一种基于加权指标优化的配电网多级网络重构方法技术

本发明专利技术属于电力系统仿真，涉及一种基于加权指标优化的配电网多级网络重构方法。本方法从配电网运行存在问题设备出发，针对问题设备所属配电网馈线，采用拓扑分析方法，通过对具体问题设备进行拓扑搜索，生成针对每个问题设备的转供方案；通过对断开开关的反向拓扑搜索，支持对大范围失电区域进行转供路径搜索；通过组合转供方案，支持对问题设备的多级转供，有效分散转供后各馈线运行风险；通过对具体问题设备馈线及转供馈线进行分区合并，高效计算分区馈线指标，采用加权指标优化方法，合理给出可以提升基态指标的配电网网络最优重构方案。本发明专利技术方法包含但不限于给出问题设备转供方案，可扩展至任意设备的转供方案分析与择优。择优。择优。

【技术实现步骤摘要】
一种基于加权指标优化的配电网多级网络重构方法


[0001]本专利技术属于电力系统仿真
，具体而言涉及一种基于加权指标优化的配电网多级网络重构方法。

技术介绍

[0002]针对配电网运行存在的线路重过载、配变低电压等问题，传统调度员在查找问题原因、分析转供方案需要投入大量人力物力，在配电网规模越来越大，手拉手运行方式越来越多的情况下，查找解决问题的转供方案、对比各种转供方案安全性的工作将日益困难；随着科技发展，社会用电需求增长导致电网负载率同步增长，针对重过载与低电压等问题的传统刀闸操作将可能导致转供后运行风险的增长。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提出了基于加权指标优化的配电网多级网络重构方法，以克服已有技术的不足之处。
[0004]本专利技术提出的基于加权指标优化的配电网多级网络重构方法，包括：
[0005](1)读取配电网中问题设备信息，问题设备信息包括设备编号、设备名称、故障类型和设备类型，将问题设备信息存储在一个问题设备列表中；
[0006](2)读取配电网设备模型，配电网设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于加权指标优化的配电网多级网络重构方法，其特征在于，包括：(1)读取配电网中问题设备信息，问题设备信息包括设备编号、设备名称、故障类型和设备类型，将问题设备信息存储在一个问题设备列表中；(2)读取配电网设备模型，配电网设备模型包括设备节点信息、双端设备信息、单端设备信息，将电网模型简化为节点、单端设备和双端设备，根据设备节点编号，将单端设备存储在一个关联一个节点的设备列表中，将双端设备分别存储在一个关联两个节点的设备列表，为每个节点生成关联节点设备列表；(3)读取配电网中断路器和刀闸设备的遥信状态，将遥信状态断开的断路器、刀闸存储在一个断开开关列表中；(4)按照配电网节点类型，将高压侧主变母线根节点依次存储在一个未搜索节点列表中，为每个高压侧主变母线根节点创建一个馈线；对未搜索节点列表进行判断，若未搜索节点列表为空，则跳转至步骤(5)，若未搜索节点列表不为空，则从未搜索节点列表中获取第一个根节点；(5)从所述未搜索节点列表的正向出发进行拓扑搜索，按照设备与节点关联关系，采用广度优先搜索逻辑，依次获取子节点、节点关联单端设备、节点关联双端设备，并将相应设备所属馈线设置为当前节点的所属馈线，直到搜索至电网末端或遥信状态为断开的开关设备为止，将已遍历的节点、单端设备、双端设备记为带电状态；(6)从所述断开开关列表出发进行反向拓扑搜索，按照节点与设备的关联关系，采用广度优先搜索逻辑，依次获取子节点、节点关联的断开开关设备，直到搜索至电网末端或带电状态的节点为止，创建局部拓扑搜索树；设定当次搜索到的节点和搜索到的断开开关设备属于所述局部拓扑搜索树，并将所述局部拓扑搜索树存储在一个局部拓扑搜索树列表；(7)根据所述问题设备列表中设备关联节点所属馈线，结合步骤(5)正向拓扑搜索标记的节点所属馈线与节点带电状态、步骤(6)反向拓扑搜索标记的断开开关组成的局部拓扑搜索树，查找针对问题设备的转供方案；(8)遍历所述问题设备列表中设备的转供方案列表，以转供方案中的断开开关的所属馈线和闭合开关的所属馈线为关联，构建网络重构分区，将包含同一馈线的转供方案存储在一个同一分区转供方案列表，将转供方案包含的馈线存储在一个分区馈线列表，将所有分区存储在一个网络重构分区列表；(9)根据所述问题设备列表中问题设备所属馈线，对问题设备进行分组，将问题设备列表中属于同一馈线的问题设备分为一组，将同一馈线下所有问题设备的转供方案列表合并为此馈线的一个馈线临时转供方案列表，将所述馈线临时转供方案列表中的转供方案通过排列组合形成多级转供方案，假设所述馈线临时转供方案列表的长度为NR，通过排列组合计算，形成个多级转供方案，将多级转供方案添加至馈线所属的一个网络重构分区转供方案列表；(10)统计转供前配电网基态负载率指标与电压指标，并根据设定的各指标权重，计算基态最终评分，对所述网络重构分区列表进行判断，若网络重构分区列表为空，跳转至步骤(11)，若网络重构分区列表不为空，取出第一个网络重构分区；(11)依次操作网络重构分区中与各转供方案相对应的动作开关，并计算该分区馈线潮
流，统计转供后负载率指标与电压指标，并根据设定的各指标权重，计算各转供方案最终评分；(12)通过对比配电网基态与重构后配电网线路平均负载率、线路最大负载率、配变平均标幺电压、配变最低标幺电压，对比各转供方案评分，筛选出网络重构分区最优转供方案，完成配电网多级网络重构。2.根据权利要求1所述的配电网多级网络重构方法，其特征在于，所述步骤(4)包括：(1)创建一个新馈线，设置当前根节点属于此馈线，并设置当前根节点为带电状态；(2)对当前根节点进行判断，若当前根节点不是所述未搜索节点列表的最后节点，则从所述未搜索节点列表中获取下一个根节点，重复步骤(1)，若当前根节点是未搜索节点列表的最后节点，则完成本步骤。3.根据权利要求1所述的配电网多级网络重构方法，其特征在于，所述步骤(5)包括：(1)对未搜索节点列表进行判断，若未搜索节点列表为空，则跳转至步骤(5)，若未搜索节点列表不为空，则令未搜索节点列表的长度为NS，初始化时令搜索节点序号为1，进行步骤(2)；(2)设定步骤(1)的未搜索节点列表的搜索节点计数位置节点为当前节点，令当前节点所属馈线为当前馈线，对当前节点的节点设备列表进行判断，若当前节点的节点设备列表为空，跳转至步骤(3)，若当前节点的节点设备列表不为空，则对当前节点的节点设备列表进行遍历，并进行如下步骤：(2
‑
1)获取当前节点的节点设备列表中的第一个节点设备，并将该节点设备设定为当前节点设备；(2
‑
2)对该当前节点设备进行判断，若当前节点设备已遍历，则跳转至步骤(2
‑
6)，若当前节点设备未遍历，则进行步骤(2
‑
3)；(2
‑
3)标记当前节点设备属于当前馈线，标记当前节点设备已遍历；(2
‑
4)对当前节点设备的类型进行判断，若当前节点设备的类型为单端设备，则跳转至步骤(2
‑
6)，若当前节点设备的类型为双端设备，则从双端设备的两个关联节点中获取双端设备的对端节点，进行步骤(2
‑
5)；(2
‑
5)对对端节点进行判断，若对端节点已遍历，则跳转至步骤(2
‑
6)，若对端节点未遍历，则标记对端节点属于当前馈线，标记对端节点为已遍历，标记对端节点为带电状态，标记对端节点的父节点为当前节点，将对端节点加入未搜索节点列表的末尾，继续步骤(2
‑
6)；(2
‑
6)对当前节点的节点设备列表进行判断，若当前节点设备不是当前节点的节点设备列表中的最后一个设备，则获取当前节点的节点设备列表中的下一个设备，将该设备设定为当前节点设备，返回步骤(2
‑
2)，若当前节点设备是当前节点的节点设备列表中的最后一个设备，则进行步骤(3)；(3)对搜索节点序号进行判断，若搜索节点序号小于未搜索节点列表长度NS，则搜索节点序号计数加1，返回步骤(2)，若搜索节点序号等于NS，进行步骤(4)；(4)从未搜索节点列表中移除前NS个已遍历节点，返回步骤(1)；(5)未搜索节点列表为空，正向拓扑搜索结束，完成本步骤。4.根据权利要求1所述的配电网多级网络重构方法，其特征在于，所述步骤(6)包括：
(1)对所述断开开关列表进行判断，若断开开关列表为空，则完成本步骤，若断开开关列表不为空，取出断开开关列表中的第一个开关，进行步骤(2)；(2)对当前断开开关设备进行判断，若当前断开开关设备存在于所述已遍历断开开关列表，则跳转至步骤(3)，若当前断开开关设备不存在于所述已遍历断开开关列表，则创建一个局部拓扑搜索树，将局部拓扑搜索树存储在一个局部拓扑搜索树列表，将当前断开开关设定为当前局部拓扑搜索树的根开关，将当前断开开关首末两端节点加入所述未搜索节点列表并标记为已遍历，对当前断开开关进行拓扑搜索，具体步骤如下：(2
‑
1)对未搜索节点列表进行判断，若未搜索节点列表为空，则跳转至步骤(3)，若未搜索节点列表不为空，则设定未搜索节点列表的当前长度为NLS，构建搜索节点序号并设定其初始值为1，进行步骤(2
‑
2)；(2
‑
2)设定未搜索节点列表的搜索节点序号位置节点为当前节点，对当前节点带电状态进行判断，若当前节点为带电状态，则将当前节点存储在当前拓扑搜索树的带电节点列表，并跳转至步骤(2
‑
4)，若当前节点非带电状态，则进行步骤(2
‑
3)；(2
‑
3)对当前节点的节点设备列表进行判断，若当前节点的节点设备列表为空，跳转至步骤(2
‑
4)，若当前节点的节点设备列表不为空，则继续反向拓扑搜索，具体步骤如下：(2
‑3‑
1)获取当前节点的节点设备列表中的第一个节点设备，并将该节点设备设定为当前节点设备；(2
‑3‑
2)对当前节点设备进行判断，若当前节点设备为单端设备或当前设备已遍历，则跳转至步骤(2
‑3‑
6)，若当前节点设备为双端设备且当前设备未被遍历，则继续步骤(2
‑3‑
3)；(2
‑3‑
3)标记当前节点设备为已遍历，将当前节点设备添加至所述已遍历断开开关列表，从当前节点设备的两个关联节点中获取当前节点的对端节点，对对端节点进行判断，若对端节点已遍历，跳转至步骤(2
‑3‑
6)，若对端节点未被遍历，则继续步骤(2
‑3‑
4)；(2
‑3‑
4)标记对端节点已遍历，将当前节点设置为对端节点的父节点；(2
‑3‑
5)对对端节点进行判断，若对端节点为带电状态，将对端节点添加至当前局部拓扑搜索树的带电节点列表，若对端节点非带电状态，将对端节点添加至未搜索节点列表末尾；(2
‑3‑
6)对当前节点的节点设备列表进行判断，若当前节点设备不是当前节点的节点设备列表中的最后一个设备，则获取当前节点的节点设备列表中的下一个设备，将该设备设定为当前节点设备，重复步骤(2
‑3‑
2)，若当前节点设备是当前节点的节点设备列表中的最后一个设备，则继续步骤(2
‑
4)；(2
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4)对搜索节点序号进行判断，若搜索节点序号小于未搜索节点列表长度NLS，则搜索节点序号计数加1，返回步骤(2
‑
2)，若搜索节点序号等于NLS，则移除未搜索节点列表首端NLS个已遍历节点，重复步骤(2
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1)；(3)对断开开关列表进行判断，若当前断开开关不是所述断开开关列表中的最后一个开关，则从断开开关列表中获取下一个断开开关，重复步骤(2)，若当前断开开关是断开开关列表中的最后一个开关，则断开开关列表中全部断开开关已关联至局部拓扑搜索树，反向拓扑搜索结束，完成本步骤。5.根据权利要求1所述的配电网多级网络...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小磊，路轶，何明，温丽丽，高虹霞，谢江，胡佳佳，杨晓磊，王云丽，张大伟，王鹏，汤磊，曹宾，梁智，邱少引，
申请(专利权)人：北京清大高科系统控制有限公司国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：