[发明专利]配电网中操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复方法

权利要求书

1.配电网中操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复方法，其特征在于，所述配电网包括有手动开关、远动开关、故障指示器和操作人员位置信息，其步骤为：

根据故障指示器提供的故障数据建立操作人员调度的故障隔离与负荷恢复模型；其中：

所述故障隔离与负荷恢复模型通过如下目标函数获得配电网中最小的损失负荷量；所述目标函数表示形式为：

其中，Ω_T表示所考虑的时间周期；Ω_B表示所考虑的节点集合；ω_i表示所考虑的节点权重；P_C,i,t表示所考虑的节点失负荷量；

所述故障隔离与负荷恢复模型通过设定约束条件对目标函数求解输出配网中开关动作与操作人员之间的最优调度数据；其中：

所述约束条件包括：配电网运行约束、操作人员调度约束以及操作人员与开关动作耦合约束，其中：

所述配电网运行约束包括：拓扑初始化约束、线路开闭状态约束、辐射状拓扑约束、潮流平衡约束、线路容量约束、电压幅值约束、分布式电源输出约束、失负荷约束、故障传播约束以及开关动作约束；其中：

所述拓扑初始化约束包括：

其中，表示t时刻线路ij的i侧是否闭合，若闭合则否则表示t＝0时刻前线路ij的i侧是否闭合，若闭合则否则Ω_L表示所考虑的线路集合；

约束(2)、(3)限制了线路的初始开闭状态；

所述线路开闭状态约束包括：

其中，z_ij,t表示t时刻线路ij是否闭合，若是则z_ij,t＝1，否则z_ij,t＝0；f_ij表示线路ij是否故障，若故障则f_ij＝1，否则f_ij＝0；

约束(4)表明了线路ij仅在其两侧状态均为闭合且不故障时闭合；

公式(4)由下列公式进行线性化：

所述辐射状拓扑约束表示为：

其中，N_bus表示所考虑节点数量；γ_i，t表示t时刻节点i是否是孤岛网络的根节点，若是则γ_i,t＝1，否则γ_i,t＝0；M表示极大数；χ_ij,t表示t时刻线路ij上的虚拟流大小；

约束(7)为闭合线路数与根节点数的耦合约束；约束(8)限制节点虚拟流注入；约束(9)限制了仅闭合线路流过虚拟流；

所述潮流平衡约束表示为：

其中，P_L,i与Q_L,i分别表示节点i的有功需求量和无功需求量；P_D,i,t与Q_D,i,t分别表示t时刻节点i的有功输出量和无功输出量；P_C,i,t与Q_C,i,t分别表示t时刻节点i的有功失负荷量和无功失负荷量；P_F,ij,t与Q_F,ij,t分别表示t时刻线路ij的有功潮流和无功潮流；Ω_parent,i表示节点i母节点集合；Ω_child,i表示节点i的子节点集合；

所述线路容量约束表示为：

其中，表示线路ij的容量；

所述电压幅值约束表示为：

其中，与分别表示节点i的允许的最小电压与最大电压；

所述分布式电源输出约束表示为：

其中，η_i,t表示t时刻节点i是否在故障区域内，若是则η_i,t＝1，否则η_i,t＝0；与分别表示节点i处分布式电源有功输出的最小值和最大值；与分别表示节点i处分布式电源无功输出的最小值和最大值；

所述失负荷约束表示为：

所述故障传播约束表示为：

约束(20)、(21)表示闭合故障线路两侧的节点故障；约束(22)、(23)表示闭合线路两侧节点同时故障或不故障；

所述开关动作约束表示为：

其中，表示线路ij的i侧是否装有远动开关，若是则否则表示线路ij的i侧是否装有手动开关，若是则否则T_MS表示手动开关操作时间；

约束(24)表明在手动开关完成操作前线路开闭状态仅能通过远动开关改变，手动开关完成操作后线路状态通过手动开关与远动开关改变；

所述操作人员调度约束表示为：

其中，表示第k个操作人员在t时刻是否到达m位置，若是则否则Ω_CM表示手动开关操作人员集合；V_S,k表示第k个操作人员的起始位置；T_S,k表示当第k个操作人员被调度的起始时间；Ω_VD表示操作人员初始仓库位置集合；T_mn表示操作人员从m位置到n位置的转移时间；

约束(25)表明了操作人员在起始时刻的起始位置；约束(26)表明，操作人员在其被调度的起始时间之前，不处于任何位置，而在被调度的起始时间之后，每个时刻最多处于一个位置；约束(27)为操作人员在不同位置间的转移约束；约束(28)为操作人员在初始仓库与手动开关位置间的转移约束；

所述操作人员与开关动作耦合约束表示为：

公式(29)由下列公式线性化：

2.根据权利要求1所述的配电网中操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复方法，其特征在于，考虑操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复模型，其表示形式为：