本发明专利技术公开了一种配电网故障恢复的有序二元决策图建模方法，包括以下步骤：（1）对配网进行分区，将开关状态作为决策变量；（2）按无向图邻接矩阵的形成方法形成配网的邻接矩阵；（3）形成配电网的可达矩阵；（4）形成故障恢复各项约束的布尔函数；（5）合并生成最终的二元决策图，获得收缩的解空间；（6）对收缩后的解空间内的可行解逐一进行潮流计算，并作安全性校验；（7）根据优化目标函数的优先级获得最优恢复方案。本发明专利技术的建模方法具有能有效降低了故障恢复问题的求解复杂度、克服了传统人工智能算法易早熟收敛于局部最优解的不足，并且提高了解的可信度等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种配电网故障恢复方法，特别涉及一种，适用于自动化程度较高配电网的故障恢复。
技术介绍
随着国民经济的发展、人民物质文化生活水平的提高，人们对电力的需求越来越大，电网规模的不断扩大，使电力市场对电能质量的要求更为严格，要求电力系统应提供更为安全、可靠、经济和高质量的电能；就整个电力系统而言，可划分为输电系统和配电系统，配电系统通常称为配电网，它面向用户，从输电系统接受电能，再分配给各个用户，配电网与输电网，原则上按其功能来划分。但通常按输电系统的降压变电站中主变高压/中压侧来划分，高压侧断路器及其联系的网络属于输电系统，另一侧则为配电网，配电网按电压等级划分，可分为三类，即高压配电网(110kV，35kV)、中压配电网(10kV、6kV)和低压配电网(0.4kV、220V);配电网与输电网相比，它的地域比较集中，电压等级低、级数多、单条馈电线传输功率和距离一般不大，而且配网的网络结构复杂多样，通常采取闭环设计、开环运行。配电网故障恢复是指当配电 馈线某处发生故障时，在获取故障信息快速定位和隔离馈线故障区域后，恢复对非故障区域的供电；配电网故障恢复不仅在保证配电网安全经济运行发挥着重要作用，而且关系到国民经济生产的持续发展。统计表明:大约有80%的停电事故是由配电网故障造成的，配电网故障恢复决策已成为电力生产运行中最经常面对的问题之配电网故障恢复需要在馈线支路不过载、电压不越限等安全运行约束的前提下，尽可能快速的恢复尽可能多的失电负荷，保持恢复后的系统网损最小，并且保证恢复后的配网结构为辐射状，可见，配电网故障恢复的数学本质是一个多目标、多约束、非线性的组合优化问题，属于多项式复杂的非确定性问题，对此，主要的研究方法可以分为3类:数学规划方法、启发式方法、人工智能优化算法。但是这些方法均有一定的局限性，数学规划方法在求解过程中一般要进行近似和简化处理，并且存在严重的维数灾从而导致计算时间过长，这将难以满足故障恢复的快速性要求，启发式方法在遍历搜索过程中，非常依赖节点的编号顺序，编程实现和逻辑复杂且难以保证恢复效果，人工智能算法在网络规模较大时可能早熟收敛于局部最优解，制约其实用性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种配电网故障恢复建模求解方法，该方法的模型求解简单、计算速度快、解可信度高。配电网可视为具有η个节点简单无向图G= (V, E), N= {νν v2,..., vj表示图的节点集合，E表示连接节点的边集合。G的邻接矩阵A=LaiJnxn为η阶方阵，若Vi和 ' 之间存在支路，则为布尔决策变量，其余元素为O。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:包括以下步骤:I)读取配网的原始数据，以开关为边界对配网进行分区，并将开关状态作为决策变量；2)按无向图邻接矩阵的形成方法形成配网的邻接矩阵:权利要求1.，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、选定配电网的故障恢复区域，以开关为边界对配电网进行分区，对区域进行编号，并将开关状态作为决策变量； 步骤2、构建配电网恢复区域的邻接矩阵: 当节点i和节点j存在开关相连时，a^j为布尔决策变量，否则，Bi^=O ； 步骤3、构建配电网恢复区域的可达矩阵； 步骤4、形成故障恢复各项约束的布尔函数； 步骤5、合并生成最终的二元决策图，并收缩解空间； 步骤6、对收缩后的解空间内的可行解逐一做安全性校验； 步骤7、根据优化目标函数的优先级获得最优恢复方案。2.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤3中，所述可达矩阵基于求二元关系传递闭包的Warshall算法形成。3.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤4中，所述的故障恢复需要满足的约束条件包括电源约束C1，其布尔函数表示为: Q = ；Π'α,， 其中，Pu为可达矩阵的元素，_表示逻辑非运算，Qns为电源集合， 为逻辑与运算。4.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤4中，所述的故障恢复需要满足的约束条件包括辐射状约束C2，其布尔函数表示为:f 2 = Π Π aH 'kGQc1-j€k 其中，为邻接方阵的元素，1-j为环路k所含的支路，Ω ^为环路集合。5.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤4中，所述的故障恢复所需要满足的约束条件包括开关操作约束C3,其布尔函数表示为: Πλ—C3= Π -， }-J triiSW1~r 一-■~r 一 _J — 其中，Qsw为开关的集合， 为逻辑或运算；当开关为分段开关时，;当开关为联络开关时，Ii=。6.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤4中，所述的故障恢复需要满足的约束条件包括功率平衡约束C4,其布尔函数表示为:7.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤5中，所述的故障恢复合并生成最终的二元决策图Csk为:8.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤5中，所述收缩解空间是基于有序二元决策图的满足全部约束算法获得的。9.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤6中，所述安全性校验为配电网潮流计算的前推回代算法。10.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述步骤7中，所述优化目标函数的优先级排列为:1)负荷损失率F1, 2)开关操作次数不少于F2, 3)网络损耗不少于F3 ；.S全文摘要本专利技术公开了一种，包括以下步骤(1)对配网进行分区，将开关状态作为决策变量；(2)按无向图邻接矩阵的形成方法形成配网的邻接矩阵；(3)形成配电网的可达矩阵；(4)形成故障恢复各项约束的布尔函数；(5)合并生成最终的二元决策图，获得收缩的解空间；(6)对收缩后的解空间内的可行解逐一进行潮流计算，并作安全性校验；(7)根据优化目标函数的优先级获得最优恢复方案。本专利技术的建模方法具有能有效降低了故障恢复问题的求解复杂度、克服了传统人工智能算法易早熟收敛于局部最优解的不足，并且提高了解的可信度等优点。文档编号H02H7/26GK103199510SQ20131010507公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日专利技术者汪隆君, 王钢, 张竣淇, 李海锋, 钟庆 申请人:华南理工大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
配电网故障恢复的有序二元决策图建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、选定配电网的故障恢复区域，以开关为边界对配电网进行分区，对区域进行编号，并将开关状态作为决策变量；步骤2、构建配电网恢复区域的邻接矩阵：A=a1-1a1-2a1-3...a1-na2-1a2-2a2-3...a2-na3-1a3-2a3-3...a3-n...............an-1an-2an-3...an-nn×n,当节点i和节点j存在开关相连时，ai?j为布尔决策变量，否则，ai?j=0；步骤3、构建配电网恢复区域的可达矩阵；步骤4、形成故障恢复各项约束的布尔函数；步骤5、合并生成最终的二元决策图，并收缩解空间；步骤6、对收缩后的解空间内的可行解逐一做安全性校验；步骤7、根据优化目标函数的优先级获得最优恢复方案。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪隆君，王钢，张竣淇，李海锋，钟庆，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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