[发明专利]一种兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法

说明书

本发明公开了一种兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，用于包含有分布式电源的配网，采用双层规划模型进行优化；所述双层规划模型包括上层优化模型和下层优化模型；所述上层优化模型以安全性指标最高为目标函数，下层优化模型以供电恢复成本最低为目标函数；所述双层规划模型以故障时配网中联络线开关的开闭操作方式为决策变量。本发明针对配网大面积停电故障后自愈方案优化问题，建立了基于配网安全性和供电恢复经济性的配网自愈双层优化模型，使所得结果既能满足上层决策者关于安全性的预期，又能符合下层决策者在经济性方面的需求，实现了两者利益的有效折衷和兼顾。

技术领域

本发明涉及一种配网自愈优化方法,属配电系统技术领域。

背景技术

随着我国经济飞速发展，电网规模也不断扩大，配电网与用电用户直接连接，具有重要的地位。当配电网发生故障导致大面积停电故障，快速恢复供电是电网公司的首要任务。而配网自愈技术是一种利用配电网的智能化控制快速隔离故障，并能按照最优方案进行供电恢复的有利手段。

传统的配网自愈模型多为单层优化模型，单方面考虑配网运行安全性或者经济性，忽略了用电负荷的重要等级，配网自愈结果很难满足电网公司的优化要求。

近年来，分布式发电技术日渐成熟，分布式电源并入配电网成为了一种趋势。分布式电源并网后，会导致配网潮流重新分布，并且配电系统中节点电压、网络损耗和电能质量等指标均要发生改变。分布式电源并网优点就是能提高配网供电可靠性，当配网系统大面积停电后，分布式电源的存在为配网自愈方案提供了多样性，而缺点是可能引起节点电压、网络损耗和电能质量等指标越限。因此，分布式电源并网对配电网自愈优化在安全性和经济性方面提出了新的要求，现有技术中的配网自愈优化方法并没有考虑分布式电源并网后对配电系统造成的影响，无法兼顾安全性和经济性的需求。

发明内容

本发明提出了一种兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，其目的是：在优化过程中兼顾安全性和经济性，既保证电网安全稳定运行，又降低经济损失。

本发明技术方案如下：

一种兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，用于包含有分布式电源的配网，采用双层规划模型进行优化；

所述双层规划模型包括上层优化模型和下层优化模型；

所述上层优化模型以安全性指标最高为目标函数，下层优化模型以供电恢复成本最低为目标函数；

所述双层规划模型以故障时配网中联络线开关的开闭操作方式为决策变量。

作为本方法的进一步改进：上层优化模型的目标函数为：

式中，H表示安全性指标；H₁、H₂和H₃分别为是否存在越限、节点电压是否满足实际运行要求和电网谐波指标是否超标的归一化指标值；α、β和γ分别为上述三项指标的权重值。

作为本方法的进一步改进：将线路越限指标值之和作为是否存在越限的归一化指标值，计算方式为：

式中，λ_k表示第k条线路是否恢复的二元变量，值为1表示“是”，值为0表示“否”；P_k,FACT和P_k,MAX分别表示第k条线路实际有功和极限有功功率；N_L表示配网线路总数量，包含联络线的数量；

将所有节点电压越限指标之和作为节点电压是否满足实际运行要求的归一化指标值，计算方式为：

式中，U_i,FACT和U_i,MAX分别表示第i个节点的实际电压标幺值和电压极限标幺值；N_B表示配网节点的总数量；