[发明专利]一种输电网拓扑优化方法

权利要求书

1.一种输电网拓扑优化方法，其特征在于，包括：

以输电网拓扑优化前后负载均衡和开关动作次数最少为优化目标，以拓扑优化前后220kV变电站功率变化范围、支路功率运行限值、防止功率倒送、节点功率平衡、变电站倒排刀闸不允许同时闭合、出线下串110kV主变个数限制、110kV主变电源不能相同、设备故障状态设置为网络拓扑优化的边界约束条件，构建输电网拓扑优化模型；

实时获取所述输电网的运行数据；

将获取的输电网运行数据输入到所述输电网拓扑优化模型中，模型计算输出优化后的网络拓扑和开关状态；

所述输电网拓扑优化模型求解的目标函数通过以下公式（1）表达：

公式（1）中，表示所述输电网拓扑优化模型的目标函数；

、分别表示函数项和的权重；

表示辅助变量；

表示所述输电网内的主变支路的支路集合；

表示输电网的故障状态，,为输电网的故障状态数；

表示辅助变量；

满足公式（2）：

公式（2）中，表示正常状态下所述输电网内的所述主变支路的负载率，通过以下公式（3）计算而得：

公式（3）中，表示输电网正常状态下所述主变支路的有功负载；

表示所述输电网在正常状态下流经所述主变支路的最大允许功率；

公式（2）和公式（3）中的表示所述输电网内的第个节点或第条母线；

表示所述输电网内的第条母线或第个节点；

表示所述输电网内的各所述主变支路的平均负载率，通过以下公式（4）计算而得：

公式（4）中，表示所述输电网内的所述主变的台数；

满足公式（5）：

公式（5）中，表示输电网在故障状态下所述主变支路中的开关或刀闸状态；

表示所述输电网在正常状态下所述主变支路中的开关或刀闸状态。

2.根据权利要求1所述的输电网拓扑优化方法，其特征在于，实时获取的所述输电网运行数据包括高压输电网络中220kV变电站的当前负荷、额定有功、输电网的母线编号、节点编号、出线两端节点编号、出线额定有功、110kV站间联络线路额定有功、110kV站内各母线有功负荷、刀闸或开关两端节点编号、设备故障集、故障前后各主变支路的最大允许功率。

3.根据权利要求1所述的输电网拓扑优化方法，其特征在于，输电网拓扑优化的所述220kV变电站功率变化范围约束条件通过以下公式（6）表达：

公式（6）中，表示所述220kV变电站的最大允许功率波动率；

表示所述输电网拓扑优化前流经所述220kV变电站内主变支路的有功负荷；

表示所述输电网经拓扑优化恢复正常状态后所述220kV变电站内的所述主变支路的有功负荷。

4.根据权利要求1所述的输电网拓扑优化方法，其特征在于，输电网拓扑优化的所述支路功率运行限值约束条件通过以下公式（7）-（8）表达：

公式（8）中，表示所述故障状态下所述输电网中的所述主变支路的有功功率；

表示所述输电网在所述故障状态下流经所述主变支路的最大允许功率。

5.根据权利要求1所述的输电网拓扑优化方法，其特征在于，输电网拓扑优化的所述防止功率倒送约束条件通过以下公式（9）表达：

表示所述输电网中主变的有功流向为由所述主变流向负载。

6.根据权利要求1所述的输电网拓扑优化方法，其特征在于，输电网拓扑优化的所述节点功率平衡约束条件通过以下公式（10）-（11）表达：

公式（10）-（11）中，、分别为输电网在正常状态和故障状态下上级电网注入节点或母线的有功功率；

表示所述故障状态下所述输电网中的所述主变支路的有功功率；

表示所述节点或所述母线的有功负荷。