[发明专利]一种基于网络等值变换的配电网综合优化方法

说明书

本发明公开了一种基于网络等值变换的配电网综合优化方法，涉及电网优化调度运行领域，本发明基于网络等值变换方法来降低配电网综合优化问题的求解规模，首先采用牛肚——拉夫逊法对少环网进行潮流计算，得到各支路电流，然后假定每个环网串联一个理想电压源，在电压给定的条件下建立二次优化模型，最后对断开支路、电容器投切组数和可调度分布式电源出力进行迭代求解，提高了计算效率，实现了重构、电容器优化投切和可调度分布式电源出力的同时优化，克服了现有方法的弊端，切实满足了实际运行的需要，对配电网的综合优化具有重要的理论和实际意义。

技术领域

本发明涉及电网优化调度运行领域，具体的说是一种基于网络等值变换的配电网综合优化方法。

背景技术

配电网综合优化是指决策开关分和状态、电容器的投切组数和可调度分布式电源出力，在保证配电网为辐射状结构的前提下，能够有效降低线损，改善电压分布，提高配电网运行的经济性和可靠性，从数学上，它是一个大规模混合整数非线性规划问题，因此如何获得高效、准确的求解方法具有重要的理论和实际意义。

目前配电网综合优化通常采用交替求解方法，即将电容器优化投切、可调度分布式电源出力同重构交替求解；或采用智能优化算法同时求解。交替求解算法的缺点是很难获得最优或近似最优解，智能优化算法虽然理论上可获得最优解，但计算效率低，很难满足实时运行需要。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明公开了一种基于网络等值变换的配电网综合优化方法，实现重构、电容器优化投切和可调度分布式电源出力同时优化，通过网络等值变换降低问题的求解规模，提高计算效率，从而满足实时调度的需求。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于网络等值变换的配电网综合优化方法，通过如下步骤实现：

步骤S1：输入配电网支路阻抗、节点负荷有功无功功率、支路数b、节点数n，闭合所有开关形成少环网，输入环网数l，输入门槛值ε、电容器单组电纳b_c、总组数n_c、分布式电源最大有功功率最大无功功率

步骤S2：采用牛顿-拉夫逊潮流计算当前的少环网潮流，得到各支路电流；

步骤S3：令迭代次数it＝1，各节点电压等于根节点电压，即V_k(it)＝V₁,k＝2,...,n；

步骤S4：假定每一个环网串联一个假想的电压源，在电压给定的条件下，建立如下二次优化模型：

BZI＝U_S (2)

AI＝I_S (3)

U＝ZI (4)

U_S＝Z_LI_L (5)

I_lk≤max{I_kj,j∈Ω_k},k＝1,2,...,l (6)

式中(i,j)表示始末端节点为i,j的支路，Ω_bra为支路集合，r_ij为支路(i,j)的电阻，|I_ij|为支路(i,j)的电流幅值，B为l×b阶回路矩阵；Z＝diag{z_ij}为支路阻抗矩阵，I为支路电流向量；U_S为串联的假想电压源向量，A为(n-1)×b阶节点支路关联矩阵，Z_L为回路阻抗矩阵，I_L为回路电流向量，I_S＝{I_s2,I_s3,...,I_sn}为并联的电流源向量；