CN110391660A - 一种提升配电网供电能力的网络重构方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提升配电网供电能力的网络重构方法及装置,包括:对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型;根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案。本发明提供的技术方案解决了传统输电网应用较为广泛的直流最优潮流算法在配电网研究中无法适用的问题,网络重构更加快速,建模更加准确,计算效率更高,能够有效提升配电网供电能力的网络重构的效率。
Description
技术领域
本发明属于电力系统运行分析技术领域,具体涉及一种提升配电网供电能力的网络重构方法。
背景技术
随着电力系统的不断发展,配电网的发展受到越来越多的关注,对配电网重构的需求也日益增加。电力负荷的持续增长,给配电网运行带来较大挑战,需要在现有网络结构基础上,挖掘潜力,通过运行优化提升整体供电能力。随着计算水平、研究水平和配电自动化的发展,利用配电自动化对联络开关和分段开关的监测和控制能力,根据实际运行状态对配电网进行计算分析,进行配电网重构,在技术层面和实施层面,都已成为可能。因此,研究配电网的网络重构技术,提升配电网供电能力具有重要的现实意义。
由于配电网自身的网络结构特性,如线路电阻、电抗比值较大,辐射性约束等,其最优潮流算法相较于输电网有较大区别,传统输电网应用广泛的直流最优潮流算法在配电网中无法使用。交流最优潮流算法由于其潮流约束的非线性特征,在配电网中逐渐被尝试并进行了有效性验证,但实践中采用的智能算法存在无法保证全局最优、容易导致局部最优、求解速度较慢等问题。
发明内容
为了解决配电网现有技术中所存在的不足,本发明提供一种提升配电网供电能力的网络重构方法及装置。
本发明提供的技术方案是:
一种提升配电网供电能力的网络重构方法,所述方法包括:
对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型;
根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案。
优选的,所述对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型,包括:
根据配电网中各支路的视在功率构建配电网重构模型;
设置松弛条件,并按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型。
进一步的,所述根据配电网中各支路的视在功率构建配电网重构模型,包括:
按下式确定所述配电网重构模型的目标函数minf:
上式中,Sij为流过支路ij的视在功率;为支路ij的最大功率;E为配点网中支路集合。
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束:
按下式确定配电网重构模型的网络辐射性约束:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束:
上式中,B为配电网中节点集合;E为配电网中支路集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
优选的,按下式设置松弛条件:
其中,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量。
进一步的,所述按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型,包括:
按下式确定所述配电网重构模型的松弛函数minf:
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的网络辐射性约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束的松弛函数:
上式中,为支路ij电流上限,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量;B为配电网中节点集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
优选的,所述根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案,包括:
利用MOSEK或CPLEX算法获取所述配电网重构模型的松弛模型的最优解;
利用所述最优解制定配电网重构方案;其中,所述最优解为各联络开关或分段开关的状态。
一种提升配电网供电能力的网络重构装置,其改进之处在于,包括:
确定模块,用于对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型;
获取模块,用于根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案。
优选的,所述确定模块,包括:
确定单元,用于根据配电网中各支路的视在功率构建配电网重构模型;
第一获取单元,用于设置松弛条件,并按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型。
进一步的,所述确定单元,用于:
按下式确定所述配电网重构模型的目标函数minf:
上式中,Sij为流过支路ij的视在功率;为支路ij的最大功率;E为配点网中支路集合。
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束:
按下式确定配电网重构模型的网络辐射性约束:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束:
上式中,B为配电网中节点集合;E为配电网中支路集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
优选的,按下式设置松弛条件:
其中,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量。
优选的,所述第一获取单元,用于:
按下式确定所述配电网重构模型的松弛函数minf:
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的网络辐射性约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束的松弛函数:
上式中,为支路ij电流上限,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量;B为配电网中节点集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
优选的,所述获取模块,包括:
第二获取单元,用于利用MOSEK或CPLEX算法获取所述配电网重构模型的松弛模型的最优解;
重构单元,用于利用所述最优解制定配电网重构方案;其中,所述最优解为各联络开关或分段开关的状态。
与最接近的现有技术比,本发明提供的技术方案具有以下优异效果:
本发明提供一种提升配电网供电能力的网络重构方法和装置,通过对配电网重构模型的锥松弛获得的松弛模型,计算其最优解;利用最优解对联络开关和分段开关进行监测和控制,从而实现根据实际运行状态对配电网的重构,有效地提升整体供电能力。
该方法以配电网线路负载率平方来表征配电网整体供电能力、以支路潮流模型为基础构建配电网重构模型,锥松弛的约束条件针对明确的优化目标包括功率等式约束、电压等式约束、电流等式约束、状态变量约束、控制变量约束、网络辐射性约束和连通性约束等多种约束条件,提高了模型的准确性。同时采用模型的锥松弛将原有复杂的的目标函数变为线性函数,降低了模型求解难度,提高了计算效率,从而有效地提升了配电网网络重构的效率。
附图说明
图1为本发明一种提升配电网供电能力的网络重构方法的流程图;
图2为本发明一种提升配电网供电能力的网络重构装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细说明。
实施例一
本发明实施例提出一种提升配电网供电能力的网络重构方法,流程图如图1所示,包括以下步骤。
对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型;
根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案。
具体的,对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型的步骤如下:
根据配电网中各支路的视在功率构建配电网重构模型;
设置松弛条件,并按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型。
详细的,所述根据配电网中各支路的视在功率构建配电网重构模型的步骤如下:
按下式确定所述配电网重构模型的目标函数minf:
上式中,Sij为流过支路ij的视在功率;为支路ij的最大功率;E为配点网中支路集合。
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束:
按下式确定配电网重构模型的网络辐射性约束:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束:
上式中,B为配电网中节点集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量,ε为正数常量。
具体的,按下式设置松弛条件:
其中,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量;
详细的,所述按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型的步骤如下:
按下式确定所述配电网重构模型的松弛函数minf:
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的网络辐射性约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束的松弛函数:
上式中,为支路ij电流上限,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量;B为配电网中节点集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
具体的,所述根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案的步骤如下:
利用MOSEK或CPLEX算法获取所述配电网重构模型的松弛模型的最优解;
利用所述最优解制定配电网重构方案;其中,所述最优解为各联络开关或分段开关的状态。
本发明实施例还提出一种提升配电网供电能力的网络重构装置,如图2所示,包括:
确定模块,用于对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型;
获取模块,用于根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案。
具体的,所述确定模块的包括:
确定单元,用于根据配电网各支路的视在功率构建配电网重构模型;
第一获取单元,用于设置松弛条件,并按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型。
详细的,所述确定单元的步骤如下:
按下式确定所述配电网重构模型的目标函数minf:
上式中,Sij为流过支路ij的视在功率;为支路ij的最大功率;E为配点网中支路集合。
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束:
按下式确定配电网重构模型的网络辐射性约束:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束:
上式中,B为配电网中节点集合;E为配电网中支路集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
具体的,按下式设置松弛条件:
其中,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量;
具体的,第一获取单元的步骤如下:
按下式确定所述配电网重构模型的松弛函数minf:
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的网络辐射性约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束的松弛函数:
上式中,为支路ij电流上限,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量;B为配电网中节点集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
具体的,获取模块的步骤如下:
第二获取单元,用于利用MOSEK或CPLEX算法获取所述配电网重构模型的松弛模型的最优解;
重构单元,用于利用所述最优解制定配电网重构方案;其中,所述最优解为各联络开关或分段开关的状态。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (12)
1.一种提升配电网供电能力的网络重构方法,其特征在于,所述方法包括:
对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型;
根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案。
2.如权利要求1所述的提升配电网供电能力的网络重构方法,其特征在于,所述对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型,包括:
根据配电网中各支路的视在功率构建配电网重构模型;
设置松弛条件,并按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型。
3.如权利要求2所述的提升配电网供电能力的网络重构方法,其特征在于,所述根据配电网中各支路的视在功率构建配电网重构模型,包括:
按下式确定所述配电网重构模型的目标函数minf:
上式中,Sij为流过支路ij的视在功率;为支路ij的最大功率;E为配点网中支路集合。
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束:
按下式确定配电网重构模型的网络辐射性约束:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束:
上式中,B为配电网中节点集合;E为配电网中支路集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
4.如权利要求2所述的提升配电网供电能力的网络重构方法,其特征在于,
按下式设置松弛条件:
其中,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量。
5.如权利要求4所述的提升配电网供电能力的网络重构方法,其特征在于,所述按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型,包括:
按下式确定所述配电网重构模型的松弛函数minf:
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的网络辐射性约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束的松弛函数:
上式中,为支路ij电流上限,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量;B为配电网中节点集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
6.如权利要求1所述的提升配电网供电能力的网络重构方法,其特征在于,所述根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案,包括:
利用MOSEK或CPLEX算法获取所述配电网重构模型的松弛模型的最优解;
利用所述最优解制定配电网重构方案;
其中,所述最优解为各联络开关或分段开关的状态。
7.一种提升配电网供电能力的网络重构装置,其特征在于,所述装置包括:
确定模块,用于对配电网重构模型进行锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型;
获取模块,用于根据所述配电网重构模型的松弛模型确定配电网重构方案。
8.如权利要求7所述的提升配电网供电能力的网络重构装置,其特征在于,所述确定模块,包括:
确定单元,用于根据配电网中各支路的视在功率构建配电网重构模型;
第一获取单元,用于设置松弛条件,并按照松弛条件对所述配电网重构模型进行函数的锥松弛,获取配电网重构模型的松弛模型。
9.如权利要求8所述的提升配电网供电能力的网络重构装置,其特征在于,所述确定单元,用于:
按下式确定所述配电网重构模型的目标函数minf:
上式中,Sij为流过支路ij的视在功率;为支路ij的最大功率;E为配点网中支路集合。
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束:
按下式确定配电网重构模型的网络辐射性约束:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束:
上式中,B为配电网中节点集合;E为配电网中支路集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
10.如权利要求8所述的提升配电网供电能力的网络重构装置,其特征在于,按下式设置松弛条件:
其中,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量。
11.如权利要求8所述的提升配电网供电能力的网络重构装置,其特征在于,所述第一获取单元,用于:
按下式确定所述配电网重构模型的松弛函数minf:
按下式确定所述配电网重构模型的功率等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电压等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的电流等式约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的状态变量约束的松弛函数:
按下式确定所述配电网重构模型的网络辐射性约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的控制变量约束的松弛函数:
按下式确定配电网重构模型的连通性约束的松弛函数:
上式中,为支路ij电流上限,为Iij的松弛变量;为Uj的松弛变量;B为配电网中节点集合;δ(j)为以j为首端节点的支路末端节点集合;π(j)为以j为末端节点的支路首端节点集合;Ui和Uj分别为节点i和j的电压幅值;Pjk和Qjk分别为以j为首端节点的支路jk的有功功率和无功功率;Pij和Qij分别为以j为末端节点的支路ij的有功功率和无功功率;pj和qj分别为节点j的注入有功功率和无功功率;rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗;Iij为节点i流向节点j的电流;gj和bj分别为节点j的电导和电纳;为节点j电压幅值下限;为节点j电压幅值上限;为支路ij电流下限;为支路ij电流上限;Esw为存在联络开关或分段开关的支路集合;σij为联络开关或分段开关的状态,1为开关闭合,0为开关断开;Nnode为配电网中节点数量;Nbus为配电网中变电站数量;ε为正数常量。
12.如权利要求7所述的提升配电网供电能力的网络重构装置,其特征在于,所述获取模块,包括:
第二获取单元,用于利用MOSEK或CPLEX算法获取所述配电网重构模型的松弛模型的最优解;
重构单元,用于利用所述最优解制定配电网重构方案;其中,所述最优解为各联络开关或分段开关的状态。
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