[發明專利]一種彈性配電網遠動開關優化配置方法、存儲介質及設備

有效

• 申請號: 202010632280.3
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111767656B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 李更豐;卞藝衡;別朝紅;吳子豪;王辰曦;唐露甜
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網陜西省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02H1/00;H02H7/28;G06F111/04;G06F113/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種彈性配電網遠動開關優化配置方法、存儲介質及設備，獲取配網系統所連變壓器數據、配網負荷數據以及系統拓撲結構信息；應用魯棒優化的CCG算法進行迭代，在每次迭代中，對于給定的遠動開關配置方案，以切負荷功率最大為目標求解最嚴重的攻擊方式，并將攻擊方式包含進魯棒優化的不確定集中，隨后針對當前所得的由一系列攻擊方式組成的不確定集，以電網切負荷功率最小為目標求解最優開關配置方案，通過不斷迭代使電網在遭受最嚴重的攻擊時能最大限度維持電力供應。本發明通過合理的開關配置，當電網遭到極端災害事件的打擊出現故障后，能及時操作開關隔離故障，減小停電范圍及損失。

技術領域

本發明屬于電力系統安全規劃運行技術領域，具體涉及一種面向彈性提升的彈性配電網遠動開關優化配置方法、存儲介質及設備。

背景技術

有必要開展提升配電網彈性和恢復能力的研究。信息物理系統的深度融合為配電網動態、遠程控制提供了技術支持，遠動開關(Remote-controlled?switch)可以在配電網遭受極端事件攻擊后隔離故障，縮小故障區范圍，并參與網絡重構恢復負荷。出于經濟性的考慮，對每一條線路都配置遠動開關是不現實的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種面向彈性提升的彈性配電網遠動開關優化配置方法、存儲介質及設備，在一定預算下優化開關配置位置，從而最小化嚴重故障后的切負荷損失，提升電網彈性和恢復能力。

本發明采用以下技術方案：

一種彈性配電網遠動開關優化配置方法，包括以下步驟：

S1、獲取配網系統所連變壓器數據、配網負荷數據以及系統拓撲結構信息；

S2、在給定攻擊場景下，以約束形式建立遠動開關配置位置、攻擊位置、線路狀態、配網潮流的關系，以切負荷量最小為目標優化遠動開關的位置；

S3、應用魯棒優化的CCG算法對步驟S2進行迭代，在每次迭代中，對于給定的遠動開關配置方案，以切負荷功率最大為目標求解最嚴重的攻擊方式，并將攻擊方式包含進魯棒優化的不確定集中，隨后針對當前所得的由一系列攻擊方式組成的不確定集，以電網切負荷功率最小為目標求解最優開關配置方案，通過不斷迭代使電網在遭受最嚴重的攻擊時能最大限度維持電力供應。

具體的，步驟S2中，優化目標函數為：

其中，V為配電網節點的集合，h表示規劃決策變量，u表示攻擊決策變量，z表示潮流運行變量，P_shed,j為節點j的負荷切除功率。

進一步的，遠動開關配置位置約束為：

其中，y_ij,1表示是否在線路(i,j)的節點i側配置遠動開關的二進制變量，y_ij,2表示是否在線路(i,j)的節點j側配置遠動開關的二進制變量，取1時表示配置開關；C_N為最大可配置遠動開關的數量預算。

遠動開關配置位置約束為：

其中，y_ij,1表示是否在線路(i,j)的節點i側配置遠動開關的二進制變量，y_ij,2表示是否在線路(i,j)的節點j側配置遠動開關的二進制變量，取1時表示配置開關；C_N為最大可配置遠動開關的數量預算。

進一步的，建立開關配置位置、攻擊位置與故障傳播的關系；若一段配網線路受到攻擊且兩側無開關對故障進行隔離，則故障將傳播至其相鄰線路，直到有開關隔離故障為止，引入二進制變量x_j表示節點j是否受到故障傳播的影響，當x_j取1時表示節點受到故障傳播影響。