[发明专利]提升弹性配电网恢复力的资源配置与网络重构优化方法

说明书

本发明一种提升弹性配电网恢复力的资源配置与网络重构优化方法，输入配电网结构参数，负荷、光伏调度周期的原始数据；输入上层优化变量：分布式电源接入位置和容量，联络线连接节点位置，种群规模，最大迭代次数粒子群参数初始化；输入下层优化变量：联络开关投切状态，极端灾害场景，种群规模，迭代次数参数初始化；根据上层弹性资源优化配置模型，进行弹性资源优化配置，得到经济最优，恢复力最大的优化配置结果；根据上层优化配置结果，利用PSO算法执行下层网络重构优化模型，优化下层网络重构联络开关投切状态，得出恢复力最大的重构结果。本发明实现提升弹性配电网极端灾害事故后的恢复力，指导配电网规划、运行管理部门进行科学的规划。

技术领域

本发明涉及一种提升弹性配电网恢复力的资源配置与网络重构优化方法，属于弹性配电网恢复力技术领域。

背景技术

近年来，全球发生了诸多的高损失低概率的大停电事故，这些事故凸显了电网的弹性不足、甚至及其脆弱。配电网作为是电网的重要组成部分环节，其弹性决定了电网的弹性的优劣。

现有弹性配电网的研究主要集中在恢复力的计算与评估方面。针对于恢复力的提升主要从加固的角度，很少从资源配置与网络重构优化方法上提升弹性配电网的恢复力。弹性配电网遭受极端事件攻击后，一般经历预防阶段、抵御阶段和恢复阶段。弹性资源配置的优化配置主要提升预防和抵御阶段的恢复力，配电网的网络重构主要提升抵御和恢复阶段的恢复力。利用资源配置和网络重构优化方法，能够提升灾害发生的整个过程的恢复力，从而提升弹性配电网是整体恢复力。

本发明提供提升弹性配电网恢复力的网络重构与资源配置优化方法，将弹性资源从源、网、荷三个角度进行了分类，分别提出了弹性配电网预防阶段、抵御阶段和恢复阶段的恢复力指标，构建了经济最优、恢复力最强的规划优化模型。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种提升弹性配电网恢复力的资源配置与网络重构优化方法。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种提升弹性配电网恢复力的资源配置与网络重构优化方法，包括如下步骤：

步骤1：输入配电网结构参数，负荷、光伏调度周期的原始数据；

步骤2：输入上层优化变量：分布式电源接入位置和容量，联络线连接节点位置，种群规模，最大迭代次数粒子群参数初始化；

步骤3：输入下层优化变量：联络开关投切状态，极端灾害场景，种群规模，迭代次数参数初始化；

步骤4：根据上层弹性资源优化配置模型，进行弹性资源优化配置，得到经济最优，恢复力最大的优化配置结果；

步骤5：根据上层优化配置结果，利用PSO算法执行下层网络重构优化模型，优化下层网络重构联络开关投切状态，得出恢复力最大的重构结果。

作为优选方案，还包括步骤6，所述步骤6：计算重构优化后的配电网功能完好率R4、配电网负荷连通率R5、配单网关键负荷恢复率R6、配单网负荷恢复率R7与重构优化前的配电网功能完好率R4、配电网负荷连通率R5、配单网关键负荷恢复率R6、配单网负荷恢复率R7对应相比，所得各指标的增幅来评估恢复力提升结果。

作为优选方案，所述上层弹性资源优化配置模型如式(1)所示：

式中：为分布式电源投资建设费用；为配电网设备运行维护费用，i代表分布式电源，m代表分布式电源数量，j代表配电网设备，n代表配电网设备数量，配电网源荷比R1，变电站全停关键负荷通过率R2，联络线占比R3。

所述上层弹性资源优化配置模型的约束条件包括：潮流方程约束、功率平衡约束、节点电压约束、支路电流约束，建设投资约束；

所述潮流方程约束：