[发明专利]一种基于线性化潮流的配电网网络重构方法

摘要

本发明提出一种基于线性化潮流的配电网网络重构方法，属于电力系统运行控制技术领域。该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的配电网网络重构模型；对目标函数和约束条件分别进行转化，将原模型转化为一个混合整数二次规划模型；对转化后的模型求解，得到各条支路开闭状态变量，并根据求解结果进行相应开关动作实现网络重构。本发明计算速度快，收敛性好，适合应用于配电网的实时网络重构等场景之中。

主权项

1.一种基于线性化潮流的配电网网络重构方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)建立配电网网络重构模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：

(1‑1)确定配电网网络重构模型的目标函数；

配电网网络重构的目标为最小化网络损耗，表达式如下：

上式中，I_ij为支路ij的电流，r_ij为支路ij电阻；

(1‑2)确定配电网网络重构模型的约束条件，具体如下：

(1‑2‑1)配电网辐射状运行约束，表达式如下：

上式中，x_ij为配电网中任意支路ij开闭状态变量，0代表开断，1代表闭合；N_node是系统中所有节点的个数，N_root是系统中根节点个数；

(1‑2‑2)配电网节点功率平衡约束，表达式如下：

上式中，第一个等式代表节点k的有功功率的平衡，第二个等式代表节点k的无功功率的平衡；p_gk、p_km分别是支路gk和支路km的有功功率，q_gk、q_km分别是支路gk和支路km的无功功率，是节点k的有功负荷，是节点k的无功负荷；其中k是任意选取的一个节点，g是节点k上游节点编号，m是节点k下游节点编号；

(1‑2‑3)支路功率约束，表达式如下：

上式中，_pij,max,q_ij,max分别为支路ij的有功功率上限和无功功率上限；

(1‑2‑4)支路电压方程约束，表达式如下：

上式中，表示点除，v，I和s都是三维的列向量形式，分别代表三相的电压、电流和功率，z_gk是支路gk的三相阻抗矩阵，为3×3的对称复矩阵，*代表复数的共轭，v_k和v_g分别表示节点k和节点g的电压，i_gk表示支路gk的电流，s_gk表示支路gk的功率；

(1‑2‑5)节点电压上下限约束，表达式如下：

v_k,min≤|v_k|≤v_k,max

上式中，v_k,min,v_k,max分别为节点k的电压下限和上限；

(2)对步骤(1)建立的模型进行转化；具体步骤如下：

(2‑1)对配电网网络重构模型的目标函数进行转化；

将支路电流平方近似为支路有功功率与无功功率的平方和，则目标函数转化为：

(2‑2)选定参考状态，对支路电压方程约束进行线性化；

将支路电压方程两边取共轭并与原约束表达式点乘，得到：

上式中，|v_g|²，|v_k|²分别代表节点g和节点k的电压幅值的平方；

选定参考状态，用上标0表示参考状态的值，其中代表节点g参考状态的电压，和

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