[發明專利]柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃方法及相關設備

有效

• 申請號: 202110540140.8
• 申請日: 2021-05-18
• 公開（公告）號: CN113241760B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 王燦;孫建軍;查曉明;黃萌;陳業偉;丁超;裘鵬
• 申請（專利權）人: 武漢大學;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 武漢智正誠專利代理事務所(普通合伙) 42278
• 代理人: 熊遠

1.一種柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃方法，其特征在于，所述柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃方法包括：

獲取待接入柔性多狀態開關的主動配電網的覆蓋面積和單個柔性多狀態開關的最大供電覆蓋面積；

根據所述主動配電網的覆蓋面積和單個柔性多狀態開關的最大供電覆蓋面積確定柔性多狀態開關在該配電網中的最大接入個數；

獲取配電網中的饋線數量，根據所述饋線數量及柔性多狀態開關的最大接入個數確定饋線的接入端口數組合方案；

根據接入端口數組合方案，結合兩層規劃法對節點的綜合靈敏度以及連接電纜在路網中的敷設走向，確定每個柔性多狀態開關的接入節點和安裝位置；

根據新能源發電出力和負荷出力的不確定性，優化求解各端口數組合方案中柔性多狀態開關的容量的兩階段魯棒模型；

其中，所述根據接入端口數組合方案，結合兩層規劃法對節點的綜合靈敏度以及連接電纜在路網中的敷設走向，確定每個柔性多狀態開關的接入節點和安裝位置，包括：

計算接入端口數組合方案中每個柔性多狀態開關的接入節點的有功損耗對有功功率的第一靈敏度，及節點電壓對節點無功功率的第二靈敏度；

對第一靈敏度和第二靈敏度進行歸一化得到節點綜合靈敏度；

以節點綜合靈敏度互補為原則，確定每種端口數組合方案下的接入節點組合；

針對每個接入節點組合，結合路網參數，計算每兩個接入節點間的曼哈頓距離，當該曼哈頓距離大于兩倍最長電纜長度時，去除該節點組合；

針對剩余接入節點組合，將接入節點至柔性多狀態開關間的連接電纜分為柔性多狀態開關待建區域外和區域內兩部分；

針對區域外的電纜，構建最短路徑問題，采用Floyd算法求解，確定柔性多狀態開關的安裝位置；針對區域內的電纜，構建以區域內電纜長度之和最小為目標的模型，確定柔性多狀態開關的安裝位置；

根據預設目標函數對柔性多狀態開關的安裝位置進行優化，確定每種端口數組合方案下的最優接入節點和安裝位置。

2.如權利要求1所述的柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃方法，其特征在于，所述根據所述主動配電網的覆蓋面積和單個柔性多狀態開關的最大供電覆蓋面積確定柔性多狀態開關在該配電網中的最大接入個數，包括：

將主動配電網的覆蓋面積除以單個柔性多狀態開關的最大供電覆蓋面積，將比值向下取整得到第一接入個數初值；

獲取所述最大供電覆蓋面積允許接入的最大個數，與所述第一接入個數初值進行比較，將較小的值作為最終的柔性多狀態開關在該配電網中的最大接入個數。

3.如權利要求1所述的柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃方法，其特征在于，所述根據新能源發電出力和負荷出力的不確定性，優化求解各端口數組合方案中柔性多狀態開關的容量的兩階段魯棒模型，包括：

獲取新能源發電出力和負荷出力的網絡參數；

根據網絡參數構建確定性模型；

引入不確定變量，將所述確定性模型轉換為以矩陣形式表示的兩階段魯棒模型；

采用列與約束生成算法將兩階段魯棒模型分解為主問題和子問題，迭代求解得到最優值。

4.一種設備，其特征在于，所述設備包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃程序，所述柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃程序被所述處理器執行時實現如權利要求1至3中任一項所述的柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃方法的步驟。

5.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質上存儲有柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃程序，所述柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃程序被處理器執行時實現如權利要求1至3中任一項所述的柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃方法的步驟。

6.一種柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃裝置，其特征在于，所述柔性多狀態開關兩階段魯棒規劃裝置包括：

獲取模塊，用于獲取待接入柔性多狀態開關的主動配電網的覆蓋面積和單個柔性多狀態開關的最大供電覆蓋面積；

最大接入個數計算模塊，用于根據所述主動配電網的覆蓋面積和單個柔性多狀態開關的最大供電覆蓋面積確定柔性多狀態開關在該配電網中的最大接入個數；

組合方案確認模塊，用于獲取配電網中的饋線數量，根據所述饋線數量及柔性多狀態開關的最大接入個數確定饋線的接入端口數組合方案；

規劃模塊，用于根據接入端口數組合方案，結合兩層規劃法對節點的綜合靈敏度以及連接電纜在路網中的敷設走向，確定每個柔性多狀態開關的接入節點和安裝位置；

優化模塊，用于根據新能源發電出力和負荷出力的不確定性，優化求解各端口數組合方案中柔性多狀態開關的容量的兩階段魯棒模型；

其中，所述規劃模塊還用于計算接入端口數組合方案中每個柔性多狀態開關的接入節點的有功損耗對有功功率的第一靈敏度，及節點電壓對節點無功功率的第二靈敏度；

對第一靈敏度和第二靈敏度進行歸一化得到節點綜合靈敏度；

以節點綜合靈敏度互補為原則，確定每種端口數組合方案下的接入節點組合；

針對每個接入節點組合，結合路網參數，計算每兩個接入節點間的曼哈頓距離，當該曼哈頓距離大于兩倍最長電纜長度時，去除該節點組合；

針對剩余接入節點組合，將接入節點至柔性多狀態開關間的連接電纜分為柔性多狀態開關待建區域外和區域內兩部分；

針對區域外的電纜，構建最短路徑問題，采用Floyd算法求解，確定柔性多狀態開關的安裝位置；針對區域內的電纜，構建以區域內電纜長度之和最小為目標的模型，確定柔性多狀態開關的安裝位置；

根據預設目標函數對柔性多狀態開關的安裝位置進行優化，確定每種端口數組合方案下的最優接入節點和安裝位置。