一种配电网重构的网络结构简化处理方法

文档序号:8489400阅读:1355来源:国知局
一种配电网重构的网络结构简化处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于配电系统自动化技术领域,具体设及一种配电网重构的网络结构简化 处理方法。
【背景技术】
[0002] 配电网重构是优化配电系统运行的重要手段,是配电自动化研究的重要内容。配 电网具有闭环设计开环运行的特点,网络中常配置大量用于隔离故障的分段开关,W及少 量用于提供可选通路的联络开关。根据不同的负荷状况,改变该些开关的状态,W达到调整 网络的运行状态的目的。配电网重构就是W平衡网络负荷、消除运行风险、降低网损、减少 运行费用为目的,在满足福射状网络拓扑约束、潮流方程约束、节点电压约束、开关动作次 数约束的条件下,调整配电网的网络结构,改善配电网中潮流分布,优化网络运行状态。因 此,配电网重构是提高配电系统可靠性、安全性和经济性的重要手段。
[0003] 配电网络重构的基础在于对配电网络的潮流分析,网络中各个开关的状态不同, 导致网络结构有所差别,通过对不同网络结构的潮流分析,当目标函数取得全局最优时,认 为该种网络结构下的开关状态最为合理。但往往网络结构复杂,潮流计算需要反复迭代,运 算时间较长。因此,如何简化网络结构,提高潮流运算速度,快速优化网络结构,成为网络重 构中亟需解决的问题。

【发明内容】

[0004] 为了克服上述现有技术的不足,本发明针对配电网结构复杂,重构时求解结果时 间长、潮流计算速度慢的问题,提供一种配电网重构的网络结构简化处理方法,利用配电网 重构时网络结构的特点,W网络结构中可操作开关作为边界,将网络结构简化为由若干区 域构成的简化拓扑结构,在满足福射状网络拓扑约束下,迅速生成拓扑重构策略,并在每生 成一次拓扑重构策略,进行一次潮流简化计算时,利用潮流简化模型提高计算速度,快速得 到最优网络结构,确保对配电网进行实时优化控制。
[0005] 为了实现上述发明目的,本发明采取如下技术方案:
[0006] 本发明提供一种配电网重构的网络结构简化处理方法,所述方法包括W下步骤:
[0007] 步骤1 ;对配电网的网络结构进行区域划分和拓扑简化,得到简化拓扑结构;
[0008] 步骤2;对简化拓扑结构进行重构,生成拓扑重构策略,并对拓扑重构策略进行还 原和简化处理;
[0009] 步骤3;对还原且经过简化处理的网络结构进行前推回代潮流简化计算,对比分 析拓扑重构策略,选取最优网络结构。
[0010] 在对配电网的网络结构进行区域划分和拓扑简化之前,包括:
[0011] (1)对配电网中的节点、支路、开关分别进行编号,即对节点中的负荷节点和电源 节点分别进行节点编号,对连接相邻节点的支路进行支路编号,对开关中的分段开关和联 络开关进行开关编号,生成支路-节点描述矩阵B,其为n行矩阵,表示为:
[0012] (1)
[0013]其中,n为支路数,b&i为支路编号,b&2、b&3分别为支路连接的两端节点编号,b。,4 为支路的电阻,b&e为支路的电抗,IVe为支路类型,支路类型包括含有联络开关的支路、含 有分段开关的支路W及连接相邻节点的支路;
[0014] 负荷节点形成负荷节点矩阵S,其为m行矩阵,表示为:
[00巧]
【主权项】
1. 一种配电网重构的网络结构简化处理方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤: 步骤1:对配电网的网络结构进行区域划分和拓扑简化,得到简化拓扑结构; 步骤2 :对简化拓扑结构进行重构,生成拓扑重构策略,并对拓扑重构策略进行还原和 简化处理; 步骤3 :对还原且经过简化处理的网络结构进行前推回代潮流简化计算,对比分析拓 扑重构策略,选取最优网络结构。
2. 根据权利要求1所述的配电网重构的网络结构简化处理方法,其特征在于:在对配 电网的网络结构进行区域划分和拓扑简化之前,包括: (1) 对配电网中的节点、支路、开关分别进行编号,即对节点中的负荷节点和电源节点 分别进行节点编号,对连接相邻节点的支路进行支路编号,对开关中的分段开关和联络开 关进行开关编号,生成支路-节点描述矩阵B,其为n行矩阵,表示为:
⑴ 其中,n为支路数,bn,i为支路编号,bn,2、bn,3分别为支路连接的两端节点编号,bn,4为支 路的电阻,bn,5为支路的电抗,bn;6为支路类型,支路类型包括含有联络开关的支路、含有分 段开关的支路以及连接相邻节点的支路; 负荷节点形成负荷节点矩阵S,其为m行矩阵,表示为:
(2) 其中,m为负荷节点数,为负荷节点编号,s^、别为该负荷节点的有功功率、 无功功率; 电源节点形成电源节点矩阵E,其为s列矩阵,表示为: E= [e!e2 …es]T (3) 其中,s为电源节点数,es为第s个电源节点; (2) 根据支路-节点描述矩阵B,将末梢分支收缩于主干,近似处理为等效节点;即利用 所包含分支点的负荷总量和支路上的近似损耗代替等效节点的负荷大小,减少节点数量, 同时更新支路-节点描述矩阵B。
3. 根据权利要求2所述的配电网重构的网络结构简化处理方法,其特征在于:所述步 骤1中,根据配电网中可操作开关位置,以区域代替区域内节点,对网络结构完成区域划分 和拓扑简化,得到简化拓扑结构。
4. 根据权利要求3所述的配电网重构的网络结构简化处理方法,其特征在于:根据配 电网中可操作开关位置和支路-节点描述矩阵B,采用广度优先搜索法对网络结构进行区 域划分和拓扑简化,具体包括: 步骤1-1 :将节点作为搜索起始点,标记该节点,并将其放入变量存储矩阵Q中; 步骤1-2 :在支路-节点描述矩阵B中寻找连接变量存储矩阵Q第一个节点qi,并寻找 不含开关且未被标记搜索的支路,将支路另一端负荷节点%依次放在变量存储矩阵Q中, 同时对节点%进行标记,并将支路的支路编号以及其两端节点编号保留在区域描述矩阵Z1 中,其中1为区域编号,1 = 1,2, ???nzone^zone为区域数,区域描述矩阵Zi中每行保存支 路信息,并将支路进行标记;区域描述矩阵&为u行矩阵,其表示为:
(4) 其中,u为该区域内所含的支路数,2";1为该区域中支路编号,zu;2、2",3为该区域中支路 两端的节点编号,Zu,4为该区域中支路的电阻,Zu,5为该区域中支路的电抗,20、\ 7为该区 域中支路两端节点的负荷大小; 步骤1-3 :循环步骤1-2,直至找到所有与节点^相邻且其支路不含开关的节点,将找 到的所有节点依次存入变量存储矩阵Q,所有对应的支路信息依次保存在21后,将变量存储 矩阵Q第二个节点q2修改为q1; 步骤1-4 :
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