中WC为节点的权值系数，分为除枢纽节点外的其余下属节点的权值系数和枢纽节点的权值系数两类。

5.根据权利要求4所述的一种针对低压配电网三相负荷不平衡的广域优化方法，其特征在于，所述除枢纽节点外的其余下属节点的权值系数WC_kn通过如下公式计算得到：

其中WCS_kn为仅考虑本线路情况时第k条线路的第n个节点的权值系数：

其中WCO_kn为仅考虑其他线路影响时第k条线路的第n个节点的权值系数：

式中L_k为线路k的总长，L_kn为线路k上节点n到枢纽节点的距离，N_k为线路k上除枢纽节点外的其余节点个数。

6.根据权利要求4所述的一种针对低压配电网三相负荷不平衡的广域优化方法，其特征在于，所述枢纽节点的权值系数WC₀₁通过如下公式计算得到：

由于枢纽节点是其下属线路的交汇点，因此以k＝0且n＝1特指枢纽节点。