[發明專利]一種降低網損與緩解電壓暫降的電網結構尋優方法

有效

• 申請號: 201710185100.X
• 申請日: 2017-03-25
• 公開（公告）號: CN106779257B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 馬莉
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種降低網損與緩解電壓暫降的電網結構尋優方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、電網可選運行方案獲取：根據待優化電網中各條母線上是否安裝并聯電容器與所安裝并聯電容器的容量以及各支路上是否安裝開關與所安裝開關的狀態，獲取所述待優化電網的所有可選運行方案；

每種所述可選運行方案中均包括所述待優化電網中各條母線的并聯電容器配置信息與各支路的開關設置信息，每條母線的并聯電容器配置信息均包括該母線上是否安裝并聯電容器與所安裝并聯電容器的容量，每條支路的開關設置信息均包括該支路上是否安裝開關與所安裝開關的狀態；

步驟二、可行性判斷：對步驟一中各可選運行方案下所述待優化電網分別進行潮流計算，并根據潮流計算結果對各可選運行方案分別進行可行性判斷，從所有可選運行方案中篩選出可行運行方案；

對任一種所述可選運行方案進行可行性判斷時，根據潮流計算得出的該可選運行方案下所述待優化電網中各條母線的電壓進行判斷：當該可選運行方案下所述待優化電網中所有母線的電壓均在[U_min,U_max]內時，判斷為該可選運行方案為可行運行方案，否則判斷為該可選運行方案為不可行運行方案；其中，U_min為所述待優化電網中母線的最小允許電壓，U_max為所述待優化電網中母線的最大允許電壓；

步驟三、電網網損判斷：對步驟二中篩選出的所有可行運行方案分別進行電網網損判斷，并根據電網網損判斷結果，從所有可行運行方案中篩選出低網損運行方案；本步驟中，所篩選出低網損運行方案的數量為H，其中H為正整數；

對任一種所述可行運行方案進行經濟性判斷時，根據該可行運行方案下所述待優化電網的網損率進行判斷：當該可行運行方案下所述待優化電網的網損率不大于γ_set時，判斷為該可行運行方案為低網損運行方案；否則，判斷為該可行運行方案為高網損運行方案；其中，γ_set為預先設定的網損率判斷閾值；

步驟四、電壓暫降影響判斷，過程如下：

步驟401、電網電壓暫降評估指標計算：對步驟三中篩選出的H種所述低網損運行方案下所述待優化電網的電網電壓暫降評估指標分別進行計算；

其中，對第h種所述低網損運行方案下所述待優化電網的電網電壓暫降評估指標進行計算時，包括以下步驟：

步驟4011、母線電壓暫降矩陣獲取：獲取第h種所述低網損運行方案下所述待優化電網的母線電壓暫降矩陣，該母線電壓暫降矩陣記作其中，m為故障類型編號且m＝1、2、3或4，m＝1表示單相接地短路故障，m＝2表示兩相相間短路故障，m＝3表示三相相間短路故障，m＝4表示兩相接地短路故障；

其中，i為正整數且i＝1、2、…、T，j為正整數且j＝1、2、…、T，T為所述待優化電網中母線的總數量；表示第h種低網損運行方案下編號為i的母線發生編號為m的故障時，編號為j的母線的三相電壓暫降值；h為所述低網損運行方案的編號，h為正整數且h＝1、2、…、H；中第i行元素表示第h種低網損運行方案下編號為i的母線發生編號為m的故障時，所述待優化電網中各母線的電壓暫降值；中第j列元素表示第h種低網損運行方案下電網中各條母線分別發生編號為m的故障時，編號為j的母線的電壓暫降值；

步驟4012、母線電壓暫降凹陷域矩陣獲取：根據步驟4011中所述的并結合預先設定的電網電壓暫降閾值u_thre，獲取第h種所述低網損運行方案下所述待優化電網的母線電壓暫降凹陷域矩陣，該母線電壓暫降凹陷域矩陣記作

其中，對的取值進行確定時，當中至少一相電壓暫降值低于電網電壓暫降閾值u_thre時，否則，表示第h種低網損運行方案下編號為i的母線發生編號為m的故障時，編號為j的母線發生電壓暫降；

中的第i行元素表示第h種低網損運行方案下編號為i的母線發生編號為m的故障時的電壓暫降情況，中的第j列元素表示第h種低網損運行方案下編號為j的母線受所述待優化電網中各條母線發生編號為m的故障影響并發生電壓暫降的頻次；

步驟4013、支路電壓暫降凹陷域矩陣獲取：獲取第h種所述低網損運行方案下所述待優化電網的支路電壓暫降凹陷域矩陣，該支路電壓暫降凹陷域矩陣記作

其中，為編號為j的母線受第r條支路發生編號為m的故障影響并發生電壓暫降的頻次，r為所述待優化電網中支路的編號，r為正整數且r＝1、2、…、W，其中W為所述待優化電網中支路的數量；根據進行確定；所述的為第h種所述低網損運行方案下所述待優化電網中第r條支路的電壓暫降凹陷域矩陣，且

所述的根據第h種所述低網損運行方案下所述待優化電網中第r條支路的電壓暫降矩陣并結合步驟4012中所述的u_thre進行確定；所述的其中表示第h種低網損運行方案下所述待優化電網中第r條支路上的第n'個節點發生編號為m的故障時編號為j的母線的三相電壓暫降值；n'為正整數且n'＝1、2、…、n，n為第r條支路上預先選取的節點數量且n為正整數，n'為第r條支路上節點的編號；l_r表示第r條支路；

所述的中，對的取值進行確定時，當中至少一相電壓暫降值低于電網電壓暫降閾值u_thre時，否則，表示第h種低網損運行方案下第r條支路上第n'個節點發生編號為m的故障時，編號為j的母線發生電壓暫降；

步驟4014、電網電壓暫降評估指標計算：根據公式計算第h種低網損運行方案下所述待優化電網的電網電壓暫降評估指標，該指標記作D_h；所述的D_h為用于評價緩解電壓暫降的評估指標；

其中，λ_m為預先設定的所述待優化電網發生編號m的故障的發生概率，為編號為j的母線受所述待優化電網中各母線和各支路發生編號m的故障影響并產生電壓暫降的頻次總和，

步驟4015、多次重復步驟4011至步驟4014，直至獲得H種所述低網損運行方案下所述待優化電網的電網電壓暫降評估指標；

步驟402、低電壓暫降影響運行方案確定：對步驟4015中獲得的H種所述低網損運行方案下所述待優化電網的電網電壓暫降評估指標進行比較，并根據所述電網電壓暫降評估指標數值由小到大的順序，由前至后對H種所述低網損運行方案進行排序，再從排序后的H種所述低網損運行方案中選取前H'種所述低網損運行方案作為低電壓暫降影響運行方案；

其中，H'為正整數且

步驟五、投入成本判斷，過程如下：

步驟501、投入成本計算：對步驟402中獲得的所有低電壓暫降影響運行方案的投入成本分別進行計算；

對任一種所述低電壓暫降影響運行方案的投入成本進行計算時，根據該低電壓暫降影響運行方案中每條母線的并聯電容器配置信息，對該低電壓暫降影響運行方案中需安裝的所有并聯電容器的總成本進行計算，并將所確定的所有并聯電容器的總成本作為該低電壓暫降影響運行方案的投入成本；

步驟502、優化運行方案確定：對步驟501中計算得出的所有低電壓暫降影響運行方案的投入成本進行比較，選取投入成本最低的所述低電壓暫降影響運行方案作為所述待優化電網的優化運行方案。