[發(fā)明專利]一種基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的配電網(wǎng)自愈方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910488935.1
• 申請(qǐng)日: 2019-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN110112736B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓笑;司強(qiáng);王春蘅;羅維真;姚毅杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;G06F30/20;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明涉及一種基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的配電網(wǎng)自愈方法，所述具體步驟包括：（1）描述相關(guān)控制變量，約束問題和目標(biāo)函數(shù)，并形成多目標(biāo)函數(shù)：（2）構(gòu)建含分布式電源的配電網(wǎng)模型；（3）對(duì)建模線性化。本發(fā)明的自愈方案建立混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，基于所提出的優(yōu)先級(jí)排序方案，為系統(tǒng)中的每個(gè)負(fù)荷分配優(yōu)先級(jí)權(quán)重。其他輸入包括支路電流限制和節(jié)點(diǎn)電壓限制。并消除了方程的分段線性化，以避免出現(xiàn)過多的整數(shù)變量并加快求解過程。目的是將基于其優(yōu)先級(jí)恢復(fù)供應(yīng)的負(fù)荷量最大化和系統(tǒng)運(yùn)營成本最小化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)自愈技術(shù)，具體涉及一種基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的配電網(wǎng)自愈方法。

背景技術(shù)

配電網(wǎng)故障恢復(fù)是一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)、多約束、非線性的難題，還沒有完美的解決方法。計(jì)算方法可大致分為四類，即啟發(fā)式搜索方法、人工智能方法、數(shù)學(xué)規(guī)劃法及其組合方法。啟發(fā)式重構(gòu)算法,它從所有可操作開關(guān)打開開始，逐步關(guān)閉導(dǎo)致目標(biāo)函數(shù)最小值增加的開關(guān)。因此可以快速生成的候選方案，但缺乏有效機(jī)制來評(píng)價(jià)方案的優(yōu)劣性。并且需要大量計(jì)算，因?yàn)樵诿總€(gè)切換步驟后計(jì)算潮流情況，這是大多數(shù)啟發(fā)式方法的缺點(diǎn)。人工智能方法也被廣泛使用于自愈領(lǐng)域，如遺傳算法，模糊邏輯和粒子群等。但是人工智能方法缺點(diǎn)也比較明顯：必須設(shè)置許多外部參數(shù)用于，不保證全局最優(yōu)性，并且可能需要大量計(jì)算時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的配電網(wǎng)自愈方法。

為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于混合整數(shù)線性規(guī)劃的配電網(wǎng)自愈方法，其特征在于：所述具體步驟包括：

(1)獲取當(dāng)前故障配電網(wǎng)的初始數(shù)據(jù)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

(2)描述相關(guān)控制變量，約束問題和目標(biāo)函數(shù)，并形成多目標(biāo)函數(shù)：

(3)根據(jù)初始數(shù)據(jù)和配電網(wǎng)的三要素，構(gòu)建各節(jié)點(diǎn)、分布式電源的數(shù)學(xué)約束模型：

A、列出節(jié)點(diǎn)k的基爾霍夫電流等式和約束條件

基爾霍夫電流等式為：

其中，和分別為流出節(jié)點(diǎn)k的負(fù)荷電流實(shí)部和虛部；和分別為流入節(jié)點(diǎn)k的分布式電源電流實(shí)部和虛部；和分別為支路km的支路電流實(shí)部和虛部；和分別為支路mk的支路電流實(shí)部和虛部；

基爾霍夫電流的約束條件為：

在上式中,Γ_SW為系統(tǒng)所有斷開支路集合，M^re和M^im為較大的常數(shù)；

B、列出配電線路網(wǎng)絡(luò)約束條件

通過引入二進(jìn)制變量γ，可以確保配電網(wǎng)拓?fù)鋵?duì)應(yīng)于連接到主變電站的生成樹，不論電流的方向如何，可得如果節(jié)點(diǎn)k是節(jié)點(diǎn)m的父節(jié)點(diǎn)，則否則為零；如果節(jié)點(diǎn)m是節(jié)點(diǎn)k的父節(jié)點(diǎn)，則否則為零；

C、列出分布式電源的電壓電流關(guān)系

(4)將數(shù)學(xué)約束模型里的所有非線性等式運(yùn)用方法進(jìn)行線性化：

A、節(jié)點(diǎn)注入電流線性化

采用McCormick松弛方法進(jìn)行擬合，將雙線性項(xiàng)近似為單個(gè)線性變量，將定義為ξ_k的約束由下式給出：

根據(jù)定義為ξ_k的約束可得定義為η_k的過程為以下表達(dá)式：