一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法技术

本发明专利技术公开了一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法，包括以下步骤：1)判断待判定安全边界是否为空，如果是，执行步骤3)；否，执行步骤2)；2)判断待判定安全边界对应的判定矩阵是否含有全零列，如果是，待判定安全边界不属于严格安全边界；否，待判定安全边界属于严格安全边界，均执行步骤3)；3)判断能否找到其他的待判定安全边界，如果是，继续判断新的待判定安全边界，执行步骤1)；否，执行步骤4)；4)所有严格安全边界均已找到，删除冗余的严格安全边界，得到无冗余、完整的严格安全边界；5)求解完整非严格安全边界，检验非严格安全边界的完整性。本发明专利技术能够快速、准确地求解出完整的严格与非严格安全边界的解析表达式。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法
本专利技术涉及配电网规划运行领域，尤其涉及一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法。
技术介绍
配电系统安全域(DistributionSystemSecurityRegion,DSSR)[1]，是满足配电N-1安全准则的所有工作点的集合[2]，具有明显边界，边界内所有工作点均安全，边界外工作点均不安全。相比于传统N-1仿真法，“域”能够描述工作点和安全边界的相对位置，提供整体的安全性测度，有利于安全监视和预防控制[3]。DSSR理论为未来配电网安全高效的规划运行提供了新方法[4,5]。安全边界点的临界性具有很大差异，有的边界点，任意馈线增加负荷就变得不安全，有的边界点还可以在某些区域增加负荷，这种临界性强弱的不同，在运行和规划分析中应该区别对待。现有技术一直未能区分。
技术实现思路
本专利技术提供了一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法，本专利技术对给定配电网，能够快速、准确地求解出完整的严格与非严格安全边界的解析表达式，详见下文描述：一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法，所述求解方法包括以下步骤：1)判断待判定安全边界是否为空，如果是，执行步骤3)；如果否，执行步骤2)；2)判断待判定安全边界对应的判定矩阵是否含有全零列，如果是，待判定安全边界不属于严格安全边界；如果否，待判定安全边界属于严格安全边界，均执行步骤3)；3)判断能否找到其他的待判定安全边界，如果是，继续判断新的待判定安全边界，执行步骤1)；如果否，执行步骤4)；4)所有严格安全边界均已找到，删除冗余的严格安全边界，得到无冗余、完整的严格安全边界；5)求解完整非严格安全边界，检验非严格安全边界的完整性。所述判断待判定安全边界是否为空之前，所述方法还包括：求出配电网安全域的最简表达式和安全边界，生成一个待判定安全边界。所述严格安全边界定义为所有具有严格临界性工作点的集合，第k个严格安全边界Bstk的解析表达式为：式中，k＝1,2,3,…；Hk是按等式在前、不等式在后排序的超平面表达式；lk是等式个数，1≤lk≤m，m表示安全边界的总个数；ck(lk)为主变或馈线的额定容量；y为原工作点；Bse为安全边界；ε为任意小的正数；m表示安全边界的总个数；n为馈线或馈线段负荷总数；y'为第j个负荷增加ε后形成的新工作点；当lk＝1时，称Bstk为独立型严格安全边界；当lk≥2时，称Bstk为相交型严格安全边界；将每一个严格安全边界Bstk求并集，得完整严格安全边界Bst。所述完整非严格安全边界具体为：非严格安全边界定义为所有具有非严格临界性工作点的集合，记为Bnst；第k个非严格安全边界解析表达式为：式中，pk是第k个非严格安全边界Bnstk中等式的个数，1≤pk＜m；qk-pk是第k个非严格安全边界Bnstk中严格不等式的个数，pk≤qk＜m；为主变或馈线的额定容量；所有Bnstk求并集后得到完整的非严格安全边界。本专利技术提供的技术方案的有益效果是：1、本专利技术提出了安全边界不同强弱的临界类型，将安全边界划分为严格安全边界和非严格安全边界两部分，并给出了求解完整严格与非严格安全边界的解析表达式的方法；2、本专利技术帮助人们聚焦到少数严格安全边界上提高了安全监视的效率，明确了优化的对象。附图说明图1为一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法的流程图；图2为算例的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术实施例提出了严格与非严格安全边界的概念、数学定义及求解方法。严格与非严格安全边界的提出有利于研究者更好地观测DSSR特性，更深入地认识安全边界的本质，为安全域理论的进一步发展奠定了基础。实施例1一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法，参见图1，该求解方法包括以下步骤：101：求出配电网安全域的最简表达式和安全边界Bse，生成一个待判定安全边界；102：判断待判定安全边界是否为空，如果是，执行步骤104；如果否，执行步骤103；103：判断待判定安全边界对应的判定矩阵是否含有全零列，如果是，待判定安全边界不属于严格安全边界，执行步骤104；如果否，待判定安全边界属于严格安全边界，执行步骤104；104：判断能否找到其他的待判定安全边界，如果是，继续判断新的待判定安全边界，执行步骤102；如果否，执行步骤105；105：所有严格安全边界均已找到，删除冗余的严格安全边界，得到无冗余、完整的严格安全边界；106：求解完整非严格安全边界，检验非严格安全边界的完整性。其中，上述步骤103中的严格安全边界的定义、分类及解析表达式如下：一、严格安全边界的定义严格临界性定义为：对于某安全工作点，任何负荷单独增加都一定造成不安全。严格临界性的数学描述如下：原工作点y＝[F1,F2,…,Fn]T位于安全边界Bse上，即y∈Bse。第j个负荷增加后形成新工作点y'＝[F1,…,Fj+ε,…,Fn]T，其中，ε为任意小的正数，F1,F2,…,Fn为配电网馈线(或馈线段)负荷，n为馈线(或馈线段)负荷总数。如果对于和j∈{1,2,...,n}，都有则称原工作点y具有严格临界性。严格安全边界定义为所有具有严格临界性工作点的集合，记为Bst。第k个严格安全边界Bstk的解析表达式为：式中，k＝1,2,3,…；Hk是按等式在前、不等式在后排序的超平面表达式(该表达式为本领域技术人员所公知，本专利技术实施例对此不做赘述，列写方法参见参考文献[6])；lk是等式个数，1≤lk≤m，m表示安全边界的总个数；ck(lk)为主变或馈线的额定容量。在严格安全边界Bstk解析表达式(2)中，当lk＝1时，称Bstk为独立型严格安全边界，记为Bid；当lk≥2时，称Bstk为相交型严格安全边界，记为Bis。将每一个严格安全边界Bstk求并集，得完整严格安全边界Bst：Bst＝Bst1∪Bst2∪Bst3∪…(3)二、非严格安全边界的定义及解析表达式非严格临界性定义为具有临界性但不具备严格临界性，即某安全工作点，至少存在一个负荷单独增加会造成不安全，但同时也存在某一个负荷增加后仍然保持安全。非严格临界性的数学描述如下：原工作点y＝[F1,F2,…,Fn]T位于安全边界Bse上，即y∈Bse。第j个负荷增加后形成新工作点y'＝[F1,…,Fj+ε,…,Fn]T，其中，ε为任意小的正数。如果对于和j∈{1,2,...,n}，仍使得y'∈Bse，则称工作点y具有非严格临界性。非严格安全边界定义为所有具有非严格临界性工作点的集合，记为Bnst。第k个非严格安全边界解析表达式的一般形式如下所示：式中，k＝1,2,3,…；pk是第k个非严格安全边界Bnstk中等式的个数，1≤pk＜m；qk-pk是第k个非严格安全边界Bnstk中严格不等式(＜)的个数，pk≤qk＜m；Hk是按等式在前、严格不等式在中、非严格不等式(≤)在后排序的超平面表达式(该表达式为本领域技术人员所公知，本专利技术实施例对此不做赘述，列写方法参见参考文献[6])；m表示安全边界的总个数(每个超平面算作一个安全边界)；ck(pk)、ck(qk)为主变或馈线的额定容量。所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法，其特征在于，所述求解方法包括以下步骤：1)判断待判定安全边界是否为空，如果是，执行步骤3)；如果否，执行步骤2)；2)判断待判定安全边界对应的判定矩阵是否含有全零列，如果是，待判定安全边界不属于严格安全边界；如果否，待判定安全边界属于严格安全边界，均执行步骤3)；3)判断能否找到其他的待判定安全边界，如果是，继续判断新的待判定安全边界，执行步骤1)；如果否，执行步骤4)；4)所有严格安全边界均已找到，删除冗余的严格安全边界，得到无冗余、完整的严格安全边界；5)求解完整非严格安全边界，检验非严格安全边界的完整性。

【技术特征摘要】
1.一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法，其特征在于，所述求解方法包括以下步骤：1)判断待判定安全边界是否为空，如果是，执行步骤3)；如果否，执行步骤2)；2)判断待判定安全边界对应的判定矩阵是否含有全零列，如果是，待判定安全边界不属于严格安全边界；如果否，待判定安全边界属于严格安全边界，均执行步骤3)；3)判断能否找到其他的待判定安全边界，如果是，继续判断新的待判定安全边界，执行步骤1)；如果否，执行步骤4)；4)所有严格安全边界均已找到，删除冗余的严格安全边界，得到无冗余、完整的严格安全边界；5)求解完整非严格安全边界，检验非严格安全边界的完整性。2.根据权利要求1所述的一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法，其特征在于，所述判断待判定安全边界是否为空之前，所述方法还包括：求出配电网安全域的最简表达式和安全边界，生成一个待判定安全边界。3.根据权利要求1所述的一种配电网严格安全边界和非严格安全边界的求解方法，其特征在于，所述严格安全边界定义为所有具有严格临界性工作点的集合，第k个...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖峻，肖居承，祖国强，张宝强，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12