[发明专利]一种主动配电网FTU优化配置方法

权利要求书

1.一种主动配电网FTU优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)建立包括投资费用和状态估计精度最优的综合目标函数、可靠性指标约束、节点电压和支路功率合格率约束、甩负荷约束的优化模型；

(2)将主动配电网馈线终端的部分“三遥”降为“二遥”；

(3)将主动配电网馈线终端的部分“二遥”降为不配终端；

(4)输出主动配电网FTU优化配置“三遥”和“二遥”阶段优化结果；

所述步骤(1)中，优化模型为：

minJ＝aJ₁+bJ₂

s.t.

可靠性约束：

AFset≥AFset₀

电压合格率约束：

α_V≥α_V,0

支路功率合格率约束：

α_branch≥α_branch,0

分布式电源有功出力约束：

P_dis,i,max≥P_dis,i≥P_dis,i,min

甩负荷约束：

P_Load,j,max≥P_Load,j≥P_Load,j,min

其中，J为综合性指标；J₁为状态估计指标；J₂为配电终端的投资费用；a、b为权重系数；α_V为节点电压合格率指标、α_branch为支路功率合格率指标；P_dis,i为分布式电源点i的有功出力、P_Load,j为负荷点j的有功负荷；下标0表示给定值，下标max、min表示边界最大、最小值；AFset表示可靠性指标；AFset₀表示可靠性指标给定值；α_V,0表示电压合格率给定值；α_branch,0表示支路功率合格率给定值；

所述步骤(2)中，搜索所有分支线上“三遥”配置的最后节点，分别进行可靠性计算和状态估计，对满足约束条件的最小目标函数值对应的节点，将“三遥”降为“二遥”；

所述步骤(3)中，搜索所有分支线上“二遥”配置的最后节点，分别进行可靠性计算、状态估计，对满足约束条件的最小目标函数值对应的节点，将“二遥”降为不配终端；

假定在配电终端的初始配置下，可靠性指标AFset大于要求值，先计算“三遥”降为“二遥”，再计算“二遥”降为不配终端；两者计算方法相同，以“三遥”降“二遥”为例，包括以下步骤：

1)搜索所有分支线上“三遥”配置的最后节点，得到L个点；

2)对节点i＝1,2,…,L，分别降低配电终端类别，进行可靠性计算、状态估计，当满足约束条件时，根据优化模型计算目标函数值J⁽ⁱ⁾，得到L1个值；

3)若L1＝0，结束，否则进入步骤4)；

4)从L个目标函数值J⁽ⁱ⁾中，选择最小值对应的点，降低配电终端类别；

计及故障停电因素的可靠性指标为：

AFset＝1-(1-ASAI)r

式中，r为故障停电户时数占总停电户时数的百分比；ASAI表示平均供电可用率；

所述可靠性指标计算方法包括以下步骤：

1)形成辐射性配电网的前向、后向链接关系表，用于网络搜索；按元件类别和“二遥”、“三遥”配置情况确定各元件的年故障率、故障隔离时间、故障修复时间；

2)对每一元件，确定故障跳闸的停电范围，故障隔离、负荷转移和供电恢复后的停电范围，计算对所有停电用户产生的停电次数、停电时间、停电电量，并用λ_i折算；用前推回代法计算支路潮流和节点电压，并用λ_i折算；

3)计算各用户点的可靠性指标；计算系统的可靠性指标：系统平均停电频率SAIDI、平均供电可用率ASAI、计及故障的平均供电可用率AFset，以及年缺供发电量、年缺供用户电量和年电压合格率指标。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤(1)中，状态估计采用最小二乘法，可靠性指标采用故障模式后果分析法计算。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于：所述步骤(4)中，输出主动配电网FTU优化配置“三遥”和“二遥”阶段优化结果包括：各馈线的可靠性指标、通讯光纤长度、“三遥”FTU台数、“二遥”FTU台数、总投资费用及优化模型目标函数值。