一种配电网故障自愈与线损协同优化方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种配电网故障自愈与线损协同优化方法，包括构建树形结构的配电网拓扑图，该配电网拓扑图以变电站为根节点及配电网负荷为子节点，并以实际线路和联络线为节点间相连的边；在配电网拓扑图中，查找出配电网故障点所对应子节点及其相连的边并删除，且进一步将配电网故障点所对应子节点被删后未与根节点互通的子节点及其相连的边进行删除，得到被删子节点对应的可恢复子图；在可恢复子图中，沿节点间相连的边遍历出根节点路由至其对应的所有子节点的路径作为故障自愈路径并进行线路损耗计算，筛选出线路损耗最小的故障自愈路径为最终的故障自愈路径。实施本发明专利技术，通过自动优化计算故障自愈与线损来实现自愈恢复后整体线损最小控制，减少了线路开关装置的动作次数。

A Collaborative Optimization Method and System for Fault Self-healing and Line Loss in Distribution Network

【技术实现步骤摘要】
一种配电网故障自愈与线损协同优化方法及系统
本专利技术涉及电力系统自动
，尤其涉及一种配电网故障自愈与线损协同优化方法及系统。
技术介绍
现有的配电网在馈线出现接地故障后，采用继电保护系统自动断开馈线开关并进行数次闭合，实现配电网故障的自动隔离与自愈恢复，该方式虽然可实现基本的隔离与自愈功能，但却不能保证自愈后的配电线路损耗是最优的，因而可能导致配电网故障自愈后线损的增加，难以满足配电网优化运行的需求。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种配电网故障自愈与线损协同优化方法及系统，通过自动优化计算故障自愈与线损来实现自愈恢复后整体线损最小控制，减少了线路开关装置的动作次数。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种配电网故障自愈与线损协同优化方法，所述方法包括以下步骤：构建树形结构的配电网拓扑图，所述配电网拓扑图以配电网实际情况中的变电站为根节点及配电网负荷为子节点，并以实际线路和联络线为节点间相连的边；在所述配电网拓扑图中，查找出配电网故障点所对应子节点及其相连的边并删除，且进一步将配电网故障点所对应子节点被删后未与根节点互通的子节点及其相连的边进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配电网故障自愈与线损协同优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：构建树形结构的配电网拓扑图，所述配电网拓扑图以配电网实际情况中的变电站为根节点及配电网负荷为子节点，并以实际线路和联络线为节点间相连的边；在所述配电网拓扑图中，查找出配电网故障点所对应子节点及其相连的边并删除，且进一步将配电网故障点所对应子节点被删后未与根节点互通的子节点及其相连的边进行删除，得到被删子节点对应的可恢复子图；在所得到的可恢复子图中，沿节点间相连的边遍历出根节点路由至其对应所有子节点的路径并均作为故障自愈路径，且对所有的故障自愈路径进行线路损耗计算，进一步筛选出线路损耗最小的故障自愈路径为最终的故障自愈路...

【技术特征摘要】
1.一种配电网故障自愈与线损协同优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：构建树形结构的配电网拓扑图，所述配电网拓扑图以配电网实际情况中的变电站为根节点及配电网负荷为子节点，并以实际线路和联络线为节点间相连的边；在所述配电网拓扑图中，查找出配电网故障点所对应子节点及其相连的边并删除，且进一步将配电网故障点所对应子节点被删后未与根节点互通的子节点及其相连的边进行删除，得到被删子节点对应的可恢复子图；在所得到的可恢复子图中，沿节点间相连的边遍历出根节点路由至其对应所有子节点的路径并均作为故障自愈路径，且对所有的故障自愈路径进行线路损耗计算，进一步筛选出线路损耗最小的故障自愈路径为最终的故障自愈路径，实现配电网故障自愈与线损协同优化。2.如权利要求1所述的配电网故障自愈与线损协同优化方法，其特征在于，所述在所得到的可恢复子图中，沿节点间相连的边遍历出根节点路由至其对应所有子节点的路径并均作为故障自愈路径，且对所有的故障自愈路径进行线路损耗计算，进一步筛选出线路损耗最小的故障自愈路径为最终的故障自愈路径，实现配电网故障自愈与线损协同优化的具体步骤包括：在所得到的可恢复子图中，沿节点间相连的边遍历出根节点路由至其对应的所有子节点的路径作为故障自愈路径；根据所述可恢复子图中节点的总数量N以及节点间相连边所对应实际线路阻抗值或联络线阻抗值，构建出N×N维的阻抗矩阵；其中，在所述阻抗矩阵中，对应设置无连接两节点间阻抗为无穷大，对应设置有连接两节点间阻抗为实际线路阻抗值或联络线阻抗值，且设置对角线均为0，使得所述阻抗矩阵的定义如(1)式所示：其中，RL为所述阻抗矩阵，RL1,0为节点1与节点0之间的实际线路阻抗，RLN-1,0为节点N-1与节点0之间的实际线路阻抗值或联络线阻抗值，RL0,1为节点0与节点1之间的实际线路阻抗值或联络线阻抗值，RLN-1,1为节点N-1与节点1之间的实际线路阻抗值或联络线阻抗值，RL0,N-1为节点0与节点N-1之间的实际线路阻抗值或联络线阻抗值，RL1,N-1为节点1与节点N-1之间的实际线路阻抗值或联络线阻抗值；N为大于1的正整数；对每一故障自愈路径中所含有的每一条边均定义有根权向量和叶权向量如(2)式所示：其中，为边el,n的根权向量，为边el,n的叶权向量，el,n为节点vl和节点vn的边，且l≠n；代表边el,n距根节点较近的端是否与节点0相连接，若相连则值为1，否则值为0；代表边el,n距根节点较近的端是否与节点1相连接，若相连则值为1，否则值为0；代表边el,n距根节点较近的端是否与节点N-1相连接，若相连则值为1，否则值为0；ξ0代表边el,n距根节点较远的端否与节点1相连接，若相连则ξ0值为1，否则ξ0值为0；ξ1代表边el,n距根节点较远的端是否与节点2相连接，若相连则ξ1值为1，否则ξ1值为0；ξN-1代表边el,n距根节点较远的端是否与节点N相连接，若相连则ξN-1值为1，否则ξN-1值为0；获取所述可恢复子图中每一子节点至根节点所经过的所有边的集合，并根据公式(3)及所获取到的每一子节点至根节点所经过的所有边的集合，计算出述可恢复子图中每一子节点的根路径向量和叶路径向量；其中，为子节点vp的根路径向量，为子节点vp的叶路径向量；根据公式(4)，计算出每一故障自愈路径的恢复损耗矩阵；其中，PLj为第j个故障自愈路径的恢复损耗矩阵，V1为所述可恢复子图中由所有节点形成的节点集合，Sp为子节点vp的预设负荷容量；根据公式(5)，以最小化线路损耗为优化目标并求解，得到线路损耗最小的恢复损耗矩阵所对应的故障自愈路径为最终的故障自愈路径，用以实现配电网故障自愈与线损协同优化：其中，RLopt为最小的恢复损耗矩阵。3.如权利要求2所述的配电网故障自愈与线损协同优化方法，其特征在于，所述在所得到的可恢复子图中，沿节点间相连的边遍历出根节点路由至其对应的所有子节点的路径作为故障自愈路径的具体步骤包括：在所述可恢复子图中，设置节点间相连的实线边代表实际线路以及设置节点间相连的虚线边代表联络线，并遍历出与根节点互通均采用实线边的子节点作为未停电节点，且将所遍历出的所有未停电节点间相连的边形成为未停电边集，进一步遍历出与根节点互通均经过至少一虚线边的子节点作为停电节点，且将所遍历出的所有停电节点间相连的边形成为停电边集；在所述可恢复子图中，设置与任一停电节点相连的未停电节点为恢复节点，并将所述恢复节点与其相连的停电节点的边归属为所述停电边集中；在所述停电边集中，遍历出所述恢复节点路由至其对应的所有停电节点的路径，并将遍历出的每一条由恢复节点路由至其对应的所有停电节点的路径所经过的边均形成为一个可恢复路径的边集；将所述停电边集与每一个可恢复路径的边集均进行组合，并将每一次组合后的边所形成的路由路径均作为所述可恢复子图的一个故障自愈路径。4.如权利要求2所述的配电网故障自愈与线损协同优化方法，其特征在于，所述方法进一步包括：获取所述最终的故障自愈路径中所含有的边，并控制所获取到最终的故障自愈路径中所含有的边的断路器均闭合，且进一步控制所述故障自愈路径中除所述最终的故障自愈路径之外的所有边的断路器均断开。5.一种配电网故障自愈与线损...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄福全，王廷凰，董春林，刘子俊，李国栋，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44