[發明專利]基于路徑搜索算法的配網最大供電能力評估方法

在審

• 申請號: 201711206470.3
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107846018A
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 徐奇鋒;朱炳銓;項中明;倪秋龍;谷煒;徐立中;鄭翔;孫文多;陳文進;李有春;方旋;呂磊炎
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力公司金華供電公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q50/06
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙)33206
• 代理人: 王曉燕

技術領域

本發明涉及配網供電能力評估方法，尤其涉及基于路徑搜索算法的配網最大供電能力評估方法。

背景技術

隨著社會經濟的迅速發展，配電網網架不斷完善與擴張，用戶對供電可靠性的要求不斷增加。配電網最大供電能力是配電網可靠性評估的重要內容。類似于輸電系統的最大輸電能力，配電網最大供電能力是指一定供電區域內，配電網在滿足N-1安全準則條件下，并在系統實際運行約束下，所能提供的最大負荷供應能力。該指標直接反映了配網供電的充裕度水平。完整、充分的配網最大供電能力評估，對配網的建設規劃具有重要的指導作用。配網的建設過程一般分期進行，通過比對不同建設方案下的配網最大供電能力，選取更具效益優勢的方案，即優先投資配網供電的薄弱環節，可以有效提升投資的經濟性。

目前國內外學者對配網最大供電能力的評估方法主要分為3類：(1)以變電容量評估配電系統供電能力，如容載比法；(2)考慮網絡轉供能力的評估方法，如最大負荷倍數法、網絡最大流法、負荷能力法；(3)將變電站供電能力、網絡轉供能力相結合的評估方法。上述方法，在處理負荷轉供問題上，均只考慮了相鄰主變來轉帶的情況，未考慮隔了一臺、甚至多臺主變來轉帶負荷的情況，因此其計算所得的最大供電能力結果均是不充分的，未能完整挖掘配網的供電能力水平。

發明內容

本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供基于路徑搜索算法的配網最大供電能力評估方法，以獲得準確的配網最大供電能力目的。為此，本發明采取以下技術方案。

基于路徑搜索算法的配網最大供電能力評估方法，包括以下步驟：

1)輸入配網信息，包括配網拓撲、主變容量、負荷大小、支路容量；

2)根據輸入的配網信息，對指定配網建模，確定電源點集合、負荷點集合、支路集合，將各主變、負荷抽象為點，配電線路抽象為支路；

3)路徑搜索，得到路徑集合；

4)將配網實際運行的輻射狀約束、主變容量約束、線路載流量約束，用路徑狀態變量代數表示，以滿足所有N-1故障情形下的負荷總和最大值為目標函數，利用混合整數規劃求解工具求解配網最大供電能力；

5)獲得配網最大供電能力的計算值，以對最大供電能力進行評估，并輸出結果。

本技術方案可以針對不同的N-1故障情景，在滿足輻射狀供電約束的條件下，尋找安全、合理的失電負荷轉帶方式，并充分考慮各種相鄰主變轉帶、隔臺區主變轉帶的方式，以供電區域內負荷總和最大為目標，求得準確的配網最大供電能力，為配網規劃建設提供有益參考。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明還包括以下附加技術特征。

在步驟2)中，對一個指定配電網進行建模時，將各主變抽象為電源點s_i，s_i在數值上等于該電源點的容量，電源點集合為N_S為電源點總數；饋線及其所帶負荷可以抽象為負荷點l_i，l_i在數值上等于該點負荷值大小，負荷點集合為N_L為負荷點總數；點與點之間僅用一條帶開關的支路b_i連接，b_i在數值上等于該條支路的容量，支路集合為N_B為支路總數。

進一步的，在步驟3)，路徑搜索，得到路徑集合前，先進行定義，定義為負荷節點l_i的第k條可能供電路徑，該路徑為連接負荷節點l_i與某一電源節點的所有支路的集合。設負荷節點l_i共有p條可能的供電路徑，用集合表示。

定義為由電源點s_i供電的所有路徑集合，即起始點為電源點s_i的所有路徑集合。

定義為經過支路b_i的所有路徑集合，即包含支路b_i的所有路徑集合。

定義為對應路徑的通斷狀態：

進一步的，在步驟4)中，各個約束用如下公式表示：

輻射狀運行約束：

電源容量約束：

線路載流量約束：

有益效果：

(1)本發明提供了一種配網最大供電能力的評估方法，其計算結果能作為配網規劃建設的參考。

(2)本發明可以充分考慮各種相鄰主變轉帶、隔臺區主變轉帶的轉供方式，能完整挖掘配網的最大供電能力。