一种基于多目标优化的配电网络重构优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多目标优化的配电网络重构优化方法，实施步骤如下：分别计算配电网络当前的系统网损、负荷均衡指数、最小节点电压，判断是否需要进行重构优化，如需要重构优化则针对配电网络进行配电网络重构后得到的最优拓扑结构；当负荷均衡指数或最小节点电压越限时，直接执行网络重构操作，当只有系统网损越限时，计算将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估指标，如果指标大于指定的阈值则判定经济效益评估通过并执行网络重构操作；否则判定评估不通过且不执行网络重构操作。本发明专利技术配电网络重构优化效果好、能够在执行网络重构操作前进行经济效益评估以避免浪费，使用方便、节约资源、经济性和安全性好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，实施步骤如下：分别计算配电网络当前的系统网损、负荷均衡指数、最小节点电压，判断是否需要进行重构优化，如需要重构优化则针对配电网络进行配电网络重构后得到的最优拓扑结构；当负荷均衡指数或最小节点电压越限时，直接执行网络重构操作，当只有系统网损越限时，计算将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估指标，如果指标大于指定的阈值则判定经济效益评估通过并执行网络重构操作；否则判定评估不通过且不执行网络重构操作。本专利技术配电网络重构优化效果好、能够在执行网络重构操作前进行经济效益评估以避免浪费，使用方便、节约资源、经济性和安全性好。【专利说明】—种基于多目标优化的配电网络重构优化方法
本专利技术涉及电力系统配电网自动化技术，具体涉及。
技术介绍
配电网络具有闭环设计、开环运行的特点，它是通过配电线路上配置一些开关来实现的。配电网中装有大量常闭的分段开关和常开的联络开关，网络重构就是通过操作这些开关，即通过调整网络中开关的分合状态，重新组织网络的运行方式，使之处于一个更有利的运行状态。配电网络重构主要包括两个方面:①网络优化重构，②故障恢复重构。其中网络优化重构主要是指配电网安全运行时，通过改变配电网的网络拓扑，以达到降低网络损耗，平衡负荷，提高供电可靠性，提高供电最小节点电压等目的。 网络优化重构不需要增加投资，能够通过对系统原有结构进行优化，发挥配电网自身的潜力，从而以较低的成本实现电网运行的经济性和安全性，具有很大的经济和社会效益。网络优化重构是一个多目标优化问题，优化模型和算法都需要考虑多种目标，现有的网络重构中很少能同时考虑多种优化目标。目前的网络优化重构基本是用于指导配电网规划，而对于激发网络自身的潜力进行实时重构是有必要的，但是如果进行没有条件限制的网络将会引起资源的不必要浪费，因此应当对当前网络事先加以评估以判断是否需要重构。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:针对现有技术的上述技术问题，提供一种配电网络重构优化效果好、能够在执行网络重构操作前进行经济效益评估以避免浪费，使用方便、节约资源、经济性和安全性好的基于多目标优化的配电网络重构优化方法。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为: ，其实施步骤如下: I)分别计算配电网络在当前拓扑结构下的系统网损和负荷均衡指数，获取配电网络在当前拓扑结构下的最小节点电压、最大节点电压偏移量；根据所述系统网损、负荷均衡指数、最小节点电压三者的越限状况判断配电网络是否需要进行重构优化，如果需要进行重构优化则跳转执行步骤2)，否则如果不需要进行重构优化则退出； 2)针对配电网络的当前拓扑结构构建优化重构模型，将系统网损、负荷均衡指数、最大节点电压偏移量同时作为遗传算法目标函数的优化目标，通过遗传算法对配电网络的当前拓扑结构进行优化求解得到最优拓扑结构； 3)当负荷均衡指数或最小节点电压越限时，直接执行网络重构操作；当只有系统网损越限时，计算将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估指标，判断所述经济效益评估指标是否大于指定的阈值，如果大于指定的阈值则判定将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估通过，执行针对最优拓扑结构的网络重构操作；否则判定将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估不通过，不执行针对最优拓扑结构的网络重构操作。 优选地，所述步骤I)的详细实施步骤如下: 1.1)分别计算配电网络在当前拓扑结构下的系统网损和负荷均衡指数，获取配电网络在当前拓扑结构下的最小节点电压，根据最小节点电压和各个节点电压之间的差值获得最大节点电压偏移量； 1.2)针对所述系统网损设置第一标志位和第一阈值，针对所述负荷均衡指数设置第二标志位和第二阈值，针对所述最小节点电压设置第三标志位和第三阈值，并根据式 (I)~式(3)分别计算所述第一标志位、第二标志位、第三标志位； 【权利要求】1.，其特征在于实施步骤如下: 1)分别计算配电网络在当前拓扑结构下的系统网损和负荷均衡指数，获取配电网络在当前拓扑结构下的最小节点电压、最大节点电压偏移量；根据所述系统网损、负荷均衡指数、最小节点电压三者的越限状况判断配电网络是否需要进行重构优化，如果需要进行重构优化则跳转执行步骤2)，否则如果不需要进行重构优化则退出； 2)针对配电网络的当前拓扑结构构建优化重构模型，将系统网损、负荷均衡指数、最大节点电压偏移量同时作为遗传算法目标函数的优化目标，通过遗传算法对配电网络的当前拓扑结构进行优化求解得到最优拓扑结构； 3)当负荷均衡指数或最小节点电压越限时，直接执行网络重构操作；当只有系统网损越限时，计算将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估指标，判断所述经济效益评估指标是否大于指定的阈值，如果大于指定的阈值则判定将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估通过，执行针对最优拓扑结构的网络重构操作；否则判定将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估不通过，不执行针对最优拓扑结构的网络重构操作。2.根据权利要求1所述的基于多目标优化的配电网络重构优化方法，其特征在于，所述步骤I)的详细实施步骤如下: 1.1)分别计算配电网络在当前拓扑结构下的系统网损和负荷均衡指数，获取配电网络在当前拓扑结构下的最小节点电压，根据最小节点电压和各个节点电压之间的差值获得最大节点电压偏移量； 1.2)针对所述系统网损设置第一标志位和第一阈值，针对所述负荷均衡指数设置第二标志位和第二阈值，针对所述最小节点电压设置第三标志位和第三阈值，并根据式(I)~式(3)分别计算所述第一标志位、第二标志位、第三标志位；式⑴~式⑶中，flagl表示第一标志位，Pltjss表示配电网络在当前拓扑结构下的系统网损，Pf表示第一阈值；flag2表示第二标志位，LBsys表示配电网络在当前拓扑结构下的负荷均衡指数，LBf表示第二阈值；flag3表示第三标志位，V表示配电网络在当前拓扑结构下的最小节点电压，Vf表示第三阈值； 1.3)判断式(4)是否成立，如果式(4)成立则判定配电网络需要进行重构优化，跳转执行步骤2)，否则判定配电网络不需要进行重构优化并退出； flag = flag! I fIag21 fIag3 = I(4) 式(4)中，Hag1表示第一标志位,fIag2表示第二标志位,fIag3表示第三标志位,flag表不第一标志位、第二标志位、第三标志位三者相与后得到的结果。3.根据权利要求2所述的基于多目标优化的配电网络重构优化方法，其特征在于:所述步骤1.1)中具体是指根据式(5)计算获得配电网络在当前拓扑结构下的系统网损；式(5)中，Pltjss表示配电网络在当前拓扑结构下的系统网损，匕表示配电网络在当前拓扑结构下支路i的状态，该状态为I表示支路闭合、状态为O表示支路断开Ai表示配电网络在当前拓扑结构下支路i的电阻，Pi表示配电网络在当前拓扑结构下支路i末端流过的有功功率，Qi表示配电网络在当前拓扑结构下支路i末端流过的无功功率，Ui表示配电网络在当前拓扑结构下支路i的末端节点电压，i的取值区间为，b为配电网络中的支路总本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多目标优化的配电网络重构优化方法，其特征在于实施步骤如下：1)分别计算配电网络在当前拓扑结构下的系统网损和负荷均衡指数，获取配电网络在当前拓扑结构下的最小节点电压、最大节点电压偏移量；根据所述系统网损、负荷均衡指数、最小节点电压三者的越限状况判断配电网络是否需要进行重构优化，如果需要进行重构优化则跳转执行步骤2)，否则如果不需要进行重构优化则退出；2)针对配电网络的当前拓扑结构构建优化重构模型，将系统网损、负荷均衡指数、最大节点电压偏移量同时作为遗传算法目标函数的优化目标，通过遗传算法对配电网络的当前拓扑结构进行优化求解得到最优拓扑结构；3)当负荷均衡指数或最小节点电压越限时，直接执行网络重构操作；当只有系统网损越限时，计算将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估指标，判断所述经济效益评估指标是否大于指定的阈值，如果大于指定的阈值则判定将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估通过，执行针对最优拓扑结构的网络重构操作；否则判定将配电网络从当前拓扑结构转换为最优拓扑结构的经济效益评估不通过，不执行针对最优拓扑结构的网络重构操作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣然，朱亮，陈宏，冷华，李龙桂，朱吉然，唐海国，龚汉阳，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南大学，
类型：发明
国别省市：北京;11