本發(fā)明涉及配電網(wǎng)，具體而言，涉及一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法。

背景技術(shù)：

1、在我國(guó)低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)中，由于單相負(fù)荷用戶(hù)接入的不可控增容、單相大功率負(fù)載的接入及單相負(fù)荷接入不同時(shí)性等因素的存在，使得低壓配電網(wǎng)三相不平衡問(wèn)題在保障系統(tǒng)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中的影響較為突出，特別是農(nóng)村低壓配電網(wǎng)系統(tǒng)中表現(xiàn)尤為明顯，這就導(dǎo)致變壓器損耗加大、低壓配電線(xiàn)路線(xiàn)損增加以及導(dǎo)致用戶(hù)側(cè)出現(xiàn)壓降等，嚴(yán)重者甚至可能造成事故，影響系統(tǒng)的安全、可靠及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法，其能夠解決三相不平衡引起的復(fù)合電能質(zhì)量擾動(dòng)和附加損耗問(wèn)題，顯著提高變壓器和線(xiàn)路輸電效率，減少配電網(wǎng)損耗。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案為：

3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法，其包括以下步驟：

4、s1、采集配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)獲取配電網(wǎng)的最小配網(wǎng)運(yùn)行損耗和電壓不平衡度；

5、s2、以最小配網(wǎng)運(yùn)行損耗和電壓不平衡度為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型；

6、s3、將含分布式電源的配電網(wǎng)等效為無(wú)向圖，求解配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型得到滿(mǎn)足約束的最優(yōu)解；

7、s4、根據(jù)最優(yōu)解獲得配電網(wǎng)重構(gòu)降損結(jié)果。

8、進(jìn)一步地，步驟s2中，以最小配網(wǎng)運(yùn)行損耗和電壓不平衡度為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型的計(jì)算過(guò)程包括：

9、以最小配網(wǎng)運(yùn)行損耗和電壓不平衡度為目標(biāo)函數(shù)建立總目標(biāo)函數(shù)集合：

10、

11、以配網(wǎng)運(yùn)行損耗為目標(biāo)函數(shù)：

12、

13、以電壓不平衡度為目標(biāo)函數(shù)：

14、

15、式中，min?ploss為最小配網(wǎng)運(yùn)行損耗，minvufindex為最小電壓不平衡度，ploss為網(wǎng)絡(luò)中所有線(xiàn)路的有功損耗之和，vufindex為電壓不平衡度，l為網(wǎng)絡(luò)中的支路數(shù)；pi,k、qi,k分別為流過(guò)支路的有功功率和無(wú)功功率，ri,k為支路電阻，ui,k為支路的首端電壓，i表示三相配電網(wǎng)的a、b、c三相，vufj為總線(xiàn)j上的真實(shí)不平衡指數(shù)，為表示母線(xiàn)j正負(fù)序的電壓。

16、進(jìn)一步地，步驟s2中，上述配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型的約束條件包括：

17、節(jié)點(diǎn)電壓約束：

18、ujmin＜uj,φ＜ujmax

19、支路電流約束：

20、iimin＜ii,φ＜iimax

21、功率約束：

22、

23、主變?nèi)萘考s束：

24、ti≤ci

25、系統(tǒng)拓?fù)浞桨笧檩椛錉畹募s束：

26、

27、式中，uj，φ為節(jié)點(diǎn)電壓，ujmax、ujmin分別表示節(jié)點(diǎn)j的電壓上、下限，ii，φ為支路電流，iimax、iimin分別表示支路i的電流上下限，pi、qi為節(jié)點(diǎn)i的有功、無(wú)功功率，ui、uj為節(jié)點(diǎn)i、j電壓，gii、bii為支路ii的電導(dǎo)和電納，gij、bij為支路ij的電導(dǎo)和電納，δij為支路ij的電壓相角差，c(i)為與節(jié)點(diǎn)i相連的所有節(jié)點(diǎn)的集合，pdg,i、qdg,i為節(jié)點(diǎn)i的dg出力，pdg，i為有功出力，為有功出力的最大、最小值，qdg，i為無(wú)功出力，為無(wú)功出力的最大、最小值，ti為主變頂點(diǎn)i的負(fù)載，ci為表示主變壓器i的容量，βij、βji均表示生成樹(shù)中節(jié)點(diǎn)父子關(guān)系變量，n(i)表示與節(jié)點(diǎn)i相連的節(jié)點(diǎn)集合，αij為配電網(wǎng)重構(gòu)后支路ij開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。

28、進(jìn)一步地，步驟s3中，求解配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型得到滿(mǎn)足約束的最優(yōu)解的計(jì)算過(guò)程包括：

29、將含分布式電源的配電網(wǎng)等效為無(wú)向圖：

30、g＝(v,e,w)

31、將最優(yōu)解等效為滿(mǎn)足目標(biāo)函數(shù)的最小生成樹(shù)：

32、

33、計(jì)算電壓的平衡指數(shù)來(lái)調(diào)整聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)的位置以得到滿(mǎn)足約束的最優(yōu)解：

34、

35、式中，g表示無(wú)向圖，v為節(jié)點(diǎn)，e為支路，w為樹(shù)枝，t為最小生成樹(shù)，w(l)表示邊的權(quán)值，vbi為配電網(wǎng)中各聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)的電壓平衡指數(shù)，max(uni,unj)表示取大值，min(uni,unj)表示取小值。

36、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電子設(shè)備，包括：

37、存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)程序；

38、處理器；

39、當(dāng)上述一個(gè)或多個(gè)程序被上述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述第一方面中任一項(xiàng)的一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法。

40、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一方面中任一項(xiàng)的一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法。

41、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明至少具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

42、(1)本發(fā)明一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法，通過(guò)開(kāi)關(guān)調(diào)整電力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分布式能源資源的接入，提高了電力系統(tǒng)的效率，降低了系統(tǒng)成本，有利于推動(dòng)電力系統(tǒng)向清潔、高效的方向轉(zhuǎn)型；

43、(2)本發(fā)明以最小配網(wǎng)損耗和電壓不平衡度為目標(biāo)函數(shù)，并考慮眾多復(fù)雜的配電網(wǎng)設(shè)備，加入相關(guān)運(yùn)行約束，構(gòu)建配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型，顯著提高了變壓器和線(xiàn)路輸電效率，減少了配電網(wǎng)損耗，有效提高了電壓質(zhì)量，促進(jìn)了配電網(wǎng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行；

44、(3)本發(fā)明通過(guò)電壓的平衡指數(shù)來(lái)調(diào)整聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和分段開(kāi)關(guān)的位置，從而得到一個(gè)滿(mǎn)足約束的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)，正確、高效的實(shí)現(xiàn)了含分布式電源接入的配電網(wǎng)的多目標(biāo)優(yōu)化，進(jìn)一步減少了配電網(wǎng)損耗，對(duì)實(shí)際配電網(wǎng)重構(gòu)有一定的參考意義。

技術(shù)特征：

1.一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法，其特征在于，步驟s2中，以最小配網(wǎng)運(yùn)行損耗和電壓不平衡度為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型的計(jì)算過(guò)程包括：

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法，其特征在于，步驟s2中，所述配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型的約束條件包括：

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法，其特征在于，步驟s3中，求解配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型得到滿(mǎn)足約束的最優(yōu)解的計(jì)算過(guò)程包括：

5.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：

6.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種基于無(wú)向圖的配電網(wǎng)重構(gòu)降損方法，涉及配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，包括：S1、采集配電網(wǎng)歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)獲取配電網(wǎng)的最小配網(wǎng)運(yùn)行損耗和電壓不平衡度；S2、以最小配網(wǎng)運(yùn)行損耗和電壓不平衡度為目標(biāo)函數(shù)，構(gòu)建配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型；S3、將含分布式電源的配電網(wǎng)等效為無(wú)向圖，求解配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型得到滿(mǎn)足約束的最優(yōu)解；S4、根據(jù)最優(yōu)解獲得配電網(wǎng)重構(gòu)降損結(jié)果；本發(fā)明以最小配網(wǎng)損耗和電壓不平衡度為目標(biāo)函數(shù)，并考慮眾多復(fù)雜的配電網(wǎng)設(shè)備，加入相關(guān)運(yùn)行約束，構(gòu)建配電網(wǎng)重構(gòu)降損模型，解決了三相不平衡引起的復(fù)合電能質(zhì)量擾動(dòng)和附加損耗問(wèn)題，顯著提高變壓器和線(xiàn)路輸電效率并減少了配電網(wǎng)損耗。

技術(shù)研發(fā)人員：梁琛,馬喜平,李亞昕,董曉陽(yáng),魏凱,張東平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30