[发明专利]一种基于混合整数线性规划的配电网环路搜索方法

说明书

本发明公开了一种基于混合整数线性规划的配电网环路搜索方法，所述方法是基于配电网网络拓扑关系建立配电网所有环路集合的映射关系模型，所述映射关系模型通过如下步骤获得配电网所有环路集合：S1、根据配电网网络拓扑关系中通过目标函数建立环路中最少线路数目；S2、给定约束条件下对环路中最少线路数目按照从小到大为次序进行运算，获得配电网所有环路集合Ω_lp，可以有效搜索配电网所有环路，提升配电系统在运行时保持安全高效辐射拓扑的能力、保障人们社会生活和经济生活正常进行。

技术领域

本发明属于电力系统分析领域,尤其涉及一种基于混合整数线性规划的配电网环路搜索方法。

背景技术

电力系统是现代社会的重要基础设施，电力系统的安全可靠运行是人们社会生活和经济生活正常进行的重要保障。配电网是电力系统的一部分，几乎所有的配电网都要求满足辐射拓扑约束。基于断线解环思想的配电网辐射拓扑约束可以有效保证配电网拓扑结构的安全性。因此，研究配电网环路搜索方法，对于提升系统在运行时保持安全高效辐射拓扑的能力、保障人们社会生活和经济生活正常进行具有重要的理论价值和实践意义。

对于配电网而言，基于断线解环思想建立配电网辐射拓扑约束是确保配电网辐射拓扑的有效手段。利用断线解环思想建立配电网辐射拓扑约束，需要获取配电网所有环路的信息。由于配电网线路数目较多，考虑到环路集求解效率，采用枚举法对可能形成环路的线路组合进行枚举并验证并不现实。因此，采取无序的方法枚举配电网环路集既不经济，也不可靠。

发明内容

为了高效、准确的获取配电网环路信息，本发明基于配电网网络拓扑关系，建立由配电网网络拓扑关系到配电网所有环路集合的映射关系模型；以环路包含线路最少为目标函数，在给定约束条件下，根据配电网网络拓扑关系，以环路包含线路数从小到大为次序，得到配电网所有环路集合。具体方案包括以下步骤：

1.一种基于混合整数线性规划的配电网环路搜索方法，所述方法是基于配电网网络拓扑关系建立配电网所有环路集合的映射关系模型，所述映射关系模型通过如下步骤获得配电网所有环路集合：

S1、根据配电网网络拓扑关系中通过目标函数建立环路中最少线路数目；

其中，表示边(i,j)是否属于边导出子图G_k，E表示原图G的边集；表示边(i,j)属于边导出子图G_k，表示边(i,j)不属于边导出子图G_k；

S2、给定约束条件下对环路中最少线路数目按照从小到大为次序进行运算，获得配电网所有环路集合Ω_lp，其中：

所述约束条件包括：边导出子图顶点与至少一条边相连约束、边导出子图顶点度为二约束、边导出子图边集非空约束、破环约束。

进一步，所述步骤S2获得配电网所有环路集合的过程：

2.1、根据配电网网络拓扑关系，建立其对应原图G；

2.2、初始化迭代次数k＝0，已搜索环路集合

2.3、通过如下函数求解模型MP；

其中，以环路包含边数从小到大为次序搜索，配合破环约束，可以确保每次搜索得到的结果均为不重复的环路并避免搜索结果为环路组的情况；

2.4、若存在最优解令k＝k+1，跳转至步骤2.3；

2.5、问题求解完毕，输出已搜索环路集合Ω_lp。

进一步，所述边导出子图顶点与至少一条边相连约束表示形式为：