[發明專利]一種主動配電網潮流計算的優化方法

在審

• 申請號: 201410662783.X
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN104362625A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 沈鑫;閆永梅;曹敏;張林山;丁心志;王昕;王恩
• 申請（專利權）人: 云南電網公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

1.一種主動配電網潮流計算的優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：主動配電網的任何一個樹的樹支數為式(1)：

M＝n_b-1??????(1)

主動配電網呈輻射狀運行需滿足如下條件：

①網絡包含的支路數目為：M＝n_b-1；

②網絡中所有節點必須是連通的；

S2：主動配電網支路傳輸功率之和最小為目標，給定支路傳輸功率約束，呈輻射狀的網絡結構且滿足節點功率平衡，公式如(2)～(7)：

min v=Σ(ij)∈Ωlfij2---(2)]]>

s.t.Σ(ji)∈Ωlfji-Σ(ij)∈Ωlfij+gi=di∀i∈Ωb---(3)]]>

|fij|≤f‾ij·sij∀(ij)∈Ωl---(4)]]>

0≤gi≤g‾i∀i∈Ωbs---(5)]]>

sij∈{0,}∀(ij)∈Ωl---(6)]]>

Σ(ij)∈Ωlsij=nb-1---(7)]]>

其中，Ω_b為系統的節點集合，Ω_l是支路集合，是出力節點的集合，n_b為總節點數，s_ij是0-1變量，為控制線路開斷的狀態變量，若線路斷開則為0，若閉合，則為1；f_ij是節點i和節點j之間的有功傳輸功率，g_i是平衡節點i的有功出力，d_i是節點i的有功負載，是支路ij的支路傳輸最大功率，是平衡節點i的最大出力；

S3：以有功網損最小為目標函數：

min v=Σ(ij)∈Ωl(gijsij(Vi2+Vj2-2ViVjcosθij))---(8)]]>

S4：等式約束為潮流約束和網絡輻射狀約束兩種約束：

S4.1：潮流約束

PSi-PDi-Σj∈Ωbi(sijPij)=0∀i∈Ωb---(9)]]>

QSi-QDi-Σj∈Ωbi(sijQij)=0∀i∈Ωb---(10)]]>

S4.2：網絡輻射狀約束：

Σ(ij)∈Ωlsij=nb-1-Σj∈ΩbT(1-yi)---(11)]]>

sij≤yi∀(ij)∈Ωl,∀j∈ΩbT---(12)]]>

sji≤yi∀(ji)∈Ωl,∀j∈ΩbT---(13)]]>

Σ(ij)∈Ωlsij+Σ(ji)∈Ωlsji≥2yj∀j∈ΩbT---(14)]]>

yj∈{0,1}∀(j)∈ΩbT---(15)]]>

其中：s_ij為線路的狀態變量，若線路閉合，取s_ij＝1，若線路斷開，則取s_ij＝0；聯絡點是不帶負荷的節點，是聯絡點的集合，式(12)～(15)既可保證含聯絡點的配電網沒有環網出現，也能保證聯絡點在網絡中不是終端節點；

S5：不等式約束為節點電壓約束、有功、無功出力約束和支路電流約束三種約束組成：

S5.1：節點電壓約束

V‾≤Vi≤V‾∀i∈Ωb---(16)]]>

S5.2：有功、無功出力約束：

P‾Si≤PSi≤P‾Si∀i∈Ωbs---(17)]]>

Q‾Si≤QSi≤Q‾Si∀i∈Ωbs---(18)]]>

S5.3：支路電流約束：

L‾ij≤sij·Iij≤I‾ij∀(ij)∈Ωl---(19)]]>

其中：Ω_b為系統的節點集合，Ω_l是支路集合，是與節點i相連的節點集合，是出力接入點的集合，n_b為總節點數，V_i為節點i電壓的幅值，和V分別為節點i電壓幅值的上下限，為滿足網絡供電要求，其標幺值分別取值為[1,0.9]；是出力接入點的有功、無功輸出功率，是接入點的有功輸出功率上下限，是接入點的無功輸出功率上下限，分別是節點i有功負載和無功負載；I_ij為節點i、j間的線路電流，I_ij分別為節點i、j間線路電流的上下限；

S6：在潮流方程中都與s_ij相乘，只有當s_ij＝1時，支路接入主動配電網計算，P_ij、Q_ij的表達式如下：

Pij=Vi2gij-ViVj(gijcosθij+bijsinθij)Qij=-Vi2bij-ViVj(gijsinθij-bijcosθij)---(20)]]>

其中，g_ij和b_ij分別為節點i、j間的電導和電納；P_ij、Q_ij是從i節點流向j節點的有功、無功功率。