[发明专利]基于k-means最优k值确定法的时段划分的配电网动态重构方法

说明书

本发明是一种基于k‑means最优k值确定法的时段划分的动态重构方法，包括：S1：建立配电网重构模型，包括目标函数与约束条件；S2：对接入网络某一结点的负荷进行预测，得到24小时负荷曲线；S3：运用k‑means最优k值确定法对24小时等效日负荷曲线进行分段处理；S4：通过基于基本环改进NSGA‑II算法对配电网络进行优化，求出Pareto解集；S5：对Pareto进行模糊决策，求出最佳调和解。本发明提供的配电网动态重构方法不仅可以有效的减少运算；还可以有效的减少网损费用以及开关动作次数；并且本发明采用的NSGA‑II算法搜索范围广，通过修改不同的目标得到不同的Pareto解集。

技术领域

本发明属于配电网络优化领域，特别涉及一种考虑动态时段划分的得多时段主动配网优化方法，尤其是一种基于k-means最优k值确定法的时段划分的配电网动态重构方法。

背景技术

配电网和输电网的在网络拓扑的设计上有所不同，其为了满足各级负荷对可靠供电的要求，一般具有闭环设计、开环运行的特点。而配电网重构作为现代配电网管理的重要手段，通过改变网络中分段开关和少量联络开关的开合状态优化网络的拓扑结构，来达到增强配电网整体鲁棒性，降低网络损耗的目的。目前，配电网重构主要用于：1)降低网络损耗2)平衡负荷以消除过载3)增强供电可靠性4)提升供电质量等几个方面。

目前配网重构通常有2种求解方案：第一种直接在每个时间段进行静态重构，通过比较开关的动作方案以及设定相应的阈值等标准，合并时段。第二种则是模拟一天的负荷曲线变化，然后对曲线进行时段划分，但是缺少广泛适用于负荷曲线分段的方法。

发明内容

针对上述技术不足，本发明提出了一种基于k-means最优k值确定法的时段划分的动态重构方法，是一种有效并且简单的时序划分方法。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明是一种基于k-means最优k值确定法的时段划分的配电网动态重构方法，包括如下步骤：

步骤1：建立配电网重构模型，包括目标函数与约束条件，具体为：设定目标函数：

f₁为最小化网损的目标函数，f₂为最小电压偏差的目标函数，f₃为最小开关动作次数的目标函数。

设定约束条件

功率平衡约束：

电压约束：

V_i，min≤V_i≤V_i，max

支路容量约束

S_l≤S_l，max，l∈N_l

网络辐射约束

N_c＝N_b-N_s。

步骤2：对接入网络某一结点的负荷进行预测，得到24小时负荷曲线；

步骤3：运用k-means最优k值确定法对24小时等效日负荷曲线进行分段处理，具体包括：

S31、对日负荷曲线24个有序样本点从分成1段开始进行分段，并且求出分成当下段落的误差平方和的最小值，直至分到24段，求出误差平方和与时间的关系的曲线。