[发明专利]一种面向配电网灾后恢复的双层优化调度方法

说明书

本发明公开了一种面向配电网灾后恢复的双层优化调度方法，包括：以配电网灾后恢复阶段总负荷损失最小为目标建立上层优化运行模型的目标函数，以配电网灾后恢复阶段供电节点平均电压偏移量最小为目标建立下层优化调度模型的目标函数；以分布式发电装置、移动储能装置、无功补偿设备和维修人员调度的控制变量为决策变量，构建配电网灾后运行约束条件；根据上述两个目标函数和配电网灾后运行约束条件构建配电网灾后恢复的双层优化调度模型；对双层优化调度模型进行非线性约束线性化处理，并求解后得到配电网在灾后预设时间段内，在满足负荷损失最小的基础上实现供电节点电压偏移量最小的优化调度策略。本发明能够有效提高配电网的整体弹性。

技术领域

本发明涉及电力的技术领域，尤其是指一种面向配电网灾后恢复的双层优化调度方法。

背景技术

全球气候急剧变化，小概率高风险极端灾害事件的频发给电力系统的运行带来了巨大的挑战，也对配电网用户带来巨大的经济损失。面对人们对高供电可靠性和高电能质量的需求，亟需建立一个弹性主动配电网，即能够自主抵御极端灾害并快速恢复关键负荷，又能保证配电在网灾害恢复阶段具有较高的供电质量。想达到这一效果必须充分利用配电网中多种灵活性资源，制定一个配电网多种资源的优化调度模型，实现配电灾后恢复力且兼顾恢复供电的质量。

目前关于配电网优化调度和灾后恢复的研究方法有很多，现有的配电网恢复方法主要是以调度周期负荷损失最小或恢复时间最短为总目标，有全面考虑到配电网中多种灵活性资源协同配电网灾后维修人员工作的影响，且忽略了配电网用户对高电能质量的需求，没有考虑配电网中无功补偿设备对配电网电压偏移量的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种面向配电网灾后恢复的双层优化方法，以解决现有的配电网灾后恢复方法没有全面考虑到多种资源因素的影响，且忽略了配电网用户对高电能质量的需求，没有考虑配电网中无功补偿设备对配电网电压偏移量的影响的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种面向配电网灾后恢复的双层优化调度方法，执行以下操作：

以配电网灾后恢复阶段总负荷损失最小为目标建立上层优化运行模型的目标函数，以配电网灾后恢复阶段供电节点平均电压偏移量最小为目标建立下层优化调度模型的目标函数；

以分布式发电装置、移动储能装置、无功补偿设备和维修人员调度的控制变量为决策变量，构建配电网灾后运行约束条件；

根据上述两个目标函数和配电网灾后运行约束条件构建配电网灾后恢复的双层优化调度模型；

对所述双层优化调度模型进行非线性约束线性化处理，并求解后得到配电网在灾后预设时间段内，在满足负荷损失最小的基础上实现供电节点电压偏移量最小的优化调度策略。

进一步，以配电网灾后恢复阶段总负荷损失最小为目标建立上层优化运行模型的目标函数，表示为：

式中，i表示节点，t表示运行时刻，ΔP^TOL是配电网灾后恢复阶段总负荷损失，T为预设的恢复期时间段，Ω^D为配电网负荷的节点集合，P_i^D是指节点i处基准电压下的有功负荷量，为切负荷0-1状态变量，等于1表示t时刻无法对节点i供电；

以配电网灾后恢复阶段供电节点电压偏移量最小为目标建立下层优化调度模型的目标函数，表示为：

式中，ΔU^TOL是指配网供电节点总电压偏移量，为t时刻节点i处的电压偏移量平方值，表示为：

式中，是指t时刻节点i处电压的平方，为节点i处的额定电压值。