[發明專利]配電網線路最優分段方法和裝置

有效

• 申請號: 201710204675.1
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106953319B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 黃華茂;李京平;冼浩欣;何昌皓;蔡志平;李若明;曾繁華;林國明;劉義先;王志喜
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司中山供電局
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 余永文;李繡君

本發明涉及一種配電網線路最優分段方法和裝置。該方法包括步驟：獲取待分段的配電網線路的拓撲結構以及所述配電網線路的相關參數；將所述拓撲結構以及所述相關參數輸入預設的配電網線路最優分段模型，并對所述配電網線路中不允許設置分段開關或必須設置分段開關的節點的變量賦值；在設置的約束條件下，由所述配電網線路最優分段模型計算出配電網線路的分段數和分段長度。本發明可以直接對分段數和分段長度兩個變量同時進行求解，方案方便簡單。

技術領域

本發明涉及配電網技術領域，特別是涉及配電網線路最優分段方法和配電網線路最優分段裝置。

背景技術

城市中壓配電網的網架由中壓主干線路組成，隨著城市的發展，負荷密度不斷提高，中壓主干線路隨著負荷的拓展而延長或出現新的分支。單條線路的總故障率隨負荷和投運設備的增加及線路的延長而增加，故障率的提高將導致線路可靠性的降低，危及線路的安全穩定運行。因此，科學地進行城市中壓配電網的規劃與改造是十分必要的。

提高已投運線路可靠性的有效方式就是對其進行分段，即在原有線路上加裝分段開關，特別是實現自動化的分段開關，其目的是使配電網能夠對負荷進行區域性劃分，縮小故障和檢修的區間，減少因線路故障造成的用戶停電的范圍，并在故障發生時通過切除故障段以減小停電損失，提高線路的可靠性。但是由于分段設備本身需要投入成本，并且隨著線路上安裝的分段開關設備增加，其維護成本以及設備故障率都將增大，因此線路安裝的分段開關數量是受到限制的，如何平衡其可靠性與經濟性是一個很重要的問題。而這也是對線路進行最優分段的一個重要目的。

進一步地，由于不同用戶對于供電的可靠性要求程度不同，在電改形勢下，以相同的電價成本對所有用戶提供不同可靠性要求的電能并不經濟。如何進行規劃，使得在以最小的設備投資改造線路以提高局部區域、用戶對供電可靠性的要求是十分有意義的。對線路的最優分段的另外一個目標，就是以最經濟的成本使線路整體或局部滿足特定用戶的可靠性要求，提高供電質量。

此外，對線路進行分段，劃分負荷區域，是進行配電網重構的前提條件。此時重構下的最優分段目標可以是配電網線損最小或者是負荷在各分段分布的最優化，即負荷的最優均衡化目標。

在采用模型對配電網線路進行最優分段時，以往的模型主要進行兩類建模：一種是在分段數已知的情況下求解每個分段長度，另一種是在分段數未知的情況下求解分段數，但需要假設分段長度各段相同，即進行平均分段。這些模型一般需要分兩次甚至多次進行才能獲得分段數和每個分段長度，方案比較復雜。

發明內容

基于此，有必要針對現有技術中線路最優化分段時方案復雜的問題，提供一種配電網線路最優分段方法和裝置，能夠同時對分段數和分段長度兩個變量同時進行求解，方案方便簡單。

一種配電網線路最優分段方法，包括步驟：

獲取待分段的配電網線路的拓撲結構以及所述配電網線路的相關參數；所述配電網線路包括主干線路以及若干條分支線路，所述相關參數包括線路參數、可靠性參數和經濟性參數；

將所述拓撲結構以及所述相關參數輸入預設的配電網線路最優分段模型，并對所述配電網線路中不允許設置分段開關或必須設置分段開關的節點的變量賦值；所述配電網線路最優分段模型以第一矩陣表示所述配電網線路中節點和分段的對應關系，以第二矩陣表示每一條分支線路的節點和與該分支線路的節點相連的主干線路的節點的關聯關系，并以拓撲結構以及相關參數為輸入，以配電網的分段數和分段長度為輸出；

在設置的約束條件下，由所述配電網線路最優分段模型計算出配電網線路的分段數和分段長度。

一種配電網線路最優分段裝置，包括：

數據獲取模塊，用于獲取待分段的配電網線路的拓撲結構以及所述配電網線路的相關參數；所述配電網線路包括主干線路以及若干條分支線路，所述相關參數包括線路參數、可靠性參數和經濟性參數；