本發(fā)明涉及配電網(wǎng)的優(yōu)化方法，尤其是一種基于負(fù)荷分配均衡的配電網(wǎng)三雙接線聯(lián)絡(luò)開關(guān)優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

目前全維度地縣配電網(wǎng)智能合環(huán)潮流技術(shù)研究還處在發(fā)展階段，隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益增大和結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，電網(wǎng)各種方式下的分析越來越受到人們的重視，運(yùn)用原有的方式已不能滿足現(xiàn)有的智能電網(wǎng)建設(shè)的要求。因此，從“確定性分析”到“概率性分析”、從“充裕度評(píng)估”到“安全性評(píng)估”、從“離線分析”到“在線分析”、從“定性估計(jì)”到“定量計(jì)算”，將是電網(wǎng)分析發(fā)展的必然趨勢(shì)。

為掌握最佳的合環(huán)時(shí)機(jī)，針對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的合環(huán)潮流的計(jì)算，調(diào)度人員則必須利用在線潮流軟件進(jìn)行模擬，而在線潮流計(jì)算的準(zhǔn)確性在很大程度上又依賴于電網(wǎng)等值模型及狀態(tài)估計(jì)結(jié)果的正確性。一方面，由于電網(wǎng)改造任務(wù)繁重，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)快速變化，使得電網(wǎng)數(shù)據(jù)維護(hù)量非常大，且外網(wǎng)等值問題沒有得到良好解決，另一方面，電網(wǎng)中無功量測(cè)的精度及可靠性又相對(duì)較低，容易導(dǎo)致狀態(tài)估計(jì)的局部精度較低，甚至失敗的情況，在線潮流計(jì)算直接應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中遇到較大的困難。文獻(xiàn)從工程實(shí)際運(yùn)行中提出了根據(jù)設(shè)備限額求解功角閉鎖量的方法，以線路或設(shè)備容許的過載潮流逆向求出開關(guān)合閘時(shí)允許的最大開關(guān)閉合相角差。調(diào)度員根據(jù)開關(guān)兩側(cè)的估計(jì)相角差，比較離線求出的合環(huán)功角閉鎖量值，判定合環(huán)操作的可行性。由于是離線計(jì)算，合環(huán)功角閉鎖量的設(shè)置通常比較保守，當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)，合環(huán)功角閉鎖量將不再適用。

因此，迫切需要開發(fā)一套數(shù)據(jù)維護(hù)量相對(duì)較小的全維度地縣配電網(wǎng)智能分析計(jì)算軟件，以預(yù)先計(jì)算合環(huán)潮流的大小，幫助調(diào)度操作人員選擇合適的操作時(shí)間，確保合環(huán)操作成功及設(shè)備安全。對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)、模型與參數(shù)、出力負(fù)荷等計(jì)算邊界條件進(jìn)行管理，然后在其上部署各種計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算功能，改變電網(wǎng)運(yùn)行方式人工計(jì)算工作模式，提高工作效率，為電網(wǎng)運(yùn)行方式安排提供輔助決策。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)集中管理，分級(jí)使用，計(jì)算分析結(jié)果交互共享的目的，為電網(wǎng)運(yùn)行方式地縣級(jí)調(diào)度進(jìn)行協(xié)同潮流穩(wěn)定分析計(jì)算提供支持平臺(tái)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種安全穩(wěn)定的基于負(fù)荷分配均衡的配電網(wǎng)三雙接線聯(lián)絡(luò)開關(guān)優(yōu)化方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案：這種基于負(fù)荷分配均衡的配電網(wǎng)三雙接線聯(lián)絡(luò)開關(guān)優(yōu)化方法，包括三雙接線故障后優(yōu)化和三雙接線故障前優(yōu)化，三雙接線故障后優(yōu)化，主要是在饋線事故或者檢修情況下，在余下的雙電源中選擇合適的電源進(jìn)行倒排，首先搜索該饋線可能成環(huán)的所有相鄰饋線，并尋找可能的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，以重新計(jì)算負(fù)荷倒排后該相鄰饋線的新負(fù)載率，搜索完成后，以新負(fù)載率最低的相鄰饋線作為優(yōu)先轉(zhuǎn)移路徑；三雙接線故障前優(yōu)化，主要是降低事故前基態(tài)潮流，還可以通過優(yōu)化事故前三雙接線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，在保證配變帶電情況不變的前提下，降低饋線段平均負(fù)載率。

所述三雙接線故障前優(yōu)化是一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問題，使用線性規(guī)劃內(nèi)點(diǎn)法求解。

本發(fā)明有益的效果是：本發(fā)明提高了上、下級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行方式的一體化，為配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障，進(jìn)行“三雙接線”下配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了“三雙接線”的完美應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

這種基于負(fù)荷分配均衡的配電網(wǎng)三雙接線聯(lián)絡(luò)開關(guān)優(yōu)化方法，包括三雙接線故障后優(yōu)化和三雙接線故障前優(yōu)化，三雙接線故障后優(yōu)化，主要是在饋線事故或者檢修情況下，在余下的雙電源中選擇合適的電源進(jìn)行倒排，首先搜索該饋線可能成環(huán)的所有相鄰饋線，并尋找可能的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，以重新計(jì)算負(fù)荷倒排后該相鄰饋線的新負(fù)載率，搜索完成后，以新負(fù)載率最低的相鄰饋線作為優(yōu)先轉(zhuǎn)移路徑；三雙接線提供了三電源的高可靠性配變接入。但為了防止短路電流超標(biāo)，配網(wǎng)必須開環(huán)運(yùn)行。三雙接線故障前優(yōu)化，主要是降低事故前基態(tài)潮流，還可以通過優(yōu)化事故前三雙接線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，在保證配變帶電情況不變的前提下，降低饋線段平均負(fù)載率。為了保證三雙接線在事故發(fā)生時(shí)，負(fù)荷轉(zhuǎn)移后能夠盡量保證各條饋線負(fù)載率均盡可能的低。

目標(biāo)為饋線段平均負(fù)載率最低；約束1是總聯(lián)絡(luò)開關(guān)打開數(shù)＝總聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合數(shù)；約束2是每個(gè)饋線環(huán)上，聯(lián)絡(luò)開關(guān)打開數(shù)＝聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合數(shù)；約束3是每次聯(lián)絡(luò)開關(guān)交換后，相關(guān)饋線段平均負(fù)載率應(yīng)降低。由于三雙接線故障前優(yōu)化是一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問題，使用線性規(guī)劃內(nèi)點(diǎn)法求解。

進(jìn)行“三雙接線”下配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了“三雙接線”的事故前聯(lián)絡(luò)開關(guān)優(yōu)化和事故后擇優(yōu)轉(zhuǎn)移。

配電網(wǎng)潮流計(jì)算是DMS應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)應(yīng)用之一，其目的是求解配電網(wǎng)進(jìn)行各種模擬操作后的穩(wěn)態(tài)潮流分布，為其它分析模塊提供基態(tài)潮流。

DMS應(yīng)用軟件提供了多種潮流算法，包括：前推回代法、牛頓拉夫遜法及最優(yōu)乘子法等。既能進(jìn)行輻射網(wǎng)的潮流計(jì)算，也能進(jìn)行環(huán)網(wǎng)的潮流計(jì)算。對(duì)于配電網(wǎng)絡(luò)，由于饋線的R/X值一般較大，應(yīng)用快速分解法進(jìn)行潮流計(jì)算時(shí)可能遇到困難。對(duì)于輻射型配電網(wǎng)的潮流計(jì)算，前推回代法因其原理簡(jiǎn)單、算法實(shí)現(xiàn)方便，收斂性好等原因得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于出現(xiàn)環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的情況，采用前推回代法進(jìn)行潮流計(jì)算將遇到困難，可采用牛頓拉夫遜法或最優(yōu)乘子法進(jìn)行潮流計(jì)算。

在原有的省地智能計(jì)算基礎(chǔ)上，推進(jìn)縣調(diào)開展35kV及以下電網(wǎng)的潮流計(jì)算、合環(huán)校驗(yàn)、“三雙接線”優(yōu)化、分布式能源接入校核等工作，提高上、下級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行方式的一體化，為配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。具體內(nèi)容如下：

1)省地縣配一體建模模塊：從智能計(jì)算、EMS、PMIS的得到的開關(guān)開合狀態(tài)信息和電網(wǎng)的一次接線等相關(guān)數(shù)據(jù)，來確定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)潢P(guān)系。

2)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)：實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)潮流、電壓校核、合環(huán)潮流等計(jì)算功能，進(jìn)行電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行優(yōu)化。

3)考慮分布式新能源接入下的安全分析：針對(duì)地方電廠越來越多的分布式新能源接入，如風(fēng)電、水電等，對(duì)接入新能源后的電網(wǎng)進(jìn)行短路分析，容量分析、安全性分析、備用分析。

4)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析、N-1掃描：研究建立電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)防控實(shí)用模型，使之至少滿足調(diào)度計(jì)劃在安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、停電范圍、停電時(shí)間、停電損失等四種約束條件下的風(fēng)險(xiǎn)分析，同時(shí)兼顧預(yù)控措施的可行性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性論證，實(shí)現(xiàn)考慮全網(wǎng)任一元件跳閘包括線路、主變、母線等故障方式下電網(wǎng)潮流、靜態(tài)安全校核等批量計(jì)算分析功能。

5)合環(huán)潮流計(jì)算：對(duì)合環(huán)后網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流計(jì)算，從而得到合環(huán)后的潮流分布信息，通過配電網(wǎng)潮流與主網(wǎng)潮流計(jì)算一體化

6)合環(huán)潮流分析：對(duì)合環(huán)潮流計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。分析主線、分支、負(fù)荷分布等影響因素，并通過主變調(diào)檔、電容器投退、根據(jù)兩段母線負(fù)荷差適當(dāng)調(diào)整兩段母線電壓差、整段母線負(fù)荷轉(zhuǎn)移策略、負(fù)荷轉(zhuǎn)移后線路重載分析、運(yùn)行方式調(diào)整等手段來減少合環(huán)潮流的調(diào)整優(yōu)化策略。

7)配電網(wǎng)可開放容量評(píng)估：保證各變電站的變壓器、電源線路及相關(guān)上級(jí)變壓器、電源線路等設(shè)備滿足N-1要求，對(duì)重要負(fù)荷線路要滿足N-2要求。

進(jìn)行“三雙接線”下配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，實(shí)現(xiàn)“三雙接線”的完美應(yīng)用。

除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。