[发明专利]考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置方法

说明书

一种考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置方法：获取配电网的拓扑连接关系，获取配电网中包括联络开关和分段开关的所有开关的位置；根据配电网的拓扑连接关系，在所有开关闭合情况下找出网络中所有的环，确定环上的节点和支路；以在环上的节点和支路构成新的子网络，计算子网络中各节点的度，构造考虑开关的节点度加权的关联矩阵；根据考虑开关的节点度加权的关联矩阵，构造考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置的0‑1整数规划模型；求解考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置的0‑1整数规划模型，得到同步相量量测装置的配置方案。本发明能够有效应对配电网在运行中开关状态的变化，得到经济合理的配置方案，保证配电系统在所有联络状态下的可观性。

技术领域

本发明涉及一种同步相量量测配置方法。特别是涉及一种考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置方法。

背景技术

随着智能配电网技术的不断发展与应用，配电网的运行监控水平得到了很大提升。同步相量量测装置能够采集电力系统中节点电压和支路电流的量测数据，实现了量测量幅值和相角的同步量测，而且与传统的量测相比，精确性更高。因此，在配电网中配置一定数量的同步相量量测装置，能够进一步提高配电网的量测水平，为配电网的运行控制、能量管理等问题的解决提供数据支撑。

虽然同步相量量测装置大幅提高了量测数据的精度和同步性，但是相较于传统量测，其配置的经济成本更高，因此，如何经济合理的配置同步相量量测装置，使系统达到可观性的要求，是当前研究的热点问题。同步相量量测装置的配置目标就是以最小的经济代价，达到系统可观的目的，现有的研究大多针对输电网展开。按照配置问题的求解方法区分，可以分为智能优化方法和数学算法。虽然智能优化算法在一些情况下具有求解速度的优势，但是其并不能保证解的最优性，从而不能保证同步相量量测装置配置方案的最优性。建立精确且容易求解的数学模型，表述同步相量量测装置配置问题，以通过数学算法进行求解，是解决上述问题的有效手段。

与输电网不同，配电网采用闭环设计、开环运行的方式，其拓扑连接关系变化频繁。尤其是随着新能源发电和需求侧响应的开展，为了提高可再生能源的消纳能力，提高系统运行的经济性，充分利用柔性负荷的调节能力，配电网发生拓扑变化的频率不断提高。而且当系统发生故障时，同样需要倒闸操作，变换拓扑实现负荷转供。因此，在配电层面上研究同步相量量测配置问题，其在运行过程中的拓扑变化，需要在优化模型中充分考虑，保证配电网在不同运行方式下的可观性，是对配电网运行控制的前提和基础。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种保证配电网在不同运行方式下的可观性的考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置方法。

本发明所采用的技术方案是：一种考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置方法，包括如下步骤：

1)获取配电网的拓扑连接关系，获取配电网中包括联络开关和分段开关的所有开关的位置；

2)根据配电网的拓扑连接关系，在所有开关闭合情况下找出网络中所有的环，确定环上的节点和支路；

3)以在环上的节点和支路构成新的子网络，计算子网络中各节点的度，构造考虑开关的节点度加权的关联矩阵A_T；

4)根据步骤3)中得到的考虑开关的节点度加权的关联矩阵A_T，构造考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置的0-1整数规划模型；

5)求解考虑拓扑变化的配电网同步相量量测配置的0-1整数规划模型，得到同步相量量测装置的配置方案。

步骤3)所述的考虑开关的节点度加权的关联矩阵A_T表示如下：