CN105262082B - 一种配电网调度周期的划分方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种配电网调度周期的划分方法和系统，方法包括：S1，获取配电网中的n个节点在指定调度周期内的负荷数据；S2，分别利用负荷数据计算调度周期的所有二分方案的波动程度，根据波动程度最小的调度周期二分方案将调度周期划分为2个时段；S3，判断划分的时段数量是否小于预设数量，如果划分的时段数量小于预设数量则执行S4，否则停止划分；S4，分别利用负荷数据计算每个时段的所有二分方案的波动程度，分别确定每个时段所对应的波动程度最小的时段二分方案；S5，确定其中波动程度相对最小的时段二分方案；S6，根据波动程度相对最小的时段二分方案，将对应的时段进一步划分为2个时段，其余时段保持不变，返回步骤S3。
Description
技术领域
本发明涉及配电网调度领域，具体涉及一种配电网调度周期的划分方法和系统。
背景技术
配电网是连接终端用户和发、输电系统的纽带。配电网直接面对终端用户,其运行的优劣将极大地影响到整个社会日常的生活与生产。通常，为了优化配电网的运行状态，配电网的调度运行人员会根据网络负荷的变化情况来操作网络中的可调设备如联络开关、有载调压变压器、无功补偿装置等。但受设备使用寿命等因素影响，这些可调设备不可能频繁动作，其在一个调度周期内(24h)的动作次数是受限的。因此，根据网络负荷的变化，合理地安排网络中可调设备的动作，具有十分广泛的现实意义。
合理地安排网络中可调设备的动作的方法通常是首先对一个调度周期进行时段划分，要求同一时段内的网络负荷变化尽可能地小，然后运行人员可以在每个时段内操作可调设备一次，由此即可以避免频繁地操作可调设备。
现有的调度周期划分方法可归为三类：一类是将划分方法描述为优化问题，可获得指定分段数目下的时段划分方案，但无法一次性获得指定分段数目区间的多个时段划分方案，例如给定了分段数量为n，其分段过程和结果均只能体现与数量n对应的内容，无法根据该结果得到n-i或n+i对应的结果；第二类是逐步合并的方法，将调度周期内网络负荷数据的每个时间间隔分别作为一个时段，分析前后时段之间的负荷变化情况，将负荷变化最小的两个时段合并，直至时段数目满足可调设备的动作次数限制，合并过程的长短与网络负荷数据的精度有关，精度越高时间间隔越多，则初始时段数目越多合并过程越长。第三类是启发式的迭代方法，对衡量负荷波动程度的指标设置划分门槛，从调度周期的起始时间间隔开始，逐步加入时间间隔并计算衡量负荷波动程度的指标，若加入某时间间隔之后指标值超过划分门槛，则将该时间间隔作为新一个时段的起始点，重复上述过程直至调度周期内的所有时间间隔都划分完毕，统计时段数目并与可调设备的动作次数限值进行比较，若不满足则调整划分门槛重新进行划分，直到满足要求为止，迭代的次数取决于划分门槛的初值设置以及在迭代过程中的调整策略，而初值与调整策略的设置严重依赖于人工经验。
上述方法效率较低，并且上述方法多是以网络负荷总量的变化为基础，但网络负荷总量的变化趋势并不能完全反映出网络中各个节点的负荷变化趋势，这极大地影响了时段划分结果的准确性。
发明内容
为此，本发明所要解决的是现有的配电网络调度周期的划分方法准确性和效率较低的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种配电网调度周期的划分方法，包括： S1，获取配电网中的n个节点在指定调度周期内的负荷数据，所述调度周期有m个时间间隔，所述负荷数据包括所述调度周期内的各个时间间隔对应的每个节点的负荷值，其中，n为大于0的自然数，m为大于1的自然数；S2，确定所述调度周期的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算所述调度周期的所有二分方案的波动程度，确定其中波动程度最小的调度周期二分方案，根据所述波动程度最小的调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段； S3，判断划分的时段数量是否小于预设数量，如果划分的时段数量小于预设数量则执行S4，否则停止划分；S4，分别确定每个时段的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算每个时段的所有二分方案的波动程度，分别确定每个时段所对应的波动程度最小的时段二分方案；S5，比对各个所述波动程度最小的时段二分方案的波动程度，确定其中波动程度相对最小的时段二分方案；S6，根据所述波动程度相对最小的时段二分方案，将对应的时段进一步划分为2个时段，其余时段保持不变，返回步骤S3。
优选地，所述S2包括：S21，将所述m个时间间隔中的第一个时间间隔划入到时段T1，剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第一种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述m个时间间隔中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第二种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含所述调度周期内的最后一个时间间隔，得到所有的(m-1种)调度周期二分方案及对应的负荷值波动程度，
其中，E(S)表示波动程度，S是给定的二分方案，K为经过本次二分后调度周期所包含的时段总数量，Tv表示第v个时段内共有|Tv|个时间间隔，n为节点数量，Pi,j是第v个时段内第j个时间间隔的第i个节点的负荷值，是第v 个时段内第i个节点的负荷平均值；S22，选取所求得的一系列E(S)中数值最小者所对应的调度周期二分方案，根据所选取的所述调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段，即T1和T2。
优选地，所述S4包括：S41，依次选定一个所述时段，其他时段保持不变，将被选定的时段中的第一个时间间隔划入到时段T1，将所述被选定的时段中剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种时段二分方案，利用式(1) 计算所述第一种时段二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述被选定的时段中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种时段二分方案，利用式(1)计算所述第二种时段二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含被选定的时段内的最后一个时间间隔，得到被选定的时段的所有二分方案及的负荷值波动程度；S42，分别确定每一个被选定的时段的一系列E(S)中数值最小者及其对应的时段二分方案。
优选地，所述预设数量是配电网中的可调设备在一个调度周期内动作次数的限值。
本发明还提供一种配电网中可调设备的控制方法，包括：S1，根据上述配电网调度周期的划分方法，将所述配电网的调度周期划分为多个时段；S2，分别在每个时段内，根据配电网中各节点的负荷数据控制所述可调设备进行动作，其中，在每个所述时段内可调设备至多动作一次。
相应地，本发明还提供一种配电网调度周期的划分系统，包括：获取单元，用于获取配电网中的n个节点在指定调度周期内的负荷数据，所述调度周期有m个时间间隔，所述负荷数据包括所述调度周期内的各个时间间隔对应的每个节点的负荷值，其中，n为大于0的自然数，m为大于1的自然数；第一划分单元，用于确定所述调度周期的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算所述调度周期的所有二分方案的波动程度，确定其中波动程度最小的调度周期二分方案，根据所述波动程度最小的调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段；判断单元，用于判断划分的时段数量是否小于预设数量，如果划分的时段数量小于预设数量则启动确定单元，否则停止划分；所述确定单元用于分别确定每个时段的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算每个时段的所有二分方案的波动程度，分别确定每个时段所对应的波动程度最小的时段二分方案；比对单元，用于比对各个所述波动程度最小的时段二分方案的波动程度，确定其中波动程度相对最小的时段二分方案；第二划分单元，用于根据所述波动程度相对最小的时段二分方案，将对应的时段进一步划分为2个时段，其余时段保持不变，启动所述判断单元。
优选地，所述第一划分单元包括：波动程度计算子单元，用于将所述m 个时间间隔中的第一个时间间隔划入到时段T1，剩余的时间间隔划入到时段 T2，以此作为第一种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第一种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述m个时间间隔中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种调度周期二分方案，利用式(1) 计算所述第二种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含所述调度周期内的最后一个时间间隔，得到所有的(m-1种)调度周期二分方案及对应的负荷值波动程度，
其中，E(S)表示波动程度，S是给定的二分方案，K为经过本次二分后调度周期所包含的时段总数量，Tv表示第v个时段内共有|Tv|个时间间隔，n为节点数量，Pi,j是第v个时段内第j个时间间隔的第i个节点的负荷值，是第v个时段内第i个节点的负荷平均值；第一划分子单元，选取所求得的一系列E(S) 中数值最小者所对应的调度周期二分方案，根据所选取的所述调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段，即T1和T2。
优选地，所述确定单元包括：时段内部波动程度确定子单元，用于依次选定一个所述时段，其他时段保持不变，将被选定的时段中的第一个时间间隔划入到时段T1，将所述被选定的时段中剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种时段二分方案，利用式(1)计算所述第一种时段二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述被选定的时段中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种时段二分方案，利用式(1)计算所述第二种时段二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含被选定的时段内的最后一个时间间隔，得到被选定的时段的所有二分方案及的负荷值波动程度；时段内部划分方案确定子单元，用于分别确定每一个被选定的时段的一系列E(S)中数值最小者及其对应的时段二分方案。
优选地，所述预设数量是配电网中的可调设备在一个调度周期内动作次数的限值。
相应地，本发明还提供一种配电网中可调设备的控制系统，包括：调度周期划分单元，用于根据上述配电网调度周期的划分方法，将所述配电网的调度周期划分为多个时段；
可调设备控制单元，用于分别在每个时段内，根据配电网中各节点的负荷数据控制所述可调设备进行动作，其中，在每个所述时段内可调设备至多动作一次。
根据本发明提供的配电网调度周期的划分方法和系统，利用波动程度最小的调度周期二分方案将调度周期分为2个时段，如果划分后的时段数量未达到限值则进一步利用波动程度最小的时段二分方案将对应的一个时段划分为2个时段，直至划分后的总的时段数量达到限值为止，此划分方法可以体现从第一次二分到最后一次二分的全部划分过程，并且可以利用最后一次划分的结果继续进行二分，由此提高划分效率；并且，采用自顶向下逐步分裂的方法对调度周期进行划分，可以使分裂过程不受负荷曲线数据精度(时间间隔数目)的影响，只与指定的分段限值相关，而指定的分段限值通常较小，因此只需进行少数的几次二分即可完成划分操作，由此可以进一步提高划分效率。
并且本发明将各个时间段描述为节点负荷空间上的各个坐标点，将多个时间间隔的负荷波动程度描述为节点负荷空间上多个坐标点的聚集性，以各个坐标点到由这些坐标点所构成重心的距离累和来衡量，可以进一步提高划分结果的准确性。
根据本发明提供的配电网中可调设备的控制方法和系统，首先将调度周期划分为多个时段，然后在每个时段内控制可调设备至多动作一次，由此可以合理地安排可调设备进行动作，进一步优化配电网的运行状态。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是一个配电网系统结构示意图；
图2是根据本发明提供的配电网调度周期的划分方法的流程图；
图3是图1所示的配电网系统中各个负荷节点的负荷数据图；
图4是被划分后的调度周期示意图；
图5是根据本发明提供的配电网调度周期的划分系统的架构图。
具体实施方式
图1示出了一个配电网结构图，该网络有3个发电机节点，分别为BUS-1、 BUS-7和BUS-8，发电机节点设有可调配电设备；11个负荷节点，分别为BUS-2、 BUS-3、BUS-4、BUS-5、BUS-6、BUS-9、BUS-10、BUS-11、BUS-12、BUS-13和 BUS-14，该网络的一个调度周期为24h。理想情况下，开关设备的动作应该完全按照负荷变化的情况来动作，但为了延长使用寿命，开关设备的操作次数在一个调度周期内有明确的限制，假设配电网中的可调设备在一个调度周期内的动作总次数不能超过4次。
本发明实施例提供一种配电网调度周期的划分方法，可以用于对上述配电网的调度周期进行划分，如图2所示该方法包括如下步骤：
S1，获取配电网中的n个节点在指定调度周期内的负荷数据，调度周期有m个时间间隔，负荷数据包括所述调度周期内的各个时间间隔对应的每个节点的负荷值，其中，n为大于0的自然数，m为大于1的自然数；图3示出了上述配电网络的11个负荷节点的负荷数据曲线，上述调度周期有24个时间间隔，具体地，针对每一个节点，可以在每个时间间隔的起点进行采样，将时间间隔的起点对应的负荷值作为该时间间隔的负荷值。对于每个节点，其在每个时间间隔仅对应一个负荷值。本领域技术人员可以理解，时间间隔可以更短或更长，间隔越短得到的采样数据越精确，但会增加后续操作的计算量；反之则可以减少后续操作的计算量，但会降低精确度。
根据图3可知，每个时间间隔对应11个负荷值，如时间间隔0:00-1:00 对应的负荷值为
可以将网络中的每个节点看作是坐标空间中的一维，由此则可构造出一个n维的坐标空间，称之为节点负荷空间。负荷曲线数据中的任意时间间隔tj，则对应着该n维节点负荷空间上的一个点，其坐标可由一个n维的矢量Pj来描述：
本实施例是根据配电网中的各个负荷节点的负荷数据进行后续计算的，本领域技术人员应当理解，本发明不限于使用各个负荷节点的负荷数据，使用配电网络中的一个负荷节点或多个节点的平均值、总负荷值进行后续计算都是可行的，如果只利用一个负荷节点的负荷值或者利用多个节点负荷值的总和或平均值，则每个时间间隔只对应一个负荷值。
S2，确定上述调度周期的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算所述调度周期的所有二分方案的波动程度，确定其中波动程度最小的调度周期二分方案，根据所述波动程度最小的调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段T1和T2，即将上述24个时间间隔分为2组。本领域技术人员可以理解，将一个调度周期进行二分的方法有多种，本领域中的二分是指将至少一个相邻的时间间隔划为一组，剩余相邻的时间间隔划为另一组。例如调度周期为24h，共有24个时间间隔t1□t24，所有二分方案为T1＝{t1}、T2＝{t2…t24}； T1＝{t1,t2}、T2＝{t3…t24}；……；T1＝{t1…t23}、T2＝{t24}。
本领域技术人员可以理解，针对每一个二分方案都可以计算出一个对应该方案的负荷数据波动程度，具体可以使用上述负荷数据进行计算，波动程度的计算方式有多种，利用现有的波动程度计算方法都是可行的。本发明优选利用负荷空间中的各个坐标点到由这些坐标点构成的重心的距离累和来衡量二分方案的波动程度，即上述步骤S2可以包括如下子步骤：
S21，将所述m个时间间隔中的第一个时间间隔划入到时段T1，剩余的时间间隔划入到时段T2，即将第一个时间间隔0:00-1:00划入时段T1、剩余的时间间隔划为时段T2，以此作为第一种调度周期二分方案，由式(1)计算此划分方案的负荷值波动程度E(S1,23)；然后将所述m个时间间隔中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种调度周期二分方案，即将第二个时间间隔1:00-2：00从时段T2划入到时段T1，由式(1)计算此划分方案的负荷值波动程度E(S2,22)；依次进行直到时段T2只包含所述调度周期内的最后一个时间间隔，得到所有的(m-1种)调度周期二分方案及对应的负荷值波动程度，即依次地，将时段T2中的时间间隔逐个地划入到时段T1中并计算对应的 E(Sj,24-j)值，直到时段T2只包含最后一个时间间隔23:00-24：00。由此，得到 23个划分方案的负荷值波动程度E值：E(S1,23)…E(Sj,24-j)…E(S23,1)。
其中，E(S)表示波动程度，S是给定的二分方案，K为经过本次二分后调度周期所包含的时段总数量，当前K＝2(经过此次二分后，调度周期将变为2 个时段)。Tv表示第v个时段内共有|Tv|个时间间隔，例如针对第一种二分方案， T1＝1、T2＝23；针对第二种二分方案，T1＝2、T2＝22……。n为节点数量，本实施例中n＝11。Pi,j是第v个时段内第j个时间间隔的第i个节点的负荷值，是第v个时段内第i个节点的负荷平均值；
S22，选取所求得的一系列E(S)中数值最小者所对应的调度周期二分方案，根据所选取的所述调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段。根据计算结果确定最小的是第14个划分方案对应的波动程度E(S14,10)，表示该调度周期的最优二分方案是E(S14,10)对应的划分方案，所以则以E(S14,10)对应的划分方案将整个调度周期划分为2个时段：时段T1从0:00开始到14:00为止，时段T2从14:00开始到24:00为止。
S3，判断划分的时段数量是否小于预设数量，如果划分的时段数量小于预设数量则执行S4，否则停止划分，由于当前的时段数量为2，小于预设数量4，因此继续执行步骤S4。上述预设数量可以根据配电网中的可调设备在一个调度周期内动作次数的限值来确定。在本实施例中预设数量优选为4个 (与动作次数的限值相同)，由此使调度周期最终被划分成4个时段，在一个调度周期内，可调设备的动作次数最多为4次，即在每一个划分的时段中，可调设备可以进行1次动作，可调设备具体是否需要动作，还需要根据该时段内的负荷值变化来确定。
本领域技术人员可以理解，对于已经确定了各种可调设备的配电网，其中的可调设备的动作次数限值通常是已知的，例如目前正在运行的配电网，其中的可调设备是确定的，且不能任意更换的，所以可以将上述预设数量设定为动作次数限值，由此得到的最终划分结果具有较高的实用性，调度人员可以按照最终划分出的时段操作可调设备；对于可调设备不确定的情况，例如在配电网规划过程中，上述预设数量可以是人为设定，例如可以人为给出一个区间，将区间中的最大值作为上述预设数量，同时从时段数量等于区间中的最小值时开始记录当前的划分结果，由此可以查看划分过程中记录的多个划分结果，这些划分结果可以作为配电网的规划工作中的参考方案。
S4，分别确定每个时段的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算每个时段的所有二分方案的波动程度，分别确定每个时段所对应的波动程度最小的时段二分方案。通过上述步骤处理后，当前有2个时段T1和T2，T1和T2均有多种二分方案，当所有二分方案的波动程度计算完毕后，则可以找出划分T1时的波动程度最小的二分方案和划分T2时的波动程度最小的二分方案。
与步骤S2类似，本发明同样可以使用负荷空间中的各个坐标点到由这些坐标点构成的重心的距离累和来衡量二分方案的波动程度，具体地，S4可以包括：
S41，依次选定一个所述时段，其他时段保持不变，将被选定的时段中的第一个时间间隔划入到时段T1，将所述被选定的时段中剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种时段二分方案，利用式(1)计算所述第一种时段二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述被选定的时段中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种时段二分方案，利用式(1)计算所述第二种时段二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含被选定的时段内的最后一个时间间隔，得到被选定的时段的所有二分方案及的负荷值波动程度；
例如，保持T2不变，将T1划分为T1'和T2'，T1有14个时间间隔，由式(1) 计算出时段T1的所有分配方案的E1(S)。具体地，此时式(1)中的K＝3(经过此次二分后，总的时段数量将变为3)，例如第一种二分方案中T1'＝1、T2'＝13、T2＝10 (保持不变)；第二种二分方案T1'＝2、T2'＝12、T2＝10(保持不变)……共13 种方案，可计算出13个E1(S)；
保持T1不变，将T2划分为T1'和T2'，T2有10个时间间隔，由式(1)分别计算出时段T2的一系列分配方案的E2(S)。具体地，此时式(1)中的K＝3(经过此次二分后，总的时段数量将变为3)，例如第一种二分方案中T1＝14(保持不变)、T1'＝1、T2'＝9；第二种二分方案T1＝14(保持不变)、T1'＝2、T2'＝8……共9 种方案，可计算出9个E2(S)；
S42，分别确定每一个被选定的时段的一系列E(S)中数值最小者及其对应的时段二分方案。根据上述计算结果可知最小的E1(S)为E(S10,4，10)、最小的E2(S) 为E(S14,4，6)；
S5，比对各个所述波动程度最小的时段二分方案的波动程度，确定其中波动程度相对最小的时段二分方案，即筛选出最小的E1(S)和最小的E2(S)，确定二者哪一个更小。即比对E(S10,4，10)和E(S14,4，6)，由于E(S10,4，10)＜E(S14,4，6)，所以可以确定划分T1时的最优二分方案对应的波动程度小于划分T2时的最优二分方案对应的波动程度。
S6，根据所述波动程度相对最小的时段二分方案，将对应的时段进一步划分为2个时段，其余时段保持不变，返回步骤S3。即利用E(S10,4，10)对应的划分方案将时段T1划分为2个时段T1'和T2'。整个调度周期被划分为3个时段：时段T1'从0:00开始到10:00为止，时段T2'从10:00开始到14:00为止，时段 T2从14:00开始到24:00为止。返回步骤S4，此时的时段数量仍小于4，所以继续对T1'、T2'和T2进行划分。
具体地，根据上述方式由式(1)分别计算出T1'、T2'和T2的最小E(S)，以及最小E(S)对应的分配方案(最优二分方案)，T1'的最优二分方案及对应的E值 E(S2,8,4,10)；T2'的最优二分方案及对应的E值E(S10,2,2,10)；T2的最优二分方案及对应的E值E(S10,4,4,6)；比对三个E值可知T1'的E(S2,8,4,10)为最小值，即表示划分T1' 时得到的波动程度是小的，由此按照E(S2,8,4,10)对应的分配方案将时段T1'划分为 2个时段T1”和T2”，由此调度周期被划分为4个时段，即T1”、T2”、T2'和T2。再次返回步骤S4，由于目前的时段数量等于预设数量，所以停止划分。
图4直观地展示了最终的划分结果：时段T1”从0:00开始到时间间隔2:00 为止，时段T2”从2:00开始到10:00为止，时段T2'从10:00开始到14:00为止，时段T2从14:00开始到24:00为止。
根据本发明提供的配电网调度周期的划分方法，利用波动程度最小的调度周期二分方案将调度周期分为2个时段，如果划分后的时段数量未达到限值则进一步利用波动程度最小的时段二分方案将对应的一个时段划分为2个时段，直至划分后的总的时段数量达到限值为止，此划分方法可以体现从第一次二分到最后一次二分的全部划分过程，并且可以利用最后一次划分的结果继续进行二分，由此可以提高划分效率；并且，采用自顶向下逐步分裂的方法对调度周期进行划分，可以使分裂过程不受负荷曲线数据精度(时间间隔数目)的影响，只与指定的分段限值相关，而指定的分段限值通常较小，因此只需进行少数的几次二分即可完成划分操作，由此可以进一步提高划分操作效率。
并且本发明实施例将各个时间段描述为节点负荷空间上的各个坐标点，将多个时间间隔的负荷波动程度描述为节点负荷空间上多个坐标点的聚集性，以各个坐标点到由这些坐标点所构成重心的距离累和来衡量划分方案的波动程度，可以进一步提高划分结果的准确性。
利用上述方法可以实现网络动态重构方案的制定：先利用上述方法将整个调度运行周期划分为n个时段；再对每一个时段选取出典型时刻点执行静态的网络重构优化计算；综合各个时段的开关设备动作情况即是网络动态重构的方案。极端情况下，开关设备在每个时段都动作，但时段总数与动作次数限值保持一致，确保了开关设备动作次数不越限。
本发明的另一个实施例还提供一种配电网中可调设备的控制方法，包括：
S’1，根据上述配电网调度周期的划分方法，将配电网的调度周期划分为多个时段，例如将上述调度周期划分为4个时段；
S’2，分别在每个时段内，根据配电网中各节点的负荷数据控制所述可调设备进行动作，其中，在每个所述时段内可调设备至多动作一次。
具体地，根据T1”内的各个节点的负荷值，判断是否需要控制可调设备进行动作，并且动作次数为0或1次；根据T2”内的各个节点的负荷值，判断是否需要控制可调设备进行动作，并且动作次数为0或1次；根据T2'内的各个节点的负荷值，判断是否需要控制可调设备进行动作，并且动作次数为0或1 次；根据T2内的各个节点的负荷值，判断是否需要控制可调设备进行动作，并且动作次数为0或1次。所以在整个调度周期内，可调设备的动作次数不超过4次，具体进行动作的时刻点可以根据时段内的负荷值变化情况进行选择。
根据本发明实施例提供的配电网中可调设备的控制方法，首先将调度周期划分为多个时段，然后在每个时段内控制可调设备至多动作一次，由此可以合理地分配可调设备进行动作，进一步优化配电网的运行状态。
本发明的另一实施例还提供一种配电网调度周期的划分系统，如图5所示该系统包括：
获取单元51，用于获取配电网中的n个节点在指定调度周期内的负荷数据，所述调度周期有m个时间间隔，所述负荷数据包括所述调度周期内的各个时间间隔对应的每个节点的负荷值，其中，n为大于0的自然数，m为大于 1的自然数；
第一划分单元52，用于确定所述调度周期的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算所述调度周期的所有二分方案的波动程度，确定其中波动程度最小的调度周期二分方案，根据所述波动程度最小的调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段；
判断单元53，用于判断划分的时段数量是否小于预设数量，如果划分的时段数量小于预设数量则启动确定单元54，否则停止划分
所述确定单元54用于分别确定每个时段的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算每个时段的所有二分方案的波动程度，分别确定每个时段所对应的波动程度最小的时段二分方案；
比对单元55，用于比对各个所述波动程度最小的时段二分方案的波动程度，确定其中波动程度相对最小的时段二分方案；
第二划分单元56，用于根据所述波动程度相对最小的时段二分方案，将对应的时段进一步划分为2个时段，其余时段保持不变，启动所述判断单元 53。
根据本发明提供的配电网调度周期的划分系统，利用波动程度最小的调度周期二分方案将调度周期分为2个时段，如果划分后的时段数量未达到限值则进一步利用波动程度最小的时段二分方案将对应的一个时段划分为2个时段，直至划分后的总的时段数量达到限值为止，此划分方法可以体现从第一次二分到最后一次二分的全部划分过程，并且可以利用最后一次划分的结果继续进行二分，由此可以提高划分效率；并且，采用自顶向下逐步分裂的方法对调度周期进行划分，可以使分裂过程不受负荷曲线数据精度(时间间隔数目)的影响，只与指定的分段限值相关，而指定的分段限值通常较小，因此只需进行少数的几次二分即可完成划分操作，由此可以进一步提高划分操作效率。
优选地，上述第一划分单元52包括：
波动程度计算子单元，用于将所述m个时间间隔中的第一个时间间隔划入到时段T1，剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第一种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述m个时间间隔中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第二种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含所述调度周期内的最后一个时间间隔，得到所有的(m-1种)调度周期二分方案及对应的负荷值波动程度，
其中，E(S)表示波动程度，S是给定的二分方案，K为经过本次二分后调度周期所包含的时段总数量，Tv表示第v个时段内共有|Tv|个时间间隔，n为节点数量，Pi,j是第v个时段内第j个时间间隔的第i个节点的负荷值，是第v个时段内第i个节点的负荷平均值；
第一划分子单元，选取所求得的一系列E(S)中数值最小者所对应的调度周期二分方案，根据所选取的所述调度周期二分方案将所述调度周期划分为2 个时段，即T1和T2。
优选地，上述确定单元54包括：
时段内部波动程度确定子单元，用于依次选定一个所述时段，其他时段保持不变，将被选定的时段中的第一个时间间隔划入到时段T1，将所述被选定的时段中剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种时段二分方案，利用式(1)计算所述第一种时段二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述被选定的时段中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种时段二分方案，利用式(1)计算所述第二种时段二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含被选定的时段内的最后一个时间间隔，得到被选定的时段的所有二分方案的负荷值波动程度；
时段内部划分方案确定子单元，用于分别确定每一个被选定的时段的一系列E(S)中数值最小者及其对应的时段二分方案。
上述优选方案将各个时间段描述为节点负荷空间上的各个坐标点，将多个时间间隔的负荷波动程度描述为节点负荷空间上多个坐标点的聚集性，以各个坐标点到由这些坐标点所构成重心的距离累和来衡量划分方案的波动程度，可以进一步提高划分结果的准确性。
本发明的另一个实施例还提供一种配电网中可调设备的控制系统，该系统包括：
调度周期划分单元，用于根据上述配电网调度周期的划分方法，将所述配电网的调度周期划分为多个时段；
可调设备控制单元，用于分别在每个时段内，根据配电网中各节点的负荷数据控制所述可调设备进行动作，其中，在每个所述时段内可调设备至多动作一次。
根据本发明实施例提供的配电网中可调设备的控制系统，首先将调度周期划分为多个时段，然后在每个时段内控制可调设备至多动作一次，由此可以合理地安排可调设备进行动作，进一步优化配电网的运行状态。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种配电网调度周期的划分方法，其特征在于，包括：
S1，获取配电网中的n个节点在指定调度周期内的负荷数据，所述调度周期有m个时间间隔，所述负荷数据包括所述调度周期内的各个时间间隔对应的每个节点的负荷值，其中，n为大于0的自然数，m为大于1的自然数；
S2，确定所述调度周期的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算所述调度周期的所有二分方案的波动程度，确定其中波动程度最小的调度周期二分方案，根据所述波动程度最小的调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段；
S3，判断划分的时段数量是否小于预设数量，如果划分的时段数量小于预设数量则执行S4，否则停止划分；
S4，分别确定每个时段的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算每个时段的所有二分方案的波动程度，分别确定每个时段所对应的波动程度最小的时段二分方案；
S5，比对各个所述波动程度最小的时段二分方案的波动程度，确定其中波动程度相对最小的时段二分方案；
S6，根据所述波动程度相对最小的时段二分方案，将对应的时段进一步划分为2个时段，其余时段保持不变，返回步骤S3。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2包括：
S21，将所述m个时间间隔中的第一个时间间隔划入到时段T1，剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第一种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述m个时间间隔中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第二种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含所述调度周期内的最后一个时间间隔，得到所有的(m-1种)调度周期二分方案及对应的负荷值波动程度，
其中，E(S)表示波动程度，S是给定的二分方案，K为经过本次二分后调度周期所包含的时段总数量，Tv表示第v个时段内共有|Tv|个时间间隔，n为节点数量，Pi,j是第v个时段内第j个时间间隔的第i个节点的负荷值，是第v个时段内第i个节点的负荷平均值；
S22，选取所求得的一系列E(S)中数值最小者所对应的调度周期二分方案，根据所选取的所述调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段，即T1和T2。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S4包括：
S41，依次选定一个所述时段，其他时段保持不变，将被选定的时段中的第一个时间间隔划入到时段T1，将所述被选定的时段中剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种时段二分方案，利用式(1)计算所述第一种时段二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述被选定的时段中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种时段二分方案，利用式(1)计算所述第二种时段二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含被选定的时段内的最后一个时间间隔，得到被选定的时段的所有二分方案及的负荷值波动程度；
S42，分别确定每一个被选定的时段的一系列E(S)中数值最小者及其对应的时段二分方案。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设数量是配电网中的可调设备在一个调度周期内动作次数的限值。
5.一种配电网中可调设备的控制方法，其特征在于，包括：
S1，根据权利要求1-4中任一项所述的方法，将所述配电网的调度周期划分为多个时段；
S2，分别在每个时段内，根据配电网中各节点的负荷数据控制所述可调设备进行动作，其中，在每个所述时段内可调设备至多动作一次。
6.一种配电网调度周期的划分系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取配电网中的n个节点在指定调度周期内的负荷数据，所述调度周期有m个时间间隔，所述负荷数据包括所述调度周期内的各个时间间隔对应的每个节点的负荷值，其中，n为大于0的自然数，m为大于1的自然数；
第一划分单元，用于确定所述调度周期的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算所述调度周期的所有二分方案的波动程度，确定其中波动程度最小的调度周期二分方案，根据所述波动程度最小的调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段；
判断单元，用于判断划分的时段数量是否小于预设数量，如果划分的时段数量小于预设数量则启动确定单元，否则停止划分；
所述确定单元用于分别确定每个时段的所有二分方案，分别利用所述负荷数据计算每个时段的所有二分方案的波动程度，分别确定每个时段所对应的波动程度最小的时段二分方案；
比对单元，用于比对各个所述波动程度最小的时段二分方案的波动程度，确定其中波动程度相对最小的时段二分方案；
第二划分单元，用于根据所述波动程度相对最小的时段二分方案，将对应的时段进一步划分为2个时段，其余时段保持不变，启动所述判断单元。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一划分单元包括：
波动程度计算子单元，用于将所述m个时间间隔中的第一个时间间隔划入到时段T1，剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第一种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述m个时间间隔中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种调度周期二分方案，利用式(1)计算所述第二种调度周期二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含所述调度周期内的最后一个时间间隔，得到所有的(m-1种)调度周期二分方案及对应的负荷值波动程度，
其中，E(S)表示波动程度，S是给定的二分方案，K为经过本次二分后调度周期所包含的时段总数量，Tv表示第v个时段内共有|Tv|个时间间隔，n为节点数量，Pi,j是第v个时段内第j个时间间隔的第i个节点的负荷值，是第v个时段内第i个节点的负荷平均值；
第一划分子单元，选取所求得的一系列E(S)中数值最小者所对应的调度周期二分方案，根据所选取的所述调度周期二分方案将所述调度周期划分为2个时段，即T1和T2。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述确定单元包括：
时段内部波动程度确定子单元，用于依次选定一个所述时段，其他时段保持不变，将被选定的时段中的第一个时间间隔划入到时段T1，将所述被选定的时段中剩余的时间间隔划入到时段T2，以此作为第一种时段二分方案，利用式(1)计算所述第一种时段二分方案对应的负荷值波动程度；然后将所述被选定的时段中的第二个时间间隔从时段T2划入到时段T1，以此作为第二种时段二分方案，利用式(1)计算所述第二种时段二分方案对应的负荷值波动程度，依次进行直到时段T2只包含被选定的时段内的最后一个时间间隔，得到被选定的时段的所有二分方案的负荷值波动程度；
时段内部划分方案确定子单元，用于分别确定每一个被选定的时段的一系列E(S)中数值最小者及其对应的时段二分方案。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的系统，其特征在于，所述预设数量是配电网中的可调设备在一个调度周期内动作次数的限值。
10.一种配电网中可调设备的控制系统，其特征在于，包括：
调度周期划分单元，用于根据权利要求1-4中任一项所述的方法，将所述配电网的调度周期划分为多个时段；
可调设备控制单元，用于分别在每个时段内，根据配电网中各节点的负荷数据控制所述可调设备进行动作，其中，在每个所述时段内可调设备至多动作一次。
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| 主动配电网优化调度策略研究;尤毅等;《电力系统自动化》;20140510;第38卷(第9期);177-182 * |
| 节点重要度的分类综合评估;许立雄;《中国电机工程学报》;20140405;第34卷(第10期);1609-1616 * |
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