本发明专利技术提供了一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，包括：获取配电网初始状态下的潮流分布情况；基于历史自然灾害数据获取自然灾害强度约束集；基于自然灾害强度约束集及潮流分布情况获取当前最劣灾害事件，生成配电网故障情况；根据配电网故障情况获取四端口SOP配置方案，并计算在四端口SOP配置方案下配电网的性能指标；进行迭代运算，直至性能指标满足预设精度，将此时的四端口SOP配置方案作为当前最劣灾害事件的最优配置方案。本发明专利技术提供的方法可以获取到配电网的四端口SOP配置的最优配置方案，以对配电网四端口SOP进行优化配置，帮助配电网抵御遭受极端灾害与攻击，提升配电网弹性，有效降低网损。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统安全规划，尤其是涉及一种面向弹性提升的配电网四端口sop优化配置方法。
技术介绍
1、近年来，为了使电网能更好地保障社会、民生等多方面要求，建设弹性电网，提升电网的恢复力与自愈能力是电力系统发展的不可忽视的必然要求。在电力电子器件性能飞速发展的背景下，为提升配电网弹性，增强配电网对极端灾害事件的抵御能力，利用电力电子技术以改善网络性能具有重要的研究意义。智能软开关(soft open point，sop)，又称柔性多状态开关，是一种性能极佳的新型配电设备，尤其是多端口sop，可代替多分段多联络配电系统中的馈线常开联络开关，基于其功率连续、无差调节能力，使馈线间形成“柔性软连接”，可以满足更复杂的接线情况下的供电需求，并实现多馈线柔性互联和潮流调控，且有着快速、准确地控制功率流动从而改善系统整体潮流分布的能力，能够解决短时的供电中断问题，对配电网弹性与供电能力的提升十分显著。
2、然而，sop、尤其是多端口sop的投资成本相较于传统开关较高，故如何在兼顾经济性和弹性提升等优化目标的前提下对其进行合理配置，成为了亟待解决的难题。而且在配电网遭受极端自然灾害或人为攻击的情况下，配电网四端口sop无法及时地进行配置，在提升网络弹性方面明显受限。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种面向弹性提升的配电网四端口sop优化配置方法，以解决上述技术问题，通过对配电网四端口sop进行优化配置，可以帮助配电网抵御遭受极端灾害与攻击，提升配电网弹性，有效降低网损。</p>2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种面向弹性提升的配电网四端口sop优化配置方法，包括以下步骤：
3、获取配电网初始状态下的潮流分布情况；
4、考虑灾害发生后对配电网的攻击情况，基于历史自然灾害数据获取自然灾害强度约束集；
5、基于自然灾害强度约束集及潮流分布情况获取当前最劣灾害事件，生成配电网故障情况；
6、根据配电网故障情况获取四端口sop配置方案，并计算在所述四端口sop配置方案下配电网的性能指标；
7、判断性能指标是否满足预设精度，若是，则将此时的四端口sop配置方案作为当前最劣灾害事件的最优配置方案；否则，基于此时的四端口sop配置方案更新配电网的潮流分布情况并基于自然灾害强度约束集获取新的最劣灾害事件，更新配电网故障情况，并基于更新的配电网故障情况获取新的四端口sop配置方案，并计算在新的四端口sop配置方案下配电网的性能指标，重新对性能指标进行精度判断，直至满足预设精度。
8、上述方案可以获取到配电网的四端口sop配置的最优配置方案，以对配电网四端口sop进行优化配置，帮助配电网抵御遭受极端灾害与攻击，提升配电网弹性，有效降低网损。
9、进一步地，在所述考虑灾害发生后对配电网的攻击情况，基于历史自然灾害数据获取自然灾害强度约束集中，所述自然灾害强度约束集为自然灾害事件的攻击强度约束，其具体表示为：
10、
11、式中，nl为0-1状态变量，表示配电网网络中支路l的开断状态，当支路l遭受灾害攻击而断开时，其值为0，而支路l未遭受攻击保持原状时，其值为1；lk是所划分的第k个区域的支路集合；mk为第k个区域的攻击强度。
12、进一步地，所述基于自然灾害强度约束集及潮流分布情况获取当前最劣灾害事件，具体采用整数型遗传算法实现，包括以下步骤：
13、基于自然灾害强度约束集，获取配电网k个区域可断开支路的上限并生成初始种群，此时个体为配电网网络中的各支路；
14、根据区域断开支路数的特点，随机生成对应各自特点的整数，并将随机生成的整数进行组合，生成基因；生成基因的总数对应种群总数；
15、根据不同基因的特点计算各基因的适应度函数；所述适应度函数与配电网的潮流分布情况相关；
16、根据每个基因的的适应度函数进行排序，挑选出对配电网造成失负荷值最大的基因，其对应的断开支路的序号为当前最劣灾害事件。
17、进一步地，所述根据配电网故障情况获取四端口sop配置方案，具体采用整数型遗传算法实现，包括以下步骤：
18、在最劣灾害事件对配电网产生影响后，基于配电网故障情况接入四端口sop，生成初始种群，此时个体为四端口sop四个端口接入的节点位置；
19、基于四端口sop的运行特点及四个端口接入的节点位置生成基因；
20、计算接入四端口sop后的网络总功率并根据总功率计算相应基因的适应度函数；
21、对所有基因的适应度函数进行排序，获取失负荷值最小的基因对应四个端口接入的节点位置为四端口sop配置方案。
22、进一步地，所述计算在所述四端口sop配置方案下配电网的性能指标，具体为：
23、以配电网弹性性能指标最大、系统影响度最小为优化目标，构建配置目标模型，具体表示为：
24、
25、式中：v表示四端口sop配置方案集，其满足四端口sop的稳态运行约束；w表示自然灾害强度约束集，其满足自然灾害事件的攻击强度约束；ω(v，w)为同时考虑四端口sop配置方案v与自然灾害w的强度约束，其满足四端口sop的稳态运行约束和配电网的运行约束；α表示配电网弹性性能指标，其表达式为：
26、
27、式中，t1为灾害攻击后，配电网性能开始受到影响的时刻；t4为配电网性能回到灾害前的水平，即恢复的时刻；pr(t)为实际性能函数；pt(t)为期望性能函数；
28、采用c&cg算法对配置目标模型进行求解，以计算在所述四端口sop配置方案下配电网的性能指标。
29、进一步地，所述稳态运行约束包括有功功率约束、无功功率约束、容量约束和工作状态约束。
30、上述方案充分考虑了四端口sop的稳态运行约束，其通过优化四端口sop各接口的接入位置与运行状态，可以帮助配电网抵御遭受极端灾害与攻击，提升配电网弹性，有效降低网损。
31、进一步地，所述配电网的运行约束包括潮流约束、电压水平约束、支路电流约束和节点状态约束。
32、进一步地，所述采用c&cg算法对配置目标模型进行求解，以计算在所述四端口sop配置方案下配电网的性能指标，具体为：
33、将配置目标模型转换为系统影响度的形式，得到目标函数，其表达式为：
34、
35、式中：β表示系统影响度，其表示实际性能曲线pr(t)与期望性能曲线pt(t)关于时间t所围成的面积，有：
36、
37、在c&cg算法的框架下，将配置目标模型的目标函数分解为主问题和子问题；
38、根据配电网故障情况对主问题进行求解，获取主问题目标值，更新问题下界；
39、根据四端口sop配置方案对子问题进行求解，获取子问题值，更新问题上界；
40、基于问题下界和问题上界获取配电本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，在所述考虑灾害发生后对配电网的攻击情况，基于历史自然灾害数据获取自然灾害强度约束集中，所述自然灾害强度约束集为自然灾害事件的攻击强度约束，其具体表示为：
3.根据权利要求1所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，所述基于自然灾害强度约束集及潮流分布情况获取当前最劣灾害事件，具体采用整数型遗传算法实现，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，所述根据配电网故障情况获取四端口SOP配置方案，具体采用整数型遗传算法实现，包括以下步骤：
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，所述计算在所述四端口SOP配置方案下配电网的性能指标，具体为：
6.根据权利要求5所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，所述稳态运行约束包括有功功率约束、无功功率约束、容量约束和工作状态约束。
7.根据权利要求5所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，所述配电网的运行约束包括潮流约束、电压水平约束、支路电流约束和节点状态约束。
8.根据权利要求5所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，所述采用C&CG算法对配置目标模型进行求解，以计算在所述四端口SOP配置方案下配电网的性能指标，具体为：
9.根据权利要求8所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，在所述判断性能指标是否满足预设精度，若是，则将此时的四端口SOP配置方案作为当前最劣灾害事件的最优配置方案中，还输出该最优配置方案对应的最劣灾害事件构成最劣灾害事件集及该最优配置方案下配电网的潮流分布情况。
10.根据权利要求9所述的一种面向弹性提升的配电网四端口SOP优化配置方法，其特征在于，还包括：
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【技术特征摘要】
1.一种面向弹性提升的配电网四端口sop优化配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种面向弹性提升的配电网四端口sop优化配置方法，其特征在于，在所述考虑灾害发生后对配电网的攻击情况，基于历史自然灾害数据获取自然灾害强度约束集中，所述自然灾害强度约束集为自然灾害事件的攻击强度约束，其具体表示为：
3.根据权利要求1所述的一种面向弹性提升的配电网四端口sop优化配置方法，其特征在于，所述基于自然灾害强度约束集及潮流分布情况获取当前最劣灾害事件，具体采用整数型遗传算法实现，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种面向弹性提升的配电网四端口sop优化配置方法，其特征在于，所述根据配电网故障情况获取四端口sop配置方案，具体采用整数型遗传算法实现，包括以下步骤：
5.根据权利要求1～4任一项所述的一种面向弹性提升的配电网四端口sop优化配置方法，其特征在于，所述计算在所述四端口sop配置方案下配电网的性能指标，具体为：
6.根据权利要求5所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈玥，李力，刘洋，朱誉，陆秋瑜，伍双喜，林旭，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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