[发明专利]一种中压配电网低损耗运行方式确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及中压配电网，特别涉及在中压配电网多种运行方式中通过评估而确定一种较为理想的运行方式，属于电力系统运行领域。

背景技术

配电网作为电力系统的重要组成部分，承担着向用户提供安全、可靠、优质电能的重要职责。配电网运行的优劣对整个电网的安全性、可靠性与经济性都有重要影响。我国中压配电网通常闭环设计、开环运行，存在着大量的分段开关和联络开关，在正常情况下需根据不同的负荷情况来制定配电网的运行方式，从而达到降低损耗、均衡负荷、提高供电质量等目的。然而，当前配电网运行方式的安排通常依赖于调度人员的经验，缺乏科学的理论指导，难以满足配电网运行可靠性和经济性等方面的要求。随着网络规模的增大，配电网运行方式的确定愈加困难，供电的高效性和稳定性越来越难以满足要求。

目前对配电网运行的研究主要集中在配电网重构、无功优化等配电网运行方式优化方面。其中，配电网重构主要是对当前短时间内配电网结构的优化，相关方法难以用于配电网未来运行方式的定制；而对配电网运行方式优化方面也缺少对配电网运行的经济性与可靠性的综合考虑；同时，对配电网运行方式优化的研究也多是静态的，即对某时间断面的负荷状态进行研究，而对周期性的配电网运行方式优化研究很少。随着配电网网络规模不断增大、网络接线日趋复杂，配电网运行方式的确定日益困难，因此，当前亟需一种考虑多种约束条件的中压配电网运行方式定制方法。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种中压配电网低损耗运行定制方法。本方法根据定制周期内负荷预测的结果，考虑包括供电可靠性约束在内的多种约束条件，利用结合改进随机变异策略的进化规划算法对配电网网络中开关向量状态进行寻优搜索，比较配电网不同运行方式的损耗状况，从而确定一种配电网低损耗运行方式，可以在保障供电可靠性的前提下降低配电网损耗，对提高配电网的经济性与可靠性具有重要意义。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种中压配电网低损耗运行方式确定方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)首先建立包括可靠性约束在内的多种约束条件下以定制周期内总电能损耗最小为目标的中压配电网低损耗运行方式定制模型；

2)读取配电网基础数据

配电网基础数据包括配电网结构参数、节点间开关配置情况、定制周期内负荷预测结果、线路检修计划、线路故障率、故障修复时间、线路长度、分段开关的操作时间和联络开关的倒闸时间、断路器可靠动作率及负荷点所连用户数；

3)可靠性指标约束限值设定

根据供电管理部门对配电网供电可靠性指标的要求，对定制运行方式配电网的相关可靠性约束指标限值进行设定；

4)利用进化规划算法进行寻优搜索

利用结合改进随机变异策略的进化规划算法对配电网络不同开关向量状态进行寻优搜索；针对每个开关向量状态对应的配电网运行方式，对其进行步骤1)所述的多种约束检验；若任一约束条件不满足，则不再计算其目标函数，直接重新搜索其它开关向量状态；若所有约束条件均满足，则计算目标函数，并进行适应度评估，重组种群继续进行开关向量状态寻优；具体步骤如下：

Step1：随机生成包含N_p个个体的初始0-1种群Pt；

Step2：对于初始0-1种群Pt，进行约束条件检验并进行适应度评估；

Step3：采用改进随机变异策略重新生成新的包含N_p个个体组成的种群Ps，然后进行约束条件检验，并进行适应度评估；

Step4：重组种群P＝[Pt；Ps]，对P进行适应度排序，取出P种群中前面的N_p个优良个体，生成新的种群Pt，返回Step2；

Step5：达到最大迭代次数G_max，寻优结束，得到最优的个体p*；

5)结果输出

将最优个体p*所对应的开关向量状态作为中压配电网运行方式，输出目标函数最优的开关向量状态、电能损耗结果及相应的可靠性指标。

其中，以定制周期内总电能损耗最小为目标的中压配电网低损耗运行方式定制模型，其数学表达为：