[发明专利]考虑网络拓扑动态重构的电压暂降监测装置配置方法

权利要求书

1.一种考虑网络拓扑动态重构的电压暂降监测装置配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取电网历史开关数据，根据获取的电网历史开关数据得到网络拓扑动态重构历史典型拓扑，当电网中存在N种典型拓扑时，将其记为拓扑T₁、拓扑T₂、…、拓扑T_N；

步骤2：监测装置初步配置；

针对每一个电网历史典型拓扑，使用可观测域法对其进行监测装置初步配置；对应每一个电网历史典型拓扑，得到使其全网暂降可观的监测装置配置方式；

使用可观测域法对监测装置进行初步配置的方法为：在每个拓扑下，根据系统参数形成网络阻抗矩阵，在全网各线路上等间距设置故障点，得到任意故障下的全网暂降可观测区域矩阵M^w：

式中，n为全网母线数，p为故障点的个数；w表示故障类型，取0、1、2、3表示三相短路故障、单相接地短路故障、两相相间短路故障和两相短路接地故障；M^w为n×p阶的0-1二值矩阵；若第j点发生w型故障时母线i的幅值小于阈值时，取否则M^w的意义为：第i行元素表示母线i的可观测域范围，其元素取值为1表示故障点在母线i的可观测域内，否则在母线i的可观测域外；

安装监测装置的决策向量为：

X＝[x₁ x₂···x_n]

记决策向量X中的元素为x_i，i＝1,2,…,n；其中，x_i＝1代表在母线i安装监测装置，x_i＝0代表不在母线i安装监测装置；

以监测装置数量最少为目标函数：

以任意故障引起的暂降至少能被1台装置监测为约束条件：

式中，j＝1,2,···,p；w＝0,1,2,3；使用0-1规划算法对该规划问题进行求解；

当电网中存在N种典型拓扑，即拓扑T₁、拓扑T₂、…、拓扑T_N时，将得到监测装置优化配置为：

式中，R₁、R₂、···、R_N分别对应使电网历史典型拓扑T₁、T₂、···、T_N全网暂降可观的全部监测装置配置方式；r₁、r₂、···、r_N表示对于电网历史典型拓扑T₁、T₂、···、T_N，分别有r₁、r₂、···、r_N种监测装置配置方式使其满足全网暂降可观；X_ab＝[x_ab(1),x_ab(2),···,x_ab(n)]表示满足使电网历史典型拓扑T_a全网暂降可观的第b个监测装置配置方式，其中a＝1,2,…,N；b＝1,2,…,r_a；n为全网母线数；x_ab(i)＝1表示使电网历史典型拓扑T_a全网暂降可观的第b个监测装置配置方式决定在母线i安装监测装置，x_ab(i)＝0表示使电网历史典型拓扑T_a全网暂降可观的第b个监测装置配置方式决定不在母线i安装监测装置；

步骤3：综合考虑各拓扑下得到的监测装置配置方式，得到一个综合方案保证所有典型拓扑下全网暂降可观，具体如下：

1)首先判断是否存在其中d₁为1至r₁之间的任意值，d₂为1至r₂之间的任意值，…，d_N为1至r_N之间的任意值；

若存在则令此时X为保证各拓扑下全网暂降可观的监测装置优化配置；若不存在则设安装监测装置的决策向量为：

X＝[x₁ x₂···x_n]

其中，x_i＝1代表在母线i安装监测装置，x_i＝0代表不在母线i安装监测装置；

2)以监测装置数量最少为目标函数：

以满足各拓扑下全网暂降可观性为约束条件：

存在X_ab满足：

式中，a＝1,2,…,N；b＝1,2,…,r_a；k＝1,2,…,n，n为全网母线数；使用0-1规划算法对该规划问题进行求解，得到保证所有典型拓扑下全网暂降可观且监测装置数量最少的电压暂降监测装置优化配置。