[发明专利]一种基于智能软开关的有源配电网馈线负载平衡方法

权利要求书

1.一种基于智能软开关的有源配电网馈线负载平衡方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)输入配电网的线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系，分布式电源和智能软开关的接入位置、容量及参数，分布式电源及负荷的日运行特性预测曲线，系统运行电压水平和支路电流限制，系统基准电压和基准功率，设置锥松弛最大偏差的计算精度及最大迭代次数，设置迭代次数k＝1；

2)判断迭代次数k是否超过最大迭代次数，若超过，则结束，否则进入下一步骤；

3)依据步骤1)提供的配电网结构及参数，考虑系统中的馈线负载水平，建立有源配电网馈线负载平衡模型，包括：选取根节点为平衡节点，设定系统总负载不平衡度最小为目标函数，分别考虑系统交流潮流约束、系统安全运行约束、智能软开关运行约束、分布式电源运行约束；

4)根据二阶锥规划的标准形式对步骤3)所述的有源配电网馈线负载平衡模型中目标函数和约束条件进行线性化和锥转换，转化为二阶锥规划模型；

5)采用求解二阶锥规划的数学解算器进行计算求解，并判断锥松弛最大偏差是否满足给定的精度要求，若满足，转到步骤7)，否则进入下一步骤；

6)设置迭代次数k＝k+1，在步骤4)中得到的二阶锥规划模型基础上增加割平面约束，整体构成扩展二阶锥规划模型，返回步骤2)；

7)输出步骤5)的求解结果，包括智能软开关传输的有功功率值和两端的无功功率值、各线路的负载率以及系统总负载不平衡度。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能软开关的有源配电网馈线负载平衡方法，其特征在于，步骤3)所述的系统总负载不平衡度最小为目标函数表示为：

式中，N_T为优化计算的总时段数；Ω_b为系统支路的集合；I_t,ij,k为第k次迭代中t时段流过支路ij的电流幅值；为支路ij的额定电流值。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能软开关的有源配电网馈线负载平衡方法，其特征在于，步骤3)所述的智能软开关运行约束表示为：

式中，和分别为第k次迭代中t时段接入节点i和节点j之间的智能软开关两端换流器注入的有功功率；和分别为第k次迭代中t时段接入节点i和节点j之间的智能软开关两端换流器注入的无功功率；和分别为第k次迭代中t时段接入节点i和节点j之间的智能软开关两端换流器的有功损耗，分别为对应的损耗系数；和分别为接入节点i和j之间的智能软开关两端换流器的接入容量；和分别为接入节点i和j之间的智能软开关两端换流器输出的无功功率上、下限。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能软开关的有源配电网馈线负载平衡方法，其特征在于，步骤5)中将锥松弛最大偏差满足给定的精度要求表示为：

式中，P_t,ij,k和Q_t,ij,k分别为第k次迭代中t时段流过支路ij的有功功率和无功功率；l_t,ij,k为第k次迭代中t时段流过支路ij的电流幅值平方；v_t,i,k为第k次迭代中t时段节点i的电压幅值平方；gap_k为第k次迭代中锥松弛的最大偏差；ε为给定的计算精度。

5.根据权利要求1所述的一种基于智能软开关的有源配电网馈线负载平衡方法，其特征在于，步骤6)所述的割平面约束表示为：

式中，r_ij为支路ij的电阻；l_t,ij,k为第k次迭代中t时段流过支路ij的电流幅值平方；P_t,ij,k-1和Q_t,ij,k-1分别为第k-1次迭代中t时段流过支路ij的有功功率和无功功率；v_t,i,k-1为第k-1次迭代中t时段节点i的电压幅值平方。