[发明专利]基于混合整数线性规划的配电网最大供电能力评估方法

说明书

本发明公开了一种基于混合整数线性规划的配电网最大供电能力评估方法，包括以下步骤：1）对配电网的馈线分区进行等效建模，将配电网中馈线上的短分支等效为负荷节点，并对同一馈线分段上的负荷节点进行归并；2）对等效后的配电网进行拓扑建模，用整数0表示线路断开，1表示线路连通；3）构建配电网最大供电能力评估方法的目标函数，4）构建约束条件，所述约束条件包括配电网最大供电能力评估方法的拓扑约束、配电网运行潮流约束、馈线N‑1故障安全约束、变压器N‑1故障安全约束；5）对上述目标函数和约束条件进行整合并求解，以对配电网的最大供电能力进行评估。

技术领域

本发明涉及配电网供电能力评估，具体涉及一种基于混合整数线性规划的配电网最大供电能力的评估方法。

背景技术

配电网作为联系输电网和用户的纽带，起着分配电能的作用，其直接面对用户的特性决定了配电网对保障供电安全可靠的重要意义。随着配电网自动化程度的推进，配电网在发生故障后能通过自动化设备迅速将受故障影响的负荷转移至联络线或其他变电站，这给配电网的供电能力挖掘提供了可能。配电网的拓扑结构的合理性、充裕性和灵活性可经由配电网的供电能力所反映，因此，对配电网供电能力进行评估可以对配电网拓扑结构的规划、运行和改造提供指导。

目前，配电网最大供电能力(total supply capability，TSC)逐渐成为配电网供电能力评估的重要指标，该指标反映了配电网在一定区域内满足N-1安全准则以及各种实际约束的条件下所能提供的最大负荷供应。配电网中主变和馈线的容量和数量、配电网的拓扑联络结构、配电网的电能质量要求都会对配电网的供电能力产生巨大影响。近年来，国内外学者开始将基于最大供电能力的配电网规划方法应用于实际配电网规划中，在此基础上尝试加入配电网重构作为提高配电网最大供电能力的方法，同时将负荷均衡、分布式电源出力的不确定性作为其约束条件，进一步结合中高压配电网联合调度等实际运行方法对配电网最大供电能力进行挖掘。然而，目前的最大供电能力的建模计算方法复杂，不能全面体现配电网在N-1过程中的潮流变化情况，难以对N-1过程中的配电网供电能力进行综合评估，无法对配电网的供电薄弱环节进行全面识别。

因此，如何综合评估配电网最大供电能力还有待进一步改进。

发明内容

本发明针对现有技术中配电网最大供电能力评估方面存在的问题，提出一种基于混合整数线性规划的配电网最大供电能力的评估方法，考虑了配电网快速重构、N-1安全约束、潮流约束，采用优化求解的思路，用混合整数线性规划对配电网进行最大供电能力评估。

具体而言，本发明实施例提出一种基于混合整数线性规划的配电网最大供电能力的评估方法，其包括如下步骤：

1)对配电网的馈线分区进行等效建模，将配电网中馈线上的短分支等效为负荷节点，并对同一馈线分段上的负荷节点进行归并；

2)对等效后的配电网进行拓扑建模，用整数0表示线路断开，1表示线路连通；

3)构建配电网最大供电能力评估方法的目标函数，如下公式所示：

式(1)中，P_L为配电网在满足相关约束下的最大供电能力，P_Li为配电网在节点i满足相关约束的最大供电负荷；

4)构建约束条件，所述约束条件包括配电网最大供电能力评估方法的拓扑约束、配电网运行潮流约束、馈线N-1故障安全约束、变压器N-1故障安全约束；

5)对上述目标函数和约束条件进行整合并求解，以对配电网的最大供电能力进行评估。

可选地，所述步骤1)中，馈线通过联络开关与其他馈线或备用电源相连，并通过分段开关对馈线进行分段；馈线上存在多条短分支和负荷节点，则通过联络开关将馈线分为多个不同的供电区域。