一種配電網(wǎng)重構(gòu)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種配電網(wǎng)重構(gòu)方法，包括步驟：對(duì)配電網(wǎng)中的各種元件和線路進(jìn)行編號(hào)，生成數(shù)據(jù)庫(kù)；將配電網(wǎng)進(jìn)行分塊；形成備選拓?fù)浞桨讣?，挑選出一個(gè)拓?fù)浞桨?；判斷拓?fù)浞桨甘欠窈泄聧u或環(huán)網(wǎng)；數(shù)據(jù)預(yù)處理；綜合指標(biāo)計(jì)算；更新最優(yōu)拓?fù)浞桨?；判斷?dāng)前拓?fù)浞桨甘欠褡詈笠粋€(gè)拓?fù)浞桨福舨皇?，挑選一個(gè)新的拓?fù)浞桨?，找出最?yōu)方案。本發(fā)明能對(duì)任意配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)運(yùn)算，通過算法可求解得到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)運(yùn)行方案，從而提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電能力和可靠性，降低配電網(wǎng)絡(luò)損耗。
【專利說明】一種配電網(wǎng)重構(gòu)方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)重構(gòu)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在配電網(wǎng)中，對(duì)各種電力設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，改變配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行，稱為配電網(wǎng)運(yùn)行方式的優(yōu)化。但是在配電網(wǎng)中，由于社會(huì)對(duì)配電網(wǎng)及其優(yōu)化的重視不夠，并且受現(xiàn)有數(shù)據(jù)采集裝置配置的制約，配電網(wǎng)的信息采集不夠，在準(zhǔn)確度和完善度上都達(dá)不到要求，配電網(wǎng)運(yùn)行方式的研究還處于起步階段。
[0003]配電網(wǎng)具有閉環(huán)設(shè)計(jì)開環(huán)運(yùn)行的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中配置大量分段開關(guān)(常閉，用于隔離故障)及少量聯(lián)絡(luò)開關(guān)(常開，用于提供可選的供電通路)，因此，在正常運(yùn)行條件下可根據(jù)不同的負(fù)荷狀況，改變開關(guān)的開/合狀態(tài)以調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在滿足各種運(yùn)行約束和安全約束的基礎(chǔ)上以獲得最優(yōu)運(yùn)行效益。理論上，任何一個(gè)配電網(wǎng)都存在一個(gè)最優(yōu)的運(yùn)行方式，在這個(gè)最優(yōu)運(yùn)行方式下，各負(fù)荷點(diǎn)的運(yùn)行電壓、網(wǎng)絡(luò)損耗和負(fù)荷平衡的協(xié)調(diào)優(yōu)于其它可能方案。所以，配電網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化可以提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電能力和可靠性，降低配電網(wǎng)絡(luò)損耗，另一方面也可以節(jié)約國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)投資，使有限的投資發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，其意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1)有利于系統(tǒng)的運(yùn)行管理，提高系統(tǒng)管理和運(yùn)行效率；2)可以降低系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)損耗，提聞系統(tǒng)的供電可罪性，極大提聞電網(wǎng)的運(yùn)行效益；3)是提聞系統(tǒng)投資效益的最有效途徑；4)是配電自動(dòng)化規(guī)劃和實(shí)施的基礎(chǔ)；5)是電力企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分。
[0004]因此，設(shè)計(jì)良好有效的配電網(wǎng)重構(gòu)方法是本 申請(qǐng)人:致力于解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種配電網(wǎng)重構(gòu)方法,能對(duì)任意配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)運(yùn)算，通過算法可求解得到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)運(yùn)行方案，從而提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電能力和可靠性，降低配電網(wǎng)絡(luò)損耗。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0007]一種配電網(wǎng)重構(gòu)方法，包括下列步驟:
[0008]步驟SI，對(duì)配電網(wǎng)中的各種元件和線路進(jìn)行編號(hào)，生成數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0009]步驟S2，在步驟SI的基礎(chǔ)上，將配電網(wǎng)進(jìn)行分塊，將網(wǎng)絡(luò)等值成塊和開關(guān)組成的等效網(wǎng)絡(luò)；
[0010]步驟S3，找出開關(guān)總數(shù)、區(qū)塊總數(shù)和應(yīng)閉合開關(guān)總數(shù)之間的等式關(guān)系，事先確定給定配網(wǎng)中應(yīng)該閉合的開關(guān)數(shù)目，形成備選拓?fù)浞桨讣暨x出一個(gè)拓?fù)浞桨福?br> [0011 ] 步驟S4，針對(duì)步驟S3挑選的拓?fù)浞桨?，判斷其是否含有孤島或環(huán)網(wǎng)，若是，返回步驟S3，挑選一個(gè)新的拓?fù)浞桨?；若否，進(jìn)入步驟S5 ；
[0012]步驟S5，對(duì)分塊等效網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化成常規(guī)的電力網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算和可靠性計(jì)算的息;[0013]步驟S6,以目標(biāo)函數(shù):min.z=af (x) +bg(x)進(jìn)行綜合指標(biāo)的計(jì)算，
[0014]式中，X為配網(wǎng)重構(gòu)的決策變量，f (X)為系統(tǒng)的網(wǎng)損；g(x)為系統(tǒng)的平均停電時(shí)間；a，b分別為經(jīng)濟(jì)性指數(shù)和可靠性指數(shù)的權(quán)重；
[0015]步驟S7，根據(jù)步驟S6的結(jié)果，比較當(dāng)前拓?fù)浞桨概c之前最優(yōu)拓?fù)浞桨福伦顑?yōu)拓?fù)浞桨福?br> [0016]步驟S8，判斷當(dāng)前拓?fù)浞桨甘欠褡詈笠粋€(gè)拓?fù)浞桨福羰?，結(jié)束；若否，返回步驟S3,挑選一個(gè)新的拓?fù)浞桨浮?br> [0017]上述的配電網(wǎng)重構(gòu)方法，其中，所述數(shù)據(jù)庫(kù)共有四個(gè)表，分別儲(chǔ)存目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的電源、線路、節(jié)點(diǎn)和開關(guān)信息。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過對(duì)配網(wǎng)中的各種元件和線路進(jìn)行編號(hào)，建立配網(wǎng)綜合信息數(shù)據(jù)庫(kù)；找出了開關(guān)數(shù)、區(qū)塊數(shù)和閉合開關(guān)數(shù)之間的邏輯關(guān)系，形成備選拓?fù)浞桨讣?，挑選出符合樹形結(jié)構(gòu)的最優(yōu)拓?fù)浞桨福徊⒁怨收夏Ｊ胶蠊治龇ㄗ鳛橹黧w分析方法評(píng)價(jià)配電系統(tǒng)的可靠性。從而使得任意配電網(wǎng)通過本發(fā)明的重構(gòu)方法能得到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)運(yùn)行方案，提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電能力和可靠性，降低配電網(wǎng)絡(luò)損耗，獲得最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的配電網(wǎng)重構(gòu)方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021 ] 請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明的配電網(wǎng)重構(gòu)方法包括:
[0022]步驟SI，初始化配電網(wǎng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)、支路、開關(guān)和電源信息，即:對(duì)配電網(wǎng)中的各種元件和線路進(jìn)行編號(hào)，生成數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)共有四個(gè)表，儲(chǔ)存目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的電源、線路、節(jié)點(diǎn)和開關(guān)信息，分別為:電源(Gen )、線路(Line )、節(jié)點(diǎn)(Node )和開關(guān)(Switch ),其中表Gen包含各個(gè)電源的所在節(jié)點(diǎn)以及電壓大小，表Line包含各條線路的首末節(jié)點(diǎn)、電阻、電抗、長(zhǎng)度、編號(hào)、故障率及故障恢復(fù)時(shí)間，表Node包含各個(gè)節(jié)點(diǎn)的編號(hào)、有功負(fù)荷、無(wú)功負(fù)荷、所屬塊號(hào)、故障率及故障恢復(fù)時(shí)間，表Switch包含編號(hào)、首末節(jié)點(diǎn)、是否可控及初始狀態(tài)；
[0023]步驟S2，在步驟SI的基礎(chǔ)上，將配電網(wǎng)進(jìn)行分塊，將網(wǎng)絡(luò)等值成塊和開關(guān)組成的等效網(wǎng)絡(luò)；該等效網(wǎng)絡(luò)具有對(duì)開關(guān)的分析更為直接、易于編程實(shí)現(xiàn)、提高計(jì)算速度等優(yōu)點(diǎn)；
[0024]步驟S3，找出開關(guān)總數(shù)、區(qū)塊總數(shù)和應(yīng)閉合開關(guān)總數(shù)之間的等式關(guān)系，事先確定給定配網(wǎng)中應(yīng)該閉合的開關(guān)數(shù)目，形成備選拓?fù)浞桨讣?，挑選出一個(gè)拓?fù)浞桨福?br> [0025]步驟S4，針對(duì)步驟S3挑選的拓?fù)浞桨福袛嗥涫欠窈泄聧u或環(huán)網(wǎng)，若是，返回步驟S3，挑選一個(gè)新的拓?fù)浞桨福蝗舴?，進(jìn)入步驟S5 ；
[0026]步驟S5，數(shù)據(jù)預(yù)處理，即:對(duì)分塊等效網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化成常規(guī)的電力網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算和可靠性計(jì)算的信息；
[0027]步驟S6，綜合指標(biāo)的計(jì)算，包括潮流網(wǎng)損的計(jì)算、可靠性指標(biāo)的計(jì)算以及綜合指標(biāo)的形成，以配電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性為目標(biāo)函數(shù):
[0028]min.z=af (x) +bg (x)[0029]式中，X為配網(wǎng)重構(gòu)的決策變量，f (X)為系統(tǒng)的網(wǎng)損；g(x)為系統(tǒng)的平均停電時(shí)間；a，b分別為經(jīng)濟(jì)性指數(shù)和可靠性指數(shù)的權(quán)重，可由AHP法(層次分析法)得到；
[0030]步驟S7，根據(jù)步驟S6的結(jié)果，比較當(dāng)前拓?fù)浞桨概c之前最優(yōu)拓?fù)浞桨?，更新最?yōu)拓?fù)浞桨福?br> [0031]步驟S8，判斷當(dāng)前拓?fù)浞桨甘欠褡詈笠粋€(gè)拓?fù)浞桨?，若是，結(jié)束；若否，返回步驟S3,挑選一個(gè)新的拓?fù)浞桨浮?br> [0032]綜上，本發(fā)明通過重構(gòu)，能得到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)運(yùn)行方案，提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電能力和可靠性，降低配電網(wǎng)絡(luò)損耗，獲得最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
[0033]以上實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種配電網(wǎng)重構(gòu)方法，其特征在于，包括下列步驟: 步驟SI，對(duì)配電網(wǎng)中的各種元件和線路進(jìn)行編號(hào)，生成數(shù)據(jù)庫(kù)； 步驟S2，在步驟SI的基礎(chǔ)上，將配電網(wǎng)進(jìn)行分塊，將網(wǎng)絡(luò)等值成塊和開關(guān)組成的等效網(wǎng)絡(luò)； 步驟S3，找出開關(guān)總數(shù)、區(qū)塊總數(shù)和應(yīng)閉合開關(guān)總數(shù)之間的等式關(guān)系，事先確定給定配網(wǎng)中應(yīng)該閉合的開關(guān)數(shù)目，形成備選拓?fù)浞桨讣?，挑選出一個(gè)拓?fù)浞桨福? 步驟S4，針對(duì)步驟S3挑選的拓?fù)浞桨福袛嗥涫欠窈泄聧u或環(huán)網(wǎng)，若是，返回步驟S3，挑選一個(gè)新的拓?fù)浞桨?；若否，進(jìn)入步驟S5 ； 步驟S5，對(duì)分塊等效網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)化成常規(guī)的電力網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算和可靠性計(jì)算的信息； 步驟S6,以目標(biāo)函數(shù):min.z=af (x) +bg(x)進(jìn)行綜合指標(biāo)的計(jì)算， 式中，X為配網(wǎng)重構(gòu)的決策變量，f (X)為系統(tǒng)的網(wǎng)損；g(x)為系統(tǒng)的平均停電時(shí)間；a，b分別為經(jīng)濟(jì)性指數(shù)和可靠性指數(shù)的權(quán)重； 步驟S7，根據(jù)步驟S6的結(jié)果，比較當(dāng)前拓?fù)浞桨概c之前最優(yōu)拓?fù)浞桨?，更新最?yōu)拓?fù)浞桨福? 步驟S8，判斷當(dāng)前拓?fù)浞桨甘欠褡詈笠粋€(gè)拓?fù)浞桨福羰?，結(jié)束；若否，返回步驟S3，挑選一個(gè)新的拓?fù)浞桨浮?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)重構(gòu)方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫(kù)共有四個(gè)表，分別儲(chǔ)存目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的電源、線路、節(jié)點(diǎn)和開關(guān)信息。
【文檔編號(hào)】H02J4/00GK103633668SQ201310616359
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】孫毅斌, 楊國(guó)健, 葉清, 黃磊, 顏華敏, 王大成, 殷珉, 蔣獻(xiàn)偉 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)上海市電力公司