一种考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法技术

一种考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法。其步骤包括：a：收集故障后的配网运行状态及运行数据，包括网架结构、拓扑运行方式、失电负荷量、馈线负载率及变电站负载率等；b：根据失电负荷建立负荷重要性评估模型；c：搜索孤立区域内具有可调功率的DG，进行一阶段拓扑优化；d：建立二阶段拓扑优化模型。e：在一、二阶段拓扑优化基础上研究建立三阶段拓扑优化模型，完成。本发明专利技术在发生变电站全停事故时能在考虑负荷重要性基础上优选负荷转供路径，在保证系统可靠性基础上有效提高停电负荷的恢复率，同时第三阶段的拓扑优化过程能够有效保障配网系统的稳定运行，进一步提高拓扑优化方式的优越性。扑优化方式的优越性。扑优化方式的优越性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法


[0001]本专利技术涉及的是故障后配电网拓扑运行方式优化领域，具体涉及一种考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法。

技术介绍

[0002]随着城市化配电网的不断建设带来配网规模的逐渐扩大，大规模的停电问题成为配电网可靠运行的重要挑战。近些年，由于主变进线故障或同塔双回线路跳闸等原因引起的变电站全停事故日渐增多，进而造成城市化配电网的大规模停电，因此亟需进行故障后拓扑运行方式优化方面的研究以提前做好预案，尽可能减小停电损失。同时，传统方法并未考虑负荷的重要程度，无法优先保证重要负荷的供电，因此，亟需考虑失电负荷的重要程度，进行拓扑运行方式优化以优先恢复重要失电负荷，保障配网系统的合理稳定运行。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对以上问题，提供了一种能够快速准确进行故障后的拓扑运行方式优化，保障在优先恢复重要负荷前提下配网系统安全稳定运行的考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法。
[0004]本专利技术的技术方案为：包括以下步骤：/>[0005]步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤a：收集故障后的配网运行状态及运行数据；步骤b：根据失电负荷建立负荷重要性评估模型；步骤c：搜索孤立区域内具有可调功率的分布式电源，建立第一阶段拓扑优化模型；步骤d：建立第二阶段拓扑优化模型，并获取一次转供后的备用变电站负载率，并判断是否存在高负载率转供变电站，若存在，继续步骤e；若不存在，结束；步骤e：在第一、二阶段拓扑优化基础上建立第三阶段拓扑优化模型进行优化，并更新高负载率转供变电站的负载率，重新进行第二阶段及第三阶段优化的迭代，直至高负载率转供变电站消失或无法进行二次转供，结束。2.根据权利要求1所述的考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法，其特征在于，步骤a中，在配网发生变电站全停事故后，包括直连变电站、次连变电站、单馈线转供路径、多馈线转供路径、失电负荷量、馈线负载率及变电站负载率；其中，直连变电站为通过馈线与故障变电站直接相连的变电站；次连变电站为与直连变电站直接相连的变电站；单馈线转供路径为失电负荷只有唯一一条恢复路径；多馈线转供路径为停电负荷有多条转供路径可供选择。3.根据权利要求1所述的考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法，其特征在于，步骤b中，通过调查停电损失的历史统计数据，采用最小二分法拟合出不同类型负荷的停电损失与其停电时间的关系，用于负荷重要系数的计算，其中，负荷类型包括居民、农业、工业以及商业负荷；根据负荷类型以及预估的停电持续时间，利用停电损失函数计算出负荷的权重系数，计算公式如下：式中，ω
i,t
表示负荷i在停电时间t下的权重系数，α
i
与β
i
分别为该负荷停电损失函数的拟合参数。4.根据权利要求1所述的考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法，其特征在于，步骤c中，第一阶段优化为了使分布式电源孤岛运行模式下的等效恢复负荷量最大化，其优化目标函数为：
式中，F
first,t
表示在t时孤岛内的等效恢复负荷量，n
DG_k,t
为t时刻该孤岛内的负荷总数量，α
DG_k,i,t
和L
DG_k,i,t
分别表示t时孤岛内负荷i的恢复率及故障前的总容量，ω
i,t
表示负荷i在t时的权重系数；在第一阶段拓扑优化模型中，需要考虑如下约束条件：1)功率平衡约束功率平衡约束主要涉及三种约束：状态变量约束、控制变量约束以及潮流约束，具体约束模型如下：(1)状态变量约束式中，N
DG_k,t
为t时刻由DG_k供电的孤岛内所有负荷节点的集合，U
i,t
表示t时刻节点i的实际电压幅值，与为该节点电压幅值的上下限允许值；此外，θ
ij,t
为节点i与j之间支路电压相角差，与为其相应的上下限允许值；(2)控制变量约束式中，P
load_i,t
和Q
load_i,t
分别表示t时刻节点i负荷的有功功率和无功功率，P
Loss,t
与Q
Loss,t
为t时孤岛内的有功和无功总网损，P
DG_k,t
及Q
DG_k,t
表示t时刻DG_k发出的有功功率及无功功率；(3)潮流约束式中，P
i,t
和Q
i,t
分别表示节点i的有功注入功率和无功注入功率，G
ij
与B
ij
为节点i与j之间支路的电导与电纳值，j∈i表示节点j与节点i相连，同时节点j＝i的情况也包括在内；U
i,t
和U
j,t
为节点i与j在t时的电压幅值；sinθ
ij,t
和cosθ
ij,t
为节点i与j在t时电压相角差的正弦值和余弦值；2)支路容量约束式中，S
ij,t
与分别表示t时支路e
ij
的实际传输功率以及最大允许传输功率，N
B,DG_k,t
是t时刻由DG_k供电的孤岛内所有支路的集合；3)分布式电源出力约束
式中，与分别表示t时刻DG_k的有功出力上下限及无功出力上下限；4)孤岛连通性约束g
t
∈G
t
式中，g
t
表示孤岛的拓扑运行模式，G
t
为孤岛内所有满足连通性的拓扑运行模式集合。5.根据权利要求1所述的考虑负荷重要程度的三阶段拓扑运行方式优化方法，其特征在于，步骤d中...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振勇，濮实，吴予乐，王秋军，王靓，倪黎，孙叶旭，孙健，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：