[发明专利]考虑单线故障多阶段大规模多目标PMU优化配置方法

权利要求书

1.一种考虑单线故障多阶段大规模多目标PMU优化配置方法，其特征是，获取配电网络的拓扑结构，构建配电网络系统模型，包括配电网络中的节点、支路信息；获取配电网络的零注入节点位置，构建零注入节点矩阵；

根据配电网络的拓扑结构和零注入节点矩阵，构建配电网络的关联矩阵；

构建配电网络的多目标同步相量测量单元PMU优化配置模型，包括：

在保证配电系统全局可观测性的约束条件下，以PMU部署费用最少、配电系统观测冗余最大、PMU单线故障时配电系统失去全局可观测性的概率最小、PMU单线故障损失最小、配电系统节点被观测数标准差最小为优化目标分别构建对应的目标函数；

采用大规模多目标优化算法求解所述配电网络的多目标PMU优化配置模型，得到配电网络的PMU最优部署方案集；

采用主观和客观相结合的模糊决策方法，从最优部署方案集中选择出一个灵活的多阶段PMU部署方案。

2.如权利要求1所述的考虑单线故障多阶段大规模多目标PMU优化配置方法，其特征是，所述根据配电网络的拓扑结构和零注入节点矩阵，构建配电网络的关联矩阵，包括：

A＝merge(A′,Z)

其中，A′表示系统的原关联矩阵，Z表示系统的零注入节点矩阵，函数merge表示一种合并规则：考虑到IEEE9节点系统中，4、7、9节点均为零注入节点,如果已知节点1、5、6中的两个节点的电压，则可以在节点4处应用KCL定律估计第三个节点的电压,基于这一结论，零注入节点能够与任何连接到它的节点合并，则将节点4向节点1、节点7向节点2、节点9向节点3合并；

所述配电系统的原关联矩阵A′的元素a′_ij取值：若节点i与节点j相连则取值为1，否则为0，对角线元素规定为1；所述零注入节点矩阵Z的元素z_i取值：若节点是零注入节点，则取值为1，否则为0；所述函数merge的功能：将零注入节点与连接到它的节点之一合并；

所述关联矩阵A由A′将所有零注入节点合并后得到，其元素a_ij取值与a′_ij规则相同。

3.如权利要求1所述的考虑单线故障多阶段大规模多目标PMU优化配置方法，其特征是，以配电网络PMU部署费用最少构建目标函数，具体为：

s.t.AX≥b

其中，N表示配电系统中的节点总数；w_i表示在节点i上部署PMU的成本；x_i表示第i个节点配置PMU的状态变量，其值为0时，表示第i个节点处没有配置PMU，其值为1时，表示第i个节点处有配置PMU；b表示长度为N且所有元素都为1的列向量。

4.如权利要求1所述的考虑单线故障多阶段大规模多目标PMU优化配置方法，其特征是，以配电系统观测冗余最大构建目标函数，具体为：

其中，S表示部署PMU的节点集；d_i表示连接到节点i的支路数。

以PMU单线故障时配电系统失去全局可观测性的概率最小构建目标函数，具体为：

其中，l表示配电系统部署PMU的数量；c_i表示部署在第i个节点的PMU发生故障时系统的状态变量，其值为1时，表示系统仍然全局可观测，其值为0时，表示系统不全局可观测。

5.如权利要求1所述的考虑单线故障多阶段大规模多目标PMU优化配置方法，其特征是，以PMU单线故障损失最小构建目标函数，具体为：

其中，D_ij表示当部署在第i个节点的PMU发生故障时，第j个节点的状态变量，其值为1时，表示第j个节点仍然可观测，其值为0时，表示第j个节点不可观测。

以配电系统节点被观测数标准差最小构建目标函数，具体为：

其中，o_i表示第i个节点被观测的次数。