[發明專利]一種考慮配電網可靠性的多目標配電網重構方法和裝置

在審

• 申請號: 202010475207.X
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111628498A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 張波;蘇曉宇;劉小康
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 王懷瑜

本發明涉及一種考慮配電網可靠性的多目標配電網重構方法和裝置，方法包括以下步驟：數據獲取步驟：獲取配電網系統拓撲關系和元件信息；配電網重構模型構建步驟：構建配電網重構模型，該配電網重構模型包括配電網可靠性目標函數和網損目標函數；配電網重構方案獲取步驟：求解所述配電網重構模型，獲取多個配電網重構方案；最佳重構方案確定步驟：采用層次分析模型，通過專家打分，從配電網重構方案獲取步驟獲取的多個配電網重構方案中，獲取最佳重構方案。與現有技術相比，本發明采用改進的蒙特卡羅算法進行可靠性計算，同時以線損最小和可靠性指標作為主要目標，提高了配電網可靠性的計算效率，提升了配電網重構方案的經濟性。

技術領域

本發明涉及配電網重構領域，尤其是涉及一種考慮配電網可靠性的多目標配電網重構方法和裝置。

背景技術

配電網運行方式的優化可以減少網損帶來收益，但是實施時必須考慮負荷均衡、供電電壓質量及電網的安全性和可靠性等的影響，受到一定的約束。因此配電網運行方式的優化的目標函數并不是單一的網損，而是一個多目標決策問題。

網絡重構作為電網結構優化的重要措施，受到國內外學者的重視，目前網絡重構的優化目標一般為降低電網線損、均衡負荷等。配電網重構常用的算法，如解析類算法，啟發式方法，負荷點交換法等。近年來，隨著電力需求的提高和配電管理系統(DMS)的研究的迅速升溫，配電網重構作為DMS的重要功能被更多的學者注意。他們探索的前進方向主要是找到一種可以優化配電網絡拓撲結構搜索算法。配電網重構是一個多目標非線性混合優化問題，現有的算法大多以單一目標函數，或者采用降維方法，選擇一個主目標，而將其他目標作為約束處理。

如常規的配電網重構當中基于線損最小為目標函數，無法滿足系統安全性和可靠性要求。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種考慮全面、計算效率高的考慮配電網可靠性的多目標配電網重構方法和裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種考慮配電網可靠性的多目標配電網重構方法，包括以下步驟：

數據獲取步驟：獲取配電網系統拓撲關系和元件信息；

配電網重構模型構建步驟：構建配電網重構模型，該配電網重構模型包括配電網可靠性目標函數和網損目標函數；

配電網重構方案獲取步驟：求解所述配電網重構模型，獲取多個配電網重構方案；

最佳重構方案確定步驟：采用層次分析模型，通過專家打分，從配電網重構方案獲取步驟獲取的多個配電網重構方案中，獲取最佳重構方案。

進一步地，所述配電網可靠性目標函數的計算表達式為：

式中，f_ASAI為AISI系統的供電可靠性，f_EENS為EENS系統的供電可靠性，N_i為負荷點i的用戶數，U_i為負荷點i的年平均停電時間，P_ai為接入負荷點i的平均負荷。

進一步地，采用改進的蒙特卡洛法計算所述配電網可靠性目標函數的可靠性，所述改進的蒙特卡洛法包括以下步驟：

S101：配電網系統拓撲關系和元件信息，初始化配電網系統，設定仿真次數，所述元件信息包括負荷點信息；

S102：進行系統狀態抽樣，對配電網系統中每個負荷點生成隨機數，分別判斷每個負荷點的隨機數是否在該負荷點對應的負荷點故障區間內，若是，則該負荷點發生故障；否則，該負荷點為正常狀態；

S103：進行故障狀態分析，計算并記錄每個負荷點的停電時間；