[发明专利]一种配网线变关系识别中基于动态规划的初始解优化方法

说明书

本发明公开了一种配网线变关系识别中基于动态规划的初始解优化方法，属于电力技术领域，首先对I个配电变压器和J条配电线路，基于能量守恒约束和拓扑约束，建立配线线变关系识别的线性整数规划模型，所述线性整数规划模型包括待求解的配网线变关系关联矩阵；逐条将所述配电线路与所有未分配的配电变压器之间线变关系等效为0‑1背包问题模型；基于动态规划，逐条对所述配电线路对应的0‑1背包问题模型进行求解，并依次回溯得到所述配网线变关系关联矩阵；本发明对初始解进行优化处理，加快后续配网线变关系智能识别精确或近似算法的寻优速度，大幅度减少识别所需时间。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种配网线变关系识别中基于动态规划的初始解优化方法。

背景技术

配电系统是保证供电质量、提供优质服务以及提高电力系统运行效率与可再生能源接纳能力的关键环节。近年来，在建设智能配电网的过程中，由于配电网元件数量众多、设备异动频繁等诸多因素，拓扑数据管理维护工作量大导致录入与更新不及时，配电系统存储的拓扑或线变关系与实际电网运行情况不一致，给配电网的调度、运行、管理带来了很大的困扰,而采用现场核查的方式校验配网拓扑耗费大量的人力和物力。与此同时，随着泛在电力物联网和坚强智能电网的建设，电力系统运行过程中将产生和采集处理超大规模的数据，这些运行数据对于单个元件来说直接反映出其运行状况；综合分析处理后能够直接反应电网的运行状况；从关联关系上能够间接反映电网的拓扑连接关系。

目前，以测量信息为基础的电网数据驱动在线安全分析与控制有望成为一种全新的主动安全防控模式。基于电网运行过程中产生的量测数据进行反推拓扑，不仅能从根本上解决传统线变关系识别的限制因素，还能为数据驱动全新分析模式奠定理论和工程基础。然而，由于配电网节点支路众多，线变关系智能识别存在组合爆炸的问题，精确或近似算法耗时较长难以实现工程应用。

发明内容

本发明的目的在于：本发明提供了一种配网线变关系识别中基于动态规划的初始解优化方法，解决了由于配电网节点支路众多，线变关系智能识别存在组合爆炸，精确或近似算法耗时较长难以实现工程应用的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种配网线变关系识别中基于动态规划的初始解优化方法，包括以下步骤：

步骤1：对I个配电变压器和J条配电线路，基于能量守恒约束和拓扑约束，建立配线线变关系识别的线性整数规划模型，所述线性整数规划模型包括待求解的配网线变关系关联矩阵；

步骤2：逐条将所述配电线路与所有未分配的配电变压器之间线变关系等效为0-1背包问题模型；

步骤3：基于动态规划，逐条对所述配电线路对应的0-1背包问题模型进行求解，并依次回溯得到所述配网线变关系关联矩阵。

进一步的，所述步骤1中，线性整数规划模型具体为：

其中，k表示时段编号；i表示线路出口配电变压器编号；I表示所有线路上连接的配电变压器总数；j表示线路编号；J表示线路总条数；S_j表示配网实际运行情况下第j条线路上所连接配电变压器的集合；

x_ij表示配网线变关系关联矩阵中的值，具体为第i个配电变压器与第j条配电线路之间从属关系的逻辑量，若第i个配电变压器与第j条配电线路之间存在连接关系，则关联矩阵中对应位置元素x_ij等于1，否则等于0；

W_T.ki表示第k个时段内第i个变压器所消耗的电能；W_L.kj表示第k个时段内第j条线路入口处输入的电能，表示第j条线路各时段输入电能的平均值；表示第i个变压器各时段消耗电能的平均值。

进一步的，所述步骤2中，0-1背包问题模型具体为：