[发明专利]基于多信息关联利用的配电网智能重构方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网自动化领域，具体是指一种利用配网拓扑关联信息进行配电网智能重构的方法。

背景技术

配电网重构作为配电网自动化的一项重要内容，已成为当前关注的焦点。配电网运行管理的智能化已成为国内外配网建设的发展目标。配电网重构通过动态改变分段开关的开断与闭合状态，跟踪负荷变化，实现均衡负载，降低有功损耗，提高供电质量等，已成为优化配网运行方式，提高其运行安全性、可靠性与经济性的一种便捷高效的方法，是智能配电网建设的一个重要组成部分。为满足智能配电网的需求，配电网重构必须具有优越的负荷追踪能力，能够快速高效地找到最佳的网络拓扑方案。但是，配电网重构时网络拓扑的动态变化，导致配电网重构在数学模型上是连续与离散变量并存且具有大规模强非线性特征的混合整数变量组合优化的NP难问题，利用枚举法、割平面法、分枝定界法等常规的整数规划方法具有计算量大、计算效率低等显著不足之处，快速、便捷、高效的配电网重构算法的提出仍然是亟待解决的难题。

文献[1],[2],[3]提出基于支路交换法的配电网重构方法。支路交换法是一种启发式算法，利用配网支路交换，具有简单直观的优势，但缺点在于初始配网拓扑对重构方案的确定有影响，难于有效应用于动态重构，还存在无法找到最佳重构策略的可能性。文献[4],[5]提出以潮流计算为基础的启发式算法具有效率高的显著优势，但这类方法难于保证找到最优重构方案。

配网重构模型在数学上是具有连续和离散变量的非线性规划模型，因此，应用规划方法制订配网重构方案在理论上具有严谨性，可将重构指标和相关物理条件、运行限制等进行关联考虑。文献[6]提出配网重构的混合整数二次规划法，其优势在于求解效率高，但由于通过松弛技术将原问题近似转化为连续规划问题，存在与实际问题误差较大的缺陷；文献[7]采用分解协调算法将原问题转化为两层优化问题，通过主子问题协调找到最佳重构方案，但有时存在效率不高与收敛性差的缺陷；文献[8]利用常开与常闭开关作为划分阶段依据，利用动态规划法进行重构方案制订，但该方法存在陷入“维数灾”的缺陷，难于应用于大规模配网的重构。

以群体智能算法为基础的配网重构方法不仅可便捷地对连续变量和离散变量同时进行处理，从理论上可制订出最佳配网重构方案，且不受配网初始网络拓扑的影响，并可便捷地扩展到动态重构，至今，已有众多方法用于配网重构。文献[9]利用改良策略修正部分不可行解为可行解，利用遗传算法进行重构策略制订，该方法中非可行解的策略修正虽避免了非可行解存在，但因为修正模块时间消耗的存在，仍存在效率不高的缺点；文献[10]利用免疫算法基因修改修复策略提高可行解的数量，但算法存在自适应性的不足；文献[11],[12]分别利用粒子群算法和蚁群算法对配电网重构策略进行制订，但所采用方法因对配网运行信息的关联性考虑不足，存在运算过程中的重复计算问题，限制了算法的优化求解效率。

如何有效融合配电网运行特性和网络拓扑特征，进行关联分析，自适应跟踪配电网重构时的动态拓扑变化，并融入到以群体智能算法为基础的联合优化求解中，对于实现求解效率和求解精度上的综合提升及促进配电网智能化建设都具有卓越意义。

背景技术中提到的文献具体信息如下：

[1]、Ababei C，Rajesh Kavasseri．Efficient network reconfiguration using minimum cost maximum flow-based branch exchanges and random walks-based loss estimations[J]．IEEE transaction on power systems，2011，26（1）：30-37。

[2]、张栋，张刘春，傅正财．配电网络重构的快速支路交换算法[J]．电网技术，2005，29（9）：82-85。

[3]、何禹清，彭建春，文明，等．配电网重构的最小可行分析对象及其快速算法[J]．中国电机工程学报，2010，30（31）：50-56。

[4]、Zin A A M，Ferdavani A K，Khairuddin A  B，et al．Reconfiguration of radial electrical distribution network through minimum current circular updating mechanism Method[J]．IEEE transaction on power systems，2012，27（2）：968-974。