[发明专利]包含离散设备的高-中压配电网分布式优化潮流方法

说明书

本申请提供一种包含离散设备的高‑中压配电网分布式优化潮流方法，包括分别划分高压配电网和中压配电网为上层配电网和下层配电网，分别得到高压配电网优化模型和中压配电网优化模型；分别凸化高压配电网优化模型和中压配电网，得到全局优化模型；分解全局优化模型为一个主问题和多个子问题；分别计算主问题和子问题，得到全局最优解。双层配电网既可通过独立优化调度各自的连续和离散设备，快速解决网内运行问题，也可通过对全局优化模型的计算，求解全网设备的最优调度方案；基于广义Benders分解算法的主从分解思路和分支定界法的计算框架，能够高效求解主问题和子问题均包含离散变量的高‑中压配电网优化潮流模型，并保证优化结果的全局最优性。

技术领域

本申请涉及配电网控制技术领域，尤其涉及一种包含离散设备的高-中压配电网分布式优化潮流方法。

背景技术

近年来分布式光伏大规模接入配电网，改变了配电网的潮流方向，给配电网的安全和经济运行带来挑战。这不但限制了配电网对分布式光伏的接纳能力，而且严重威胁配电网的安全稳定运行。因此，控制管理高-中压配电网中的无功调压设备和分布式光伏成为系统优化运行的重要任务。

目前，高压和中压配电网的优化控制通常由不同的控制系统独立实施。在高压配电网中，两级配电网的边界传输功率即为边界节点的负荷功率，高压配电网的电压优化控制由地调AVC系统的三级电压控制实现，在电压安全运行约束下通过无功优化实现高压配电网的经济优化运行；在高压配电网中，两级配电网的边界传输功率即为边界节点的负荷功率，高压配电网的电压优化控制由地调AVC系统的三级电压控制实现，在电压安全运行约束下通过无功优化实现高压配电网的经济优化运行。

在中压配电网中，两级配电网的边界点即为平衡节点，中压配电网的电压优化控制一般由配电自动化系统实现，通过无功优化或有功-无功联合优化实现中压配电网的优化调度。在高压配电网中，两级配电网的边界传输功率即为边界节点的负荷功率，高压配电网的电压优化控制由地调AVC系统的三级电压控制实现，在电压安全运行约束下通过无功优化实现高压配电网的经济优化运行。无功优化中以交换方向乘子法为代表的增广拉格朗日类算法是通过配电网子区域间分解协调实现电压约束下无功优化模型的分布式迭代计算，以最小化网络有功损耗。有功-无功联合优化是通过集群间的分布式优化计算实现最小化配电网有功损耗与光伏发电损失的优化目标。

然而，高压配电网的运行优化只是基于个别变电站入口母线电压，无法考虑中压配电网整体电压水平，因而无法发挥其对中压配电网的电压调节能力，面对大规模分布式光伏的接入，中压配电网仅可利用分布式光伏甚至需要缩减分布式光伏的有功功率解决线路过电压问题，易使部分光伏强制离网，造成光伏发电损失。另外，配电网分布式电压优化控制方法受分布式优化算法收敛性的限制，只能够对分布式光伏、储能装置和静止无功补偿器等连续调压设备的输出功率进行优化，无法考虑有载调压变压器、馈线开关等离散设备的优化调度。

发明内容

本申请提供一种包含离散设备的高-中压配电网分布式优化潮流方法，以解决现有技术中高压配电网无法发挥对中压配电网的电压调节能力以及法考虑有载调压变压器、馈线开关等离散设备的优化调度的问题。

本申请提供一种包含离散设备的高-中压配电网分布式优化潮流方法，包括：

分别划分高压配电网和中压配电网为上层配电网和下层配电网，分别得到高压配电网优化模型和中压配电网优化模型；

分别凸化所述高压配电网优化模型和所述中压配电网模型，得到全局优化模型；

分解所述全局优化模型为一个主问题和多个子问题；

分别计算所述主问题和所述子问题，得到全局最优解。

可选的，分别划分高压配电网和中压配电网为上层配电网和下层配电网，分别得到高压配电网优化模型和中压配电网优化模型，包括：