[發明專利]一種基于向量移位運算的配電網絡快速重構方法

有效

• 申請號: 201610124738.8
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105591405B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 吉興全;劉琪;吉明陽;于永進;李可軍;樊淑嫻
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種基于向量移位運算的配電網絡快速重構方法。

背景技術

分布式電源是安裝在用戶側的小型發電裝置，因具有良好的經濟效益和環境效益而得到快速的發展，大量分布式電源的接入改變了配電網絡的結構，影響配電網絡的運行方式。

配網重構是配電網絡中一種以降低網絡損耗、均衡負荷、提高供電可靠性為目的的配網運行優化手段。對正常運行狀態下含有分布式電源的配電網進行重構可以提高配電網運行的經濟性和穩定性，提高分布式電源的利用率，發揮分布式電源的經濟效益和環保效益。

目前國內外對含有分布式電源的配電網重構的研究中通常通過建立目標函數，利用智能優化方法獲得重構的優化解。但采用智能優化方法進行配網重構需要的潮流計算次數較多，且含有分布式電源的配電網潮流計算的計算量較大，因此獲得優化結果耗費的時間較長，難以滿足電網實際運行中對重構快速性的需要。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種基于向量移位運算的配電網快速重構算法，本方法以網損最小為尋優的目標函數，通過對配電網絡的拓撲分析構造功率向量和電阻向量，通過簡單的向量移位操作，快速計算支路交換過程中網絡損耗的變化量，避免了繁瑣的潮流計算過程，從而在較短時間內獲取最優的重構方案，能夠解決現有的配電網絡重構方法需要反復計算潮流、耗費時間長，從而導致工程實用性差的問題。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于向量移位運算的配電網絡快速重構方法，包括以下步驟：

(1)采集配電網絡的網絡參數和分布式電源參數，置迭代次數為1；

(2)將配電網的當前網絡結構作為本次迭代的初始網絡結構，對配電網中所有處于斷開狀態的支路進行編號，取第一個斷開支路為當前斷開支路；

(3)通過拓撲分析得到當前斷開支路所在回路的所有節點和支路，所述節點和支路構成一個環路，取此環路為當前環路，同時構造當前環路中斷開支路的功率向量和電阻向量，以及斷開支路兩端節點的電阻向量；

(4)以配電網絡的網損最小為優化目標，通過向量運算獲取當前環路內的最優斷開支路；

(5)判斷是否已對配電網中所有已編號的支路完成步驟(3)-(4)的操作，若是，則輸出重構結果，否則，轉入步驟(3)將下一個編號的支路作為當前斷開支路進行處理；

(6)判斷得到的網絡結構與本次迭代的初始網絡結構是否相同，若是，則輸出重構結果；否則，將重構后的網絡結構作為新的網絡結構，并將迭代次數加1，轉入步驟(2)，基于新的網絡結構繼續進行支路交換。

所述步驟(3)中，構造當前環路中斷開支路的功率向量和電阻向量，以及斷開支路兩端節點的電阻向量的具體步驟包括：

(3-1)將分布式電源所在節點視為PQ節點，分布式電源的出力作為負的負荷功率，表示分布式電源所在節點的等效有功負荷功率和等效無功負荷功率，對無分布式電源連接的節點，其等效負荷功率就等于負荷本身吸收的功率；

(3-2)根據配電網網絡結構與參數，確定當前環路內斷開支路及斷開支路兩端節點的電阻向量，以及斷開支路的功率向量。

進一步的，所述步驟(3-1)具體為：將分布式電源所在節點視為PQ節點，將分布式電源的出力作為負的負荷功率處理，設分布式電源k所在節點為N_k，則節點N_k的等效負荷有功功率可表示分布式電源所在節點N_k的有功負荷與分布式電源k輸出的有功功率之差，節點N_k的等效負荷無功功率可表示分布式電源所在節點N_k的無功負荷與分布式電源k輸出的無功功率之差。

進一步表示為：將分布式電源所在節點視為PQ節點，將分布式電源的出力作為負的負荷功率處理，設分布式電源k所在節點為N_k，則節點N_k的等效負荷功率可表示為

式中，P_G,k和Q_G,k分別為分布式電源k輸出的有功功率和無功功率，和分別為分布式電源所在節點N_k的有功負荷和無功負荷，和分別為分布式電源所在節點N_k的等效有功負荷功率和等效無功負荷功率。

進一步的，所述步驟(3-1)中，對無分布式電源連接的節點，其等效負荷功率就等于負荷本身吸收的功率。