技术特征：1.一种多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
s1.确定配电网络、调节设备、分布式电源及多端柔性多状态开关的基础运行参数；
s2.对柔性多状态开关端口、端口所连馈线及馈线上允许接入节点三层因素的位置向量进行十进制编码；
s3.以设备运行成本、连接损耗成本、网间交互成本及容量配置成本最小为目标函数，考虑潮流计算及安全运行边界条件，以柔性多状态开关运行约束、分布式电源运行约束、分组投切电容器运行约束、储能系统运行约束及静止无功补偿装置运行约束为约束条件，建立多端柔性多状态开关的选址定容优化模型；
s4.将改进遗传算法与二阶锥规划联合，求解多端柔性多状态开关的选址定容优化模型；
s5.输出多端柔性多状态开关在配电网络的最优接入位置和容量配置结果。
2.根据权利要求1所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s1所述的基础运行参数包括：
配电网络的馈线支路数m、第i条馈线支路的允许接入节点数di、配电网括的拓扑连接关系及节点负荷分布情况；
分布式电源最大出力跟踪值及调节设备容量，所述调节设备包括：分组投切电容器、储能系统和静止无功补偿装置；
多端柔性多状态开关的端口数，多端柔性多状态开关端口接入mmc子模块的容量。
3.根据权利要求2所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s2所述的对柔性多状态开关端口、端口所连馈线及馈线上允许接入节点三层因素的位置向量进行十进制编码的过程为：
柔性多状态开关端口和端口所连馈线分别进行统一编号，馈线上允许接入节点在每条馈线上重置顺序编号，位置向量由柔性多状态开关端口、端口所连馈线及馈线上允许接入节点的十进制编码信息组成，即：
其中，efds表示柔性多状态开关端口的编号向量，ns表示柔性多状态开关允许投运的端口数；eline表示端口所连馈线的编号向量，m表示馈线支路数；enod表示馈线上允许接入节点的编号向量，是第i条馈线或支路上的节点编号向量；di表示第i条馈线支路的允许接入节点数。
4.根据权利要求3所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s3所述的目标函数为：
其中，表示配电网络综合经济成本；cm表示设备运行成本，ρ1表示设备运行成本的权重系数；closs表示连接损耗成本，ρ2表示连接损耗成本的权重系数；ccon表示网间交互成本，ρ3表示网间交互成本的权重系数；cvol表示容量配置成本,ρ4表示容量配置成本的权重系数；
a.设备运行成本的表达式为：
其中，表示分布式电源在t时刻的运行成本，表示储能系统在t时刻的运行成本;表示分组投切电容器在t时刻的运行成本；表示静止无功补偿装置在t时刻的运行成本；柔性多状态开关在t时刻的运行成本；t表示运行总时间；
分布式电源在t时刻的运行成本表示为：
其中，表示分布式电源的有功运行成本系数；表示节点i所连分布式电源在t时刻的有功功率；表示分布式电源的无功运行成本系数；表示节点i所连分布式电源在t时刻的无功功率；ndg表示配电网络中接入分布式电源的节点数；
储能系统在t时刻的运行成本表示为：
其中，表示储能系统的运行成本系数；表示节点i所连储能系统在t时刻的充电功率，节点i所连储能系统在t时刻的放电功率；表示储能系统的充电效率系数；表示储能系统的放电效率系数；表示时间变化量；ness表示接入储能系统的配电网络节点数;
分组投切电容器在t时刻的运行成本表示为：
其中，表示分组投切电容器的运行成本系数；表示节点i所连分组投切电容器在t+1时刻的投运组数；表示节点i所连分组投切电容器在t时刻的投运组数;ncb表示接入分组投切电容器的配电网络节点数；
静止无功补偿装置在t时刻的运行成本表达式为：
其中，表示静止无功补偿装置的运行成本系数；表示节点i所连静止无功补偿装置在t时刻的无功功率；nsvg表示接入静止无功补偿装置的配电网络节点数；
柔性多状态开关在t时刻的运行成本表达式为：
其中，表示柔性多状态开关的有功运行成本系数；表示节点i所连柔性多状态开关在t时刻的有功功率；表示柔性多状态开关的无功运行成本系数；表示节点i所连柔性多状态开关在t时刻的无功功率；nfds表示接入柔性多状态开关的配电网络节点数；
b.连接损耗成本表达式为：
其中，表示线路损耗成本系数；表示柔性多状态开关连接损耗成本系数；rij表示节点i与节点j之间线路的电阻；iij表示节点i与节点j之间线路的电流，表示t时刻接入节点i的柔性多状态开关端口的有功损耗;ω表示节点连接关系集合；e表示线路连接关系集合；
c.网间交互成本的表达式为：
其中，表示在t时刻由上级电网流入流出有功功率产生的交互成本；表示配电网络在t时刻通过柔性多状态开关的连接时空能量成本；t时刻由上级电网流入流出有功功率产生的交互成本的表达式为：
其中，表示配电网络与上级电网的交易成本系数；表示在t时刻上级电网流入节点i的有功功率；表示t时刻上级电网流出节点i的有功功率；ng表示表示上级电网对应流入流出配电网络的节点总数；
t时刻通过柔性多状态开关的连接时空能量成本的表达式为：
其中，是通过柔性多状态开关形成互联的节点关系集合；是节点i和j通过柔性多状态开关的连接时空能量成本差异系数；表示节点i与节点j所连柔性多状态开关在t时刻的有功功率；
d.容量配置成本的表达式为：
其中，β表示装置寿命分摊系数；表示接入节点i的柔性多状态开关的端口容量；表示fds端口容量配置价格系数；ns表示接入配电网络的柔性多状态开关的端口对应的节点数。
5.根据权利要求4所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s3所述的潮流计算及安全运行边界条件的表达式分别为：
潮流计算表达式：
其中，、分别表示在t时刻上级电网流入节点i的有功功率与无功功率；表示在t时刻接入节点i的储能系统的有功功率；、分别表示节点i所连柔性多状态开关在t时刻的有功功率与无功功率；pdi,t、qdi,t分别为t时刻配电网络在节点i的有功负荷和无功负荷；qsvgi,t表示节点i所连静止无功补偿装置在t时刻的无功功率；qcbi,t为节点i所连分组电容器在t时刻的注入无功功率；pij,t、qij,t分别为t时刻线路ij两端的有功功率和无功功率；pji,t、qji,t分别为t时刻线路ji两端的有功功率和无功功率；rij、xij分别为线路ij的电阻和电抗；iij表示节点i与节点j之间线路的电流;vi,t、vj,t分别为节点i和节点j的电压幅值
安全运行边界条件表达式为：
其中，iij,max为线路ij的上载流量；vi,min和vi,max分别为节点i的安全电压下限与上限。
6.根据权利要求5所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s3所述的柔性多状态开关运行约束的表达式为：
其中,表示节点i所连柔性多状态开关在t时刻的有功功率；表示t时刻接入节点i的柔性多状态开关端口的有功损耗；和分别为节点i所连柔性多状态开关端口的可调无功上限与无功下限；表示节点i所连柔性多状态开关在t时刻的无功功率；表示接入节点i的柔性多状态开关的端口容量；是端口变流器的子模块数量；表示端口变流器的子模块的单位容量，、分别表示端口变流器的子模块数量的下限值与上限值；和分别表示柔性多状态开关端口的内部损耗系数和空载损耗常数。
7.根据权利要求6所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s3所述的分布式电源运行约束的表达式为：
其中，为分布式电源的最大出力跟踪值；φ表示功率因数角;
分组投切电容器运行约束的表达式为：
其中，为节点i所连分组电容器在t时刻的注入无功功率；表示二进制决策变量；为分组投切电容器单组投运容量；ki,min、ki,max分别表示分组投切电容器单次最小投运组数及单次最大投运组数；表示调度周期间动作有效性的二进制变量；表示单测试周期动作总次数上限。
8.根据权利要求7所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s3所述的储能系统运行约束的表达式为：
其中，、分别表示储能系统的充电功率及放电功率；、均表示描述储能系统工作状态的二进制变量，所述工作状态包括充电状态、放电状态及不充不放状态；为节点i的储能系统在t时刻的电量；和分别表示储能系统的充电效率和放电效率；表示充放电调度时间间隔；
静止无功补偿装置运行约束的表达式为：
其中，、分别为静止无功补偿装置的补偿上限及下限。
9.根据权利要求8所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s4所述的将改进遗传算法与二阶锥规划联合，求解多端柔性多状态开关的选址定容优化模型的过程为：
s41.对柔性多状态开关端口、端口所连馈线及馈线上允许接入节点三层因素的位置向量进行十进制编码;
s42.初始化种群：设置最大迭代次数kmax、柔性多状态开关对应的染色体长度l、变异率p、柔性多状态开关种群数目nq、灾变算子及灾变间隔代数q；
s43.基于二阶锥规划，计算第k代柔性多状态开关对应的染色体适应度函数f；
s44.采用随机竞争和单点交叉进行选择、交叉和变异操作；
s45.判断是否符合灾变条件，若是，灾变变异率设为pmc,否则，灾变变异率设为pm；
s46.判断是否达到最大迭代次数kmax，若是，输出多端柔性多状态开关在配电网络的最优接入位置和容量配置结果；否则，结合灾变变异率，每隔设定的灾变间隔代数q，产生灾变，更新种群信息；
s47.k的值增加1，返回步骤s43。
10.根据权利要求9所述的多端柔性多状态开关的选址定容方法，其特征在于，步骤s43所述的柔性多状态开关对应的染色体适应度函数f为：
其中，fcost为配电网络综合经济成本；、均为电流的越限罚函数；、均为电压的越限罚函数；n表示节点总数；
通过二阶锥规划将目标函数和约束条件：柔性多状态开关运行约束、分布式电源运行约束、分组投切电容器运行约束、储能系统运行约束及静止无功补偿装置运行约束进行凸化处理，即：
目标函数二阶锥规化凸化处理为：
约束条件二阶锥规划凸化处理为：
其中，x表示多端柔性多状态开关的选址定容优化模型中待优化变量向量；a表示约束条件中二次变量的系数矩阵；q表示约束条件中一次变量的系数矩阵；c表示约束条件中的常数矩阵矩阵；c表示凸锥；w为由锥约束组成的凸集；
步骤s45所述的灾变条件为：当前的进化代k为灾变间隔代数q的整数倍。
技术总结本发明提出一种多端柔性多状态开关的选址定容方法，解决柔性多状态开关多端口因素及连接位置扩大柔性多状态开关选址定容求解维度，造成求解时间加长的问题，包括：确定基础运行参数；对柔性多状态开关端口、端口所连馈线及馈线上允许接入节点三层因素的位置向量进行十进制编码；以设备运行成本、连接损耗成本、网间交互成本及容量配置成本最小为目标函数，考虑潮流计算及安全运行边界条件，以柔性多状态开关运行、分布式电源运行、分组投切电容器运行、储能系统运行及静止无功补偿装置运行为约束条件，建立多端柔性多状态开关的选址定容优化模型；将改进遗传算法与二阶锥规划联合，求解优化模型；输出结果。
技术研发人员：范心明;彭元泉;李新;潘志图;赵云云;谭振鹏;宋安琪;董镝;王俊波;李国伟;李峰;欧阳卫年;邓智广;李高明;黎小龙;李恒真;李明琪
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司佛山供电局
技术研发日：2020.06.29
技术公布日：2020.08.04