[发明专利]一种配电网多阶段快速重构方法

说明书

本发明公开了一种配电网多阶段快速重构方法，该方法以网损与开关运行成本之和最小为目标，通过两阶段对配电网进行优化重构；在第一阶段，将一段时间内的负荷曲线按照可行分割策略分割成多段连续的子曲线，每段子曲线对应一个配电阶段，每个配电阶段包括若干个单位时段；在第二阶段，基于分割后的各配电阶段，建立目标函数及约束条件；采用配电网静态重构算法，对第一阶段所分割的每段子曲线进行静态重构，获得对应所有子曲线的综合开关动作优化策略；调整分割策略，重复实施第一阶段和第二阶段的方法，直至遍历所有可行分割策略，选择目标函数最小的分割策略及综合开关动作优化策略作为最优解。本发明具有明显的计算速度的优势。

技术领域

本发明涉及一种配电网动态重构方法，特别涉及一种配电网多阶段快速重构方法。

背景技术

目前，配电网是电力系统从发电到用电中的一个环节，为各用户直接提供供电电源。近年来，伴随着国民经济的增长，城市配电网建设得到大力发展，然而由于配电网络闭环设计、开环运行，呈现辐射性结构的特点使得保护系统协调时需要运行人员周期性地开合网络中的常开、常闭开关；同时考虑到实际配电网中负荷随时间动态变化致使网络最优拓扑结构随时发生改变，因此快速降低网损和开关损耗的配网动态重构技术成为了新的研究热点。

配电网动态重构一般是指在满足各种运行条件下，以网损、开关运行成本之和最小为目标获取网络最优运行状态。目前动态重构的问题大都通过一定方式转化为若干相互关联静态重构，进而利用进化优化算法求解。但其共同缺点是实际配电网规模较大导致求解时间大幅提升，工程应用上存在巨大挑战。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种降低求解时间的配电网多阶段快速重构方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种配电网多阶段快速重构方法，该方法以网损与开关动作成本之和最小为目标，通过两阶段对配电网进行优化重构；在第一阶段，将一段时间内的负荷曲线按照可行分割策略分割成多段连续的子曲线，每段子曲线对应一个配电阶段，每个配电阶段包括若干个单位时段；在第二阶段，基于分割后的各配电阶段，建立目标函数及约束条件；采用基于最优流方法与Mayeda生成树算法相结合的配电网静态重构算法，对第一阶段所分割的每段子曲线进行静态重构，获得对应每段子曲线的开关动作优化策略，进一步获得对应所有子曲线的综合开关动作优化策略；调整分割策略，重复实施第一阶段和第二阶段的方法，直至遍历所有可行分割策略，选择目标函数最小的分割策略及综合开关动作优化策略作为最优解。

进一步地，基于最优流方法与Mayeda生成树算法相结合的配电网静态重构算法包括如下步骤：

步骤A-1，设t_i为深度优先搜索形成的树；i为树的序号；设M_i为与t_i相对应的网络矩阵；设初始树为t₀，设初始网络矩阵为M₀，对t₀和M₀初始化；对t₀中树枝和相应连枝进行编号及排序，分别形成树枝序列和连枝序列其中N为网络节点总数，h为连枝总数目；设初始待交换支路为l₁；设树对应的辐射形配电网络的网损为loss，设首次迭代网损判据为flag；设非首次迭代网损为loss*；如果flag＝0则判定为首次迭代网损，不执行迭代收敛判据；如果flag＞0则判定为非首次迭代网损，执行迭代收敛判据直至迭代结束；设置收敛精度ε＝0.0001，设t^*为最优树，设k为迭代次数，初始令k＝1；

步骤A-2，由M_k-1确定l_k的候选支路集，即树t_k-1中与l_k构成单环网所有支路的集合，然后采用最优流法确定交换支路：对该单环网进行潮流计算，并将单环网中支路断开后引起功率损耗增量最小的支路确定为用于与l_k交换的支路；