[发明专利]基于完全分布式算法的配电网分区供电恢复策略优化方法

权利要求书

1.一种基于完全分布式算法的配电网分区供电恢复策略优化方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据分布式电源在故障修复期间的实际发电量，以负荷恢复量最大和开关动作最小为供电恢复目标，建立配电网分区恢复优化模型；

步骤2、利用一致性算法，选取负荷恢复收益量作为各代理之间的一致性状态变量；

步骤3、根据一致性状态变量，对恢复各负荷可获得的收益量进行迭代，确定恢复供电的负荷节点及分区方案，进行初级孤岛划分；

步骤4、通过全局发现策略判断初级孤岛划分是否完成，若完成，则转至步骤5，否则转至步骤3；

步骤5、若出现某一负荷代理同时被划分到多个孤岛内的情况，则利用Dijkstra算法对生成的孤岛划分范围进行修正，否则直接转至步骤6；

步骤6、重复步骤2至步骤5，直到所有孤岛均完成划分，且不出现需要对孤岛划分范围进行修正的情况；

步骤1建立的配电网分区恢复优化模型具体为：

根据分布式电源在故障修复期间的实际发电量，以负荷恢复量最大和开关动作最小为供电恢复目标，建立优化目标为：

式中，f₁——配电网分区运行过程中的负荷恢复量；

f₂——配电网分区过程中的开关操作次数；

D——该孤岛内待恢复节点的集合；

P_i、w_i——节点i的负荷功率大小及权重系数；

x_i——第i个负荷的供电状态，x_i＝1表示对负荷供电，x_i＝0表示负荷失电；

S_s、T_s——分别为分段开关集合和故障前联络开关集合；

K_k——开关状态量，K_k＝0代表断开，K_k＝1代表闭合；

为方便求解，将多目标优化问题转化为单目标优化问题：

式中，F——定义负荷恢复收益量F作为新的目标函数，负荷恢复量越大，开关操作次数越小时，该配电网恢复策略收益越大；

α、β——分别表示负荷恢复量大小和开关动作次数的重要程度；

考虑配电网孤岛划分过程中需要满足的操作条件以及分布式电源出力约束，确定孤岛划分过程中需要考虑的约束条件：

孤岛内功率约束：

式中，x_ik——决策变量，表示节电i是否由分区时电源k进行供电；

P_GK——分布式电源能提供的功率大小；

负荷集中约束：

若节点i∈D处的负荷可由分布式电源以孤岛的形式供电，则该节点仅属于一个微网k∈K，定义决策变量v_ik∈{0,1}来表示节点i∈N是否属于微网k∈K，负荷集中约束表示为:

连通性约束：

配电网具有辐射状供电的特点，每个微网都可视作以分布式电源为根节点的子树，当某个子节点在微网k中时，其父节点一定也属于微网k，因此连通性约束表示为：

式中，θ_k(i)——节点i关于分布式电源k的父节点；

负荷恢复约束：

若节点i处的负荷由微网k恢复供电，需同时满足以下两个条件：1)节点i属于微网k，即v_ik＝1；2)与负荷相连的开关处于闭合状态，即s_i＝1，因此定义一个辅助变量x_ik＝v_ik·s_i，x_ik∈{0,1}，表示点i处的负荷是否由微网k恢复供电，并将其进行线性化处理，则负荷恢复约束表示为：

式中，v_ik——决策变量，表示节电i是否属于微网k；

s_i——决策变量，表示节电i是否恢复供电。