[发明专利]连通片区数可变的放射性配电网重构方法及装置

说明书

本发明公开了一种连通片区数可变的放射性配电网重构方法，包括：构造带相角下界的相角最小化子优化问题，并将相角最小化子优化问题转化为KKT条件；构造零相角识别约束，从KKT条件中求解相角最小化子优化问题，得到零相角的数量；将零相角的数量作为连通片区电压相角的自由度的数量，构造配电网放射性约束；将配电网述放射性约束嵌入或并入配网重构问题的优化模型，得到带有配电网放射性约束的配网重构优化模型。本发明能有效解决现有技术无法在获知连通片区数之前列写网络放射性条件的缺陷，使网络放射性条件可以显式地嵌入连通片区数可变的配网重构优化问题。本发明实施例还公开了一种连通片区数可变的放射性配电网重构装置。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种连通片区数可变的放射性配电网重构方法及装置。

背景技术

开发利用分布式清洁能源及用户侧主动参与电能生产、交易是近十年来形成的电力系统发展的重要、明确方向。为此，主动配电网(ADN)概念应运而生，旨在解决配电侧兼容大规模间歇式可再生能源接入及相应产生的用户侧主动参与电能市场的问题。根据国际大电网会议(CIGRE)TaskForceC6.11的定义，主动配电网是采用主动管理分布式电源、储能设备和客户双向负荷的模式，具有灵活拓扑结构的公用配电网。

灵活的拓扑结构、网络的自愈能力是主动配电网的特征之一。为此，不同目的具有遥信、遥控功能的开关被越来越多地配置到配电网络中，以支持网络拓扑的可控调节，也即配电网重构。然而，与高电压等级骨干输电系普遍采用网状拓扑运行不同，出于方便保护配合整定、控制短路电流灯多方面原因，配电网在实际运行中仍然多采用放射状拓扑结构。因此，配网重构通常不希望破坏网络拓扑的放射性。

现有技术中，在配网重构中保持网络放射性的方法可分为启发式方法和可解析的方法两大类。

启发式方法包括：(1)环网剪裁类方法：从某个环网结构开始，依据重构目标和某种启发式规则，逐条断开线路，并以放射网结构作为终止条件，使用各种图论性质和搜索算法最终确认放射网结构；(2)支路替代类方法：从某个已知放射网开始，依据重构目标和某种启发式规则，逐条用新的备用支路替代现有支路，直到满足寻优目标。可见，在这些方法中，放射性条件都隐式地包含于重构启发式寻优程序中。求解稳定性、最优性等启发式方法的通病在上述方法中无法避免。

可解析的方法包括：(1)穷举类方法，比如，在求解网络重构问题之前，针对所有备选设备构成的网络图，搜索其完整的回路基，然后利用这组基列写混合整数线性约束保证网络中所有可能的回路在可行解中都不成环。又或者事先对每一个连通区域，以电源节点为根节点，搜索所有生成树，然后列写混合整数线性约束保证有且仅有其中一个全部导通；然而这一类暴力破解思路，对于设备固定的小网络不失为一种简单可靠的方法，但对于备选线路丰富、潜在回路很多的大网络，显然存在维数灾难。

(2)借助图论中树或森林的拓扑性质形成放射性约束，放射性约束建立在连通片区数量的基础上；而涉及主动配电网重构的许多问题，在求解之前，并不事先知道网络的分区情况，是一个难以获得显式表达的非线性函数。

因此，有必要探索使用简单约束隐式计算连通片区数量的方法，以解决获取放射性配电网的连通片区数量不准确，导致放射性配电网稳定性差的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种连通片区数可变的放射性配电网重构方法及装置，能有效解决现有技术获取放射性配电网的连通片区数量不准确，导致放射性配电网稳定性差的问题。

本发明一实施例提供一种连通片区数可变的放射性配电网重构方法，包括：

构造带相角下界的相角最小化子优化问题，并将所述相角最小化子优化问题转化为KKT条件；

构造零相角识别约束，从所述KKT条件中求解所述相角最小化子优化问题，以得到零相角的数量；