[發明專利]一種基于混合整數線性規劃的配電網可靠性指標計算方法

有效

• 申請號: 201910439195.2
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110210095B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 吳文傳;張伯明;栗子豪;孫宏斌;王彬;郭慶來
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發明提出了一種基于混合整數線性規劃的配電網可靠性指標計算方法，屬于電力系統規劃與評估技術領域。該方法首先定義器件安裝狀態和支路故障后故障隔離、負荷轉供和故障恢復動作原則，然后構建基于混合整數線性規劃模型的配電網可靠性指標優化模型，通過求解該模型，直接得到可靠性指標的值。該方法考慮了配電網中常見的兩種故障：變壓器故障和線路故障，并考慮了故障后網絡重構對可靠性指標的影響。該方法避免了傳統配電網可靠性評估中的大量抽樣計算，且可以考慮故障后網絡重構對部分受故障影響負荷的恢復，計算效率高且精確。

技術領域

本發明屬于電力系統規劃與評估技術領域，特別涉及一種基于混合整數線性規劃的配電網可靠性指標計算方法。

背景技術

在電力領域，可靠性是指電力系統持續滿足終端用戶電力需求數量和質量的能力。配電網可靠性主要包括以下幾個指標：用戶中斷頻率(customer interruptionfrequency(CIF))、用戶中斷持續時間(customer interruption duration(CID))、系統年平均中斷頻率指數(system average interruption frequency index(SAIFI))、系統年平均中斷持續時間指數(system average interruption duration index(SAIDI))和期望失負荷能量(expected energy not supplied(EENS))。依據現行的國家標準《DL/T 1563-2016中壓配電網可靠性評估導則》，上述可靠性指標是評估配電網可靠性的必需指標。

在目前應用的配電網可靠性評估方法中，這些可靠性指標通常采用基于仿真的方法計算，即隨機生產模擬。該計算方法首先根據設備故障和故障率生成眾多的蒙特卡羅樣本，計算該樣本中配電網供電情況，并對其進行存儲、統計；最終由統計結果計算出可靠性指標。這種方法耗時較長，需要較大的存儲空間；且無法考慮故障后負荷恢復操作，可能導致可靠性指標被低估。

發明內容

本發明的目的是為克服已有技術的不足之處，提出一種基于混合整數線性規劃的配電網可靠性指標計算方法。該方法通過構建基于混合整數線性規劃的配電網可靠性評估優化模型，不通過抽樣計算可靠性指標，而直接通過求解該模型得到可靠性指標，提升配電網可靠性評估效率。

本發明提出一種基于混合整數線性規劃的配電網可靠性指標計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)定義器件安裝狀態和支路故障后故障隔離、負荷轉供和故障恢復動作原則，具體如下：

在支路故障發生后，首先支路上游最靠近故障支路的斷路器進入斷路器動作階段，先動作打開斷路器、開斷故障電流，此時斷路器下游節點斷電；之后，進入開關動作階段，進行故障隔離，隔離故障支路；同時，通過開關和斷路器動作進行網絡重構，恢復斷電節點負荷，假設恢復全部負荷或零負荷；而后，修復故障支路，修復后通過動作開關和斷路器恢復原供電網絡結構；

2)構建基于混合整數線性規劃模型的配電網可靠性指標優化模型，該模型由目標函數和約束條件構成；具體如下：

2-1)確定模型的目標函數；

該模型的目標函數為最小化系統年平均中斷持續時間指數SAIDI，如式(1)所示：

Minimize:SAIDI (1)

2-2)確定模型的約束條件；具體如下：

2-2-1)配電網功率平衡約束，如式(2)-(3)所示：