[发明专利]基于配电网拓扑结构的配电台区三相不平衡多目标优化方法

说明书

本发明公开了一种基于配电网拓扑结构的配电台区三相不平衡多目标优化方法，属于电力数据分析领域，具体步骤为：步骤1、采集居民用户智能电表用电数据，进行数据预处理；步骤2、分析台区的拓扑结构和用户特性；步骤3、计算配电台区的三相不平衡优化模型的核心参数，核心参数包括配电台区三相电流不平衡度、配电台区优化户数、配电台区理论线损值；步骤4、构建基于配电网拓扑结构的配电台区三相不平衡多目标优化模型；步骤5、优化所述配电台区三相不平衡多目标优化模型。本发明能够提高低压居民用户的三相不平衡优化的治理效果，具有重要学术意义和工程实用价值。

技术领域

本发明涉及电力数据分析领域，尤其涉及一种基于配电网拓扑结构的配电台区三相不平衡多目标优化方法。

背景技术

我国配电网具有基数大、分布广泛的特征，台区的不平衡运行会给电力系统的造成严重的经济和安全稳定影响。同时，由于配电台区线路结构以三相四线制为主，大部分普通居民用户均以单相接入的方式并网。电能质量通常选用配电台区三相不平衡来衡量，在配电台区的网络拓扑结构和用户用电差异的共同作用下，负荷的随机波动会导致三相不平衡电流的传播，恶化台区的稳定运行，破坏部分用户的正常工作状态，造成如增大台区线损、危害配电变压器、影响动力设备安全运行等不良后果，维持平衡运行状态是保障电力系统配电侧安全稳定运行的重要环节。

由于拓扑和用户用电的特性，在实际生产过程中三相用电的完全平衡是较难实现的，因此多利用优化方法缓解配电台区的不平衡运行情况，使配电网在国家标准允许范围内运行。得益于智能电表的普及和用电信息采集系统的完善，配电台区三相不平衡的治理有了充分的数据支撑。但目前针对低压居民用户的三相不平衡治理中，缺乏对配电台区拓扑结构的考虑，会造成治理效果低、优化策略不匹配等实际问题。

发明内容

本发明提供的基于配电网拓扑结构的配电台区三相不平衡多目标优化方法，可针对配电台区的实际拓扑结构和用户用电特征分析配电台区的三相不平衡情况，充分利用历史的居民用电负荷数据，基于用户相序再分配建立配电台区三相不平衡度优化模型，综合考虑配电台区三相电流不平衡度、配电台区优化户数、配电台区理论线损值进行优化求解，研究中长时间尺度下配电台区三相不平衡优化策略，可提高三相不平衡优化的针对性和治理效果，具有重要学术意义和工程实用价值。

为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明是基于配电网拓扑结构的配电台区三相不平衡多目标优化方法，具体步骤如下：

步骤1、采集居民用户智能电表用电数据，进行数据预处理；

步骤2、分析台区的拓扑结构和用户特性；

步骤3、计算配电台区的三相不平衡优化模型的核心参数，核心参数包括配电台区三相电流不平衡度、配电台区优化户数、配电台区理论线损值；

步骤4、构建基于配电网拓扑结构的配电台区三相不平衡多目标优化模型；

步骤5、优化所述配电台区三相不平衡多目标优化模型。

步骤1中，所述居民用户智能电表用电数据包括一天15min步长的96点电流数据。

步骤1中，所述数据预处理包括无效数据的删除与缺失值的填补。

步骤2中，所述拓扑结构的分析包括网络层级和配变电压器、干线、支线、用户的数量、连接关系，用户性质包括居民用户智能电表接入相位情况及其用电特性。

步骤3具体包括如下步骤：

步骤3.1，计算配电台区三相电流不平衡度：

采用电流三相不平衡值来衡量配电台区，计算公式如下：

I_max＝max{I_A,I_B,I_C}