【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网安全运行，具体涉及一种配电系统供电能力评估方法。
技术介绍
1、快速的城市化进程显著增加了电力需求，但同时给电力系统的高效、可靠运行带来了挑战。在一些电力需求迅速增长的地区，配电网络可能会运行在过载状态下，威胁到电网的运行安全。因此，评估最大总供电能力，并研究升级网络以增强供电能力的有效解决方案在实践中具有重要意义。
2、目前，提高配电网总供电能力的方法主要有配网升级改造、配网重构、科学调度等。然而，在人口、负荷稠密的城市地区，受到地理等因素的影响，升级和扩展现有配电网络往往成本高昂。配网重构的过程中可能会涉及到合环操作，给电网带来合环电流的冲击等安全威胁。智能软开关sop(soft open point)是一种新兴的电力电子设备，主要电路是一个背靠背的电压源变流器。通过适当调度端点的有功和无功功率输出，智能软开关可以改善现有系统的传输容量。一些研究已经致力于探究智能软开关在提升传输容量方面的有效性。但是，现有配电网总供电能力方法通常基于简化模型，不能准确描述配电网内部的功率潮流、电压、电流等，导致对配电网总供电能力的评估和优化效果不佳。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种配电系统供电能力评估方法，以提高对配电网总供电能力的评估和优化准确性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种配电系统供电能力评估方法，包括：
3、步骤s1，建立关于配电系统运行总指标的目标函数；
4、步骤s2，通过
5、步骤s3，对通过上述步骤得到的混合整数二次锥规划模型进行求解，以获得全局最优解；
6、步骤s4，根据所述全局最优解，获得最大程度提高配电系统供电能力的网络重构及智能软开关运行策略。
7、优选地，所述步骤s1中，利用式(1)建立得到关于配电系统运行总指标的目标函数：
8、
9、其中，f为运行总指标，分别为配电网供电能力及网损指标在目标函数中的权重系数；
10、max.tsc为最大供电能力指标，通过式(2)(3)获得：
11、
12、
13、其中，为节点i上的消耗有功功率，为节点i上必须满足的不间断负载；
14、min.ploss为最小化网损，通过式(4)得到：
15、
16、其中，s代表该配电网中所有可能发生的n-1事件的集合；为事件s中流过支路(i，j)的电流，rij为支路(i，j)上的电阻。
17、优选地，所述步骤s2中，使用智能软开关替代配电网内的连线开关，其中一个变流器由电压反馈环路控制，另一个变流器设定有功功率参考值并独立控制两个端口上的无功功率。
18、优选地，智能软开关的控制变量包括有功功率和无功功率，具体控制方法表示为：
19、
20、
21、
22、其中，pisop、为节点i、j上由智能软开关注入的有功功率，为节点i、j上由智能软开关注入的无功功率，为连接节点i、j的智能软开关的容量。
23、优选地，所述步骤s2中，具体运行约束表述为：
24、
25、
26、
27、
28、
29、其中，式(12)表明连接的支路数量等于网络中所有节点的数量减去变电站的数量；n表示配电网络中所有节点的数量，ns表示变电站节点的数量，表示在s事件中支路(i，j)的连接状态；当时，支路l是连接的，否则支路l是未连接的；式(13)中，为表示节点i、j之间父节点与子节点关系的辅助变量，即时，节点i是节点j的父节点，时，节点j是节点i的父节点；式(14)表示如果节点j是节点i的父节点，或者节点j是节点i的父节点，那么支路l(位于节点i和j之间的支路)就包含在生成树中，即式(15)中，i∈n(j)代表与节点j相连的所有节点，表示除变电站节点外，每个节点都只有一个父节点，而式(16)表示变电站节点没有父节点；式(17)表示在可能发生的事件s中，故障变压器支路(i，j)被隔离。
30、优选地，所述步骤s2中，节点功率平衡约束、支路潮流约束、欧姆定律约束如下：
31、
32、
33、
34、
35、式(13)(14)描述了节点功率平衡约束及支路潮流约束，其中，k∈p(i)表示k是i的父节点，和为s事件中流过支路(k，i)的有功、无功功率，rki、xki为支路(k,i)上的阻抗，i∈p(j)表示i是j的父节点，和为s事件中流过支路(i，j)的有功、无功功率；pisop、为智能软开关在节点i注入的有功功率及补偿的无功功率，piload、为节点i消耗的有功、无功负荷；式(15)中表示节点i上负荷的功率因数角，即负荷的无功功率注入通过有功功率注入和相应的功率因数来确定；式(16)中，为s事件中节点i的电压值，为s事件中流过支路(i，j)的电流值；式(17)中借助big-m法，将网络拓扑约束和支路潮流约束有机结合，m是一个很大的任意数。
36、优选地，系统安全运行约束为：
37、
38、
39、
40、
41、式(18)和(19)为节点电压和支路电流限制，其中，umin及umax为电压运行上下限，imax为支路最大电流限制；式(20)和(21)描述了变压器的额定限制条件，其中，u0为变压器出口电压，为变压器安全运行的最大容量，如果n-1事件中一个变压器发生故障，并且在所考虑的某个事件s中故障被隔离，那么该变压器的额定功率将为0。
42、实施本专利技术具有如下有益效果：将智能软开关、网络重构技术引入配电网并进行数学建模，同时考虑电网潮流方程、电压电流运行限制等物理约束，建立精确的混合整数二次锥规划模型,准确描述配电网内部的电力流量和软开点状态，从而使得评估和优化结果更加准确。通过求得该模型的最优解，获得最大程度提高配电系统供电能力的网络重构及智能软开关运行策略，从而提高配电网的总供电能力。此外，本专利技术还可以降低配电网的系统损耗，从而提高能源效率。因此，本专利技术可为配电网规划、升级和运行提供依据，在提升配电系统的供电能力方面有极大工程应用价值。
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1.一种配电系统供电能力评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中，利用式(1)建立得到关于配电系统运行总指标的目标函数：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，使用智能软开关替代配电网内的连线开关，其中一个变流器由电压反馈环路控制，另一个变流器设定有功功率参考值并独立控制两个端口上的无功功率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，智能软开关的控制变量包括有功功率和无功功率，具体控制方法表示为：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，具体运行约束表述为：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，节点功率平衡约束、支路潮流约束、欧姆定律约束如下：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，系统安全运行约束为：
【技术特征摘要】
1.一种配电系统供电能力评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中，利用式(1)建立得到关于配电系统运行总指标的目标函数：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中，使用智能软开关替代配电网内的连线开关，其中一个变流器由电压反馈环路控制，另一个变流器设定有功功率参考值并独立控制两个端口上的无功功率。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：何山，王静，唐文俊，侯启林，惠红勋，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：
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