[發明專利]一種考慮可再生能源和負荷不確定性的配電網災后搶修運行策略優化方法

在審

• 申請號: 202211199143.0
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115982927A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 謝云云;吳昊;蔡勝;時涵;卜京;殷明慧;鄒云
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;H02J3/00;G06F111/04;G06F113/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王安

1.一種考慮可再生能源和負荷不確定性的配電網災后搶修運行策略優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、構建考慮可再生能源和負荷不確定的兩階段配電網災后搶修運行決策魯棒優化模型；

步驟2、對步驟1中的優化模型進行處理，基于列和約束生成方法將其分解為求解搶修運行策略的主問題和求解最差恢復不確定性場景的子問題；

步驟3、采用強對偶定理將步驟2中子問題的雙層結構問題轉換為單層問題；

步驟4、將兩階段魯棒優化模型的主問題和子問題相互迭代，利用CPLEX求解，得到優化后的配網搶修運行魯棒方案。

2.根據權利要求1所述的考慮可再生能源和負荷不確定性的配電網災后搶修運行策略優化方法，其特征在于，所述步驟1中的構建魯棒優化模型，具體為：

步驟1-1、基于配網災后搶修運行策略魯棒優化目標，構建最壞場景下的搶修運行策略：

其中，x表示配網搶修運行策略，包括施工隊調度、移動電源調度及聯絡線動作方案，p表示不確定性變量，包括分布式電源出力和負荷需求波動，ρ_i表示節點i上的負荷權重，表示節點i在時間t的負荷恢復量；

步驟1-2、確定優化模型中的約束條件。

3.根據權利要求2所述的考慮可再生能源和負荷不確定性的配電網災后搶修運行策略優化方法，其特征在于，所述步驟1-2中的約束條件，具體為：

步驟1-2-1、確定配電網恢復過程中施工隊調度的約束；

(1)施工隊調度起點和終點約束為：

其中，表示施工隊c的移動路徑，如果施工隊c從點i運動到j點，等于1，D施工隊c的營地，Φ_F表示故障點集合；

(2)施工隊調度移動約束：

(3)每個故障至多被一個施工隊修復：

其中，表示故障點i是否被施工隊c修復，如果是則等于1；Φ_C表示施工隊集合；

(4)施工隊到達至故障點的時間約束：

其中，AT_i^c表示施工隊c到達故障點i的時間，表示施工隊c在故障點i和故障點j的運動時間，表示施工隊c修復故障點j所需要的修復時間；

(5)故障點的修復時間和故障元件的可用狀態約束：

其中，表示故障點i在時刻t是否被修復，如果是則為1，表示故障元件i的可用狀態，如果t時刻之前故障已被修復，則為1；T表示災后修復總時步；

步驟1-2-2、確定配電網恢復過程中移動電源調度的約束；

(1)移動電源調度的邏輯順序約束：

其中，表示移動電源m的移動路徑，如果m從節點i運動到j點，等于1，d表示移動電源m的初始節點，表示移動電源m是否接入節點i，如果是則等于1，Φ_M表示移動電源集合；

(2)移動電源的可用狀態約束：

其中，AT_i^m表示移動電源m到達節點i的時間，表示移動電源m在節點i和節點j的運動時間，表示移動電源m在節點j的停留時間，M表示一個極大的數，僅當表示移動電源由節點i移動至節點j時，

步驟1-2-3、確定配電網恢復過程中分布式電源出力的約束；

(1)可再生能源的出力約束：

其中，表示可再生能源k在t時刻的有功出力，表示可再生能源k在t時刻的無功出力，表示可再生能源k的有功出力上限；表示可再生能源k的功率因數；

(2)移動電源的出力約束：

其中，表示移動電源在節點i在t時刻的有功出力，表示移動電源在節點i在t時刻的無功出力，表示移動電源m的有功出力上限，表示移動電源m的無功出力上限，表示移動電源t時刻是否在節點i；

步驟1-2-4、確定配電網恢復過程中分布式電源出力的約束；

(1)線路潮流方向約束：

其中，Z_i,j,t表示節點i至節點j在時間t的潮流方向，表示故障線路ij在時刻t的可用狀態，表示聯絡線ij在時刻t的可用狀態；N表示電網節點集合；

(2)節點負荷恢復量約束：

其中，v_i,t表示節點i在時刻t是否屬于已恢復區域，表示節點i的負荷值；M表示一個極大的數，僅當Z_i,j,t＝1表示潮流方向由節點i到節點j時，v_j,t＝v_i,t，否則等式不成立；

(3)節點功率平衡約束：

其中，P_i,t表示時刻t流出節點i的有功功率，Q_i,t表示時刻t流出節點i的無功功率，表示時刻t節點i的負荷恢復有功功率，表示時刻t節點i的負荷恢復無功功率；

(4)節點電壓約束：

其中，U_i,t表示時刻t節點i的電壓幅值，R_i,j表示線路ij的電阻，X_i,j表示線路ij的電抗，表示節點i的電壓幅值上限，U_i表示節點i的電壓幅值下限；M表示一個極大的數，僅當Z_i,j,t＝1表示潮流方向由節點i到節點j時，可以計算節點電壓，U_j,t＝U_i,t-2(R_i,j·P_i,t+X_i,j·Q_i,t)，否則等式不成立；

步驟1-2-5、可再生能源出力和負荷波動約束：

其中，表示節點i的負荷波動值，P_i^L,E表示節點i的負荷預測值，表示節點i的負荷預測值的下偏差，表示節點i的負荷預測值的上偏差，表示可再生能源i的出力波動值，P_i^G,E表示可再生能源i的出力預測值，表示可再生能源i的出力預測值的下偏差，表示可再生能源i的出力預測值的上偏差。