[發(fā)明專利]一種配電網(wǎng)自動化終端的優(yōu)化配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110084493.1
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112766738B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣雨豪
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/00;G06Q50/06;G06N3/12
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 余山

1.一種配電網(wǎng)自動化終端的優(yōu)化配置方法，其特征在于，它包括以下步驟：

步驟1：提出考慮與或關(guān)系的邏輯算子；

步驟2：基于邏輯算子搭建負(fù)荷關(guān)于配電網(wǎng)自動化終端的停電時間函數(shù)；

步驟3：基于停電時間函數(shù)搭建以最小化停電損失與資金投入之和為目標(biāo)，以資金投入為約束的配電網(wǎng)自動化終端優(yōu)化配置；

步驟4：基于優(yōu)化配置模型進(jìn)行求解得到最優(yōu)配置方案；

在步驟1中，包括以下步驟：

步驟1)定義變量集合：

VAR＝{var_i|i∈Ω_index}；

式中：變量var_i為決策布爾型變量，其值為1則代表在i處配置對應(yīng)的自動化終端，其值為0則代表不配置對應(yīng)的自動化終端，Ω_index為滿足特定條件的下角標(biāo)集合，VAR則為下角標(biāo)滿足一定條件的變量的集合；

步驟2)定義對變量集合進(jìn)行運算的邏輯與算子And(·)和邏輯或算子Or(·)；

在步驟2中，包括以下步驟：

步驟1)進(jìn)行僅考慮手動隔離開關(guān)x的負(fù)荷停電時間通項模型的搭建；

步驟2)進(jìn)行搭建考慮手動隔離開關(guān)x與故障指示器y的負(fù)荷停電時間通項模型的搭建；

步驟3)搭建同時考慮手動隔離開關(guān)x與故障指示器y以及自動隔離開關(guān)z的負(fù)荷停電時間通項模型；

在步驟1)中，手動隔離開關(guān)x的負(fù)荷停電時間通項表達(dá)式為：

式中：X_i,j為饋線f上故障i到負(fù)荷j之間的x變量集合；是有關(guān)手動隔離開關(guān)動作時間的判定算子；是有關(guān)維修時間的判定算子；t^search為該條饋線的故障巡線常數(shù)，與該條饋線的中壓區(qū)段以及低壓區(qū)段總長度有關(guān)；t^mcs為手動隔離開關(guān)動作時間常數(shù)；t^rep為故障維修時間常數(shù)；

在步驟2)中，考慮手動隔離開關(guān)x與故障指示器y的負(fù)荷停電時間通項表達(dá)式為：

v_a(x,y)＝And(Or(Y_i,a),Or(X_j,a))

式中：是判斷區(qū)段s到故障i之間不存在任何故障指示器的判定算子；Y_i,s為饋線f上故障i到區(qū)段s之間的y變量集合；為區(qū)段s的巡線時間；Ω_s為區(qū)段集合；v_a(x,y)為開關(guān)安裝候選位置輔助變量，用于判定在開關(guān)安裝候選位置a_n的負(fù)荷側(cè)的手動隔離開關(guān)與故障側(cè)的故障指示器是否同時存在；Y_i,a為饋線f上故障i到開關(guān)安裝候選位置a_n之間的y變量集合；X_j,a為饋線f上負(fù)荷j到開關(guān)安裝候選位置a_n之間的x變量集合；是用于判定負(fù)荷j是否需要經(jīng)歷巡線時間的算子；V_i,j(x,y)為故障i到負(fù)荷j之間所有的輔助變量v_a(x,y)集合；

在步驟3)中，同時考慮手動隔離開關(guān)x與故障指示器y以及自動隔離開關(guān)z的負(fù)荷停電時間通項表達(dá)式為：

式中：t^rcs為自動隔離開關(guān)動作時間；

在步驟3中，包括以下步驟：

步驟1)搭建停電損失有關(guān)于配電網(wǎng)自動化終端的通項模型；

步驟2)搭建資金投入有關(guān)于配電網(wǎng)自動化終端的通項模型；

步驟3)搭建以最小化停電損失與資金投入之和為目標(biāo)，以資金投入為約束的配電網(wǎng)自動化終端優(yōu)化配置模型；

在步驟1)中，

將故障導(dǎo)致配電網(wǎng)停電以后，售電公司在停電時間內(nèi)損失的所有售電費作為電網(wǎng)側(cè)停電損失，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中：Ω_f,i為饋線f上故障i集合；Ω_f,j為饋線f上的負(fù)荷j集合；Ω_j,k為負(fù)荷點j的所有負(fù)荷類型集合；λ_i為故障i的期望概率；P_k,k為第t年第k種類型負(fù)荷的負(fù)荷量；R_k是第k種類型負(fù)荷的單位電價；

將故障導(dǎo)致配電網(wǎng)停電以后，用戶在停電時間內(nèi)損失作為用戶側(cè)停電損失，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中：CDF_k(·)為停電損失函數(shù)；

將總停電損失，即電網(wǎng)側(cè)停電損失與負(fù)荷側(cè)停電損失之和，作為優(yōu)化目標(biāo)之一，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

CIC(x,y,z)＝GCIC(x,y,z)+LCIC(x,y,z)；

在步驟2)中，設(shè)一次投資費用即整個配電網(wǎng)所有饋線上所有自動化終端的一次投資成本之和，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中：Ω_f為配電網(wǎng)中饋線集合；Ω_f,a,Ω_f,d為饋線f上隔離開關(guān)與故障指示器的候選安裝位置集合；inv^MCS，inv^FI與inv^RCS分別為手動隔離開關(guān)，故障指示器與自動隔離開關(guān)的一次投資成本；

后期維修費用即在自動化終端的整個使用年限其間的維修費用之和，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

式中：Ω_t是自動化終端的預(yù)計使用年限；DR為維修費折扣率；

將全生命周期費用，即一次投資費用與后期維修費用之和，作為優(yōu)化目標(biāo)之一以及約束，其通項表達(dá)式。