CN115765005A - 一种考虑短路电流的电网分区优化方法和终端 - Google Patents

一种考虑短路电流的电网分区优化方法和终端 Download PDF

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CN115765005A
CN115765005A CN202211467394.2A CN202211467394A CN115765005A CN 115765005 A CN115765005 A CN 115765005A CN 202211467394 A CN202211467394 A CN 202211467394A CN 115765005 A CN115765005 A CN 115765005A
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唐雨晨
林毅
吴威
郭瑞鹏
林威
魏鑫
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Economic and Technological Research Institute of State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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State Grid Fujian Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种考虑短路电流的电网分区优化方法和终端，包括：S1、通过短路电流扫描确定电网中的短路电流超过预设上限值的节点，并选择超标最严重的节点；S2、建立电网分区优化模型并优化分区解环措施；S3、基于分区优化结果进行静态安全校核，若静态校核不通过，则进行N‑1预想故障态潮流建模，并返回S2重新优化分区解环措施，若静态安全校核通过，则返回步骤S1，重新扫描电网中是否存在短路电流超标节点；S4、重复步骤S1‑S3，直至电网中所有节点短路电流均不再超标。本发明能有效实现对短路电流超标下的节点进行分区优化的同时，使得问题分解为多个较小规模的混合整数线性规划问题分步循环求解，大大提高了求解效率。

Description

一种考虑短路电流的电网分区优化方法和终端
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种考虑短路电流的电网分区优化方法和终端。
背景技术
近年来，随着国民经济的持续发展，电力系统负荷不断增长，电源装机容量及变电站数量随之增加，网架越加密集，导致电网的短路电流水平不断提升。
但短路电流水平上升也造成了短路故障危害程度大大增加，若短路电流水平超标严重则会威胁电力设备及电网的安全运行。节点短路电流水平超过开关遮断能力，在电网规划和运行中是否决的。而断路器开断短路电流能力的提升目前在技术上存在瓶颈，进一步提高断路器遮断容量成本高昂。
因此，如何限制电网短路电流水平，避免短路电流超标，已经成为电网规划和运行方式优化时需要考虑的重要问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种考虑短路电流的电网分区优化方法和终端，有效对短路电流超标下的电网进行分区优化，并能提升优化求解速度，满足大电网应用要求。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：
一种考虑短路电流的电网分区优化方法，包括步骤：
S1、通过短路电流扫描确定电网中的短路电流超过预设上限值的节点，并选择超标最严重的节点；
S2、建立电网分区优化模型并优化分区解环措施；
S3、基于分区优化结果进行静态安全校核，若静态校核不通过，则进行N-1预想故障态潮流建模，并返回S2重新优化分区解环措施，若静态安全校核通过，则返回步骤S1，重新扫描电网中是否存在短路电流超标节点；
S4、重复步骤S1-S3，直至电网中所有节点短路电流均不再超标。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种考虑短路电流的电网分区优化终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法中的步骤。
本发明的有益效果在于：对电网中短路电流超标的节点依次进行分区解环措施优化及N-1预想故障态潮流约束简化建模及校核计算，有效实现对短路电流超标电网的分区优化的同时，使得问题分解为多个较小规模的混合整数线性规划问题分步循环求解，大大提高了求解效率，满足实际大规模电网应用要求。
附图说明
图1为本发明实施例的一种考虑短路电流的电网分区优化方法的整体流程图；
图2为本发明实施例的一种考虑短路电流的电网分区优化方法的具体流程图；
图3为本发明实施例的一种考虑短路电流的电网分区优化终端的结构示意图。
标号说明：
1、一种考虑短路电流的电网分区优化终端；2、存储器；3、处理器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1及图2，本发明实施例提供了一种考虑短路电流的电网分区优化方法，包括步骤：
S1、通过短路电流扫描确定电网中的短路电流超过预设上限值的节点，并选择超标最严重的节点；
S2、建立电网分区优化模型并优化分区解环措施；
S3、基于分区优化结果进行静态安全校核，若静态校核不通过，则进行N-1预想故障态潮流建模，并返回S2重新优化分区解环措施，若静态安全校核通过，则返回步骤S1，重新扫描电网中是否存在短路电流超标节点；
S4、重复步骤S1-S3，直至电网中所有节点短路电流均不再超标。
由上述描述可知，本发明的有益效果在于：对电网中短路电流超标的节点依次进行分区解环措施优化及N-1预想故障态潮流约束简化建模及校核计算，有效实现对短路电流超标电网的分区优化的同时，使得问题分解为多个较小规模的混合整数线性规划问题分步循环求解，大大提高了求解效率，满足实际大规模电网应用要求。
进一步地，所述步骤S2中建立电网分区优化模型，具体为：
S20、确定模型的优化目标及约束条件，所述优化目标包括加权开断线路最小、基态潮流安全裕度最大、上级主变负载率均衡和预想故障态潮流安全目标，所述约束条件包括短路故障安全约束、基态潮流约束与N-1预想故障态潮流约束。
由上述描述可知，预先建立以加权开断线路最小、基态潮流安全裕度最大、上级主变负载率均衡和预想故障态潮流安全目标为优化目标的电网分区优化模型，便于后续进行分区优化计算。
进一步地，所述步骤S2中并优化分区解环措施，具体为：
S21、根据短路电流分支系数及开断后是否满足环网约束，选择候选开断支路集；
S22、采用WARD等值法进行短路电流约束优化，仅保留短路电流超标的节点及各候选开断支路的相邻节点；
S23、根据各候选开断支路的影响域选择基态潮流监视支路集，并采用WARD等值及直流潮流法进行基态潮流建模，仅保留候选开断支路、基态监视支路及其相邻的节点；
S24、求解电网分区优化模型。
由上述描述可知，首先基于短路电流约束条件对短路电流超标的节点进行优化，以缩小进行优化的节点支路的规模，然后再基于基态潮流约束条件再进一步缩小进行优化的节点支路的规模，进一步提高后续优化计算的效率。
进一步地，所述步骤S3具体为：
采用直流法潮流计算进行静态安全校核，若不满足所述静态安全约束，则将故障后潮流越限最严重的支路加入故障态监视支路集，并采用WARD等值法进行故障态潮流约束建模，之后返回步骤S24重新求解电网分区优化模型。若满足所述静态安全约束，则返回步骤S1。
由上述描述可知，在分区优化模型中，既考虑了节点短路电流约束，也考虑了基态潮流约束和N-1安全约束，使分区优化结果满足电网可靠性要求；同时，检测静态安全约束违反情况，并采用WARD等值法添加尽可少的预想故障态潮流约束，尽可能地减小优化问题的计算规划，大大提高了求解效率。
进一步地，所述电网分区优化模型的目标函数中，所述加权开断线路最小表示为：
Figure BDA0003956865510000041
其中，ij表示首末节点序号分别为i、j的支路，Oij表示支路ij的开断状态，为1则表示支路开断，为0则表示支路运行，Wij O表示支路ij开断的权重，SC为候选开断支路集；
所述基态潮流安全裕度最大表示为：
minαmax(2)；
Figure BDA0003956865510000042
Figure BDA0003956865510000043
其中，αmax为所有支路负载中的最大负载率，Pij和Pij max分别为支路ij的基态有功潮流及长期允许载流量；
所述上级主变负载率均衡表示为：
Figure BDA0003956865510000051
其中，ST为上级主变高压绕组的支路集合，αref为主变参考负荷率；
所述预想故障态潮流安全目标表示为：
Figure BDA0003956865510000052
Figure BDA0003956865510000053
Figure BDA0003956865510000054
其中，上标v为预想故障编号，Sv为预想故障集，βij (v)为预想故障v的支路ij的越限率，
Figure BDA0003956865510000055
为支路ij的短时允许载流量。
由上述描述可知，针对四个优化目标，进行目标函数的确定，以便后续根据约束条件，进行最优解求解，提高优化计算效率。
进一步地，所述短路故障安全约束包括短路节点的短路电流限值约束和非短路节点的短路电流平衡约束；
对于短路电流超标的节点集NF中的任一所述短路电流超标节点f，可添加短路电流限值约束：
Figure BDA0003956865510000056
Figure BDA0003956865510000057
Figure BDA0003956865510000058
Figure BDA0003956865510000059
Figure BDA0003956865510000061
Figure BDA0003956865510000062
Figure BDA0003956865510000063
其中，IS (f)为节点f的短路电流超标量，为0时说明短路电流未超标，为正数时说明短路电流超标，Imax (f)为节点f的允许最大短路电流，SG (f)表示节点f的发电机集合，fj表示首末节点序号分别为f、j的支路，xfj为支路fj的串联电抗，Ifj (f)为节点f短路时支路fj上由节点f流向节点j的短路电流，i、j、f均为节点编号，SG (i)表示节点i的发电机集合，g表示发电机编号，Eg”和xg”分别表示发电机g的次暂态电势和次暂态电抗，Vi (f)和Vj (f)分别表示节点f短路时节点i和节点j的电压幅值，xij为支路ij的串联电抗，Iij (f)为节点f短路时支路ij上由节点i流向节点j的短路电流，为0时说明短路电流未超标，为正数时说明短路电流超标，M为一个足够大的正数，取M＝100kA。NA表示所有节点的集合。
进一步地，所述基态潮流约束包括基态各节点功率平衡约束、基态可开断支路潮流约束和基态不可开断支路潮流约束，所述基态各节点功率平衡约束为：
Figure BDA0003956865510000064
其中，PGi和PLi分别表示基态潮流下节点i的机组有功出力和负荷有功功率，SBi表示与节点i相邻的支路集合，NA表示所有节点的集合；
所述基态可开断支路潮流约束为：
Figure BDA0003956865510000065
Figure BDA0003956865510000066
其中，θi和θj分别表示基态潮流下节点i和j的相位角，M表示一个足够大的正数，xij为支路ij的串联电抗；
所述基态不可开断支路潮流约束为：
Figure BDA0003956865510000071
其中，SB表示所有支路的集合。
进一步地，所述N-1预想故障态潮流约束包括预想故障态各节点功率平衡约束、预想故障态可开断潮流约束和预想故障态不可开断潮流约束，所述预想故障态各节点功率平衡约束为：
Figure BDA0003956865510000072
其中，PGi (v)和PLi (v)分别表示预想故障v下节点i的机组有功出力和负荷有功功率，SBi表示与节点i相邻的支路集合，NA表示所有节点的集合；
所述预想故障态可开断潮流约束为：
Figure BDA0003956865510000073
Figure BDA0003956865510000074
其中，θi (v)和θj (v)分别表示预想故障v节点i和j的相位角，M表示一个足够大的正数，xij为支路ij的串联电抗，Ev表示预想故障v下的停电支路集合；
所述预想故障态潮流约束不可开断潮流约束为：
Figure BDA0003956865510000075
其中，SB表示所有支路的集合。
由上述描述可知，对短路电流约束、基态潮流约束以及N-1预想故障态潮流约束进行目标函数确定，以便后续求解最优解。
进一步地，所述步骤S1还包括：
若不存在短路电流超过所述预设上限值的节点，则优化结束。
由上述描述可知，若电网中不存在短路电流超标的节点，则无需优化计算。
请参照图3，一种考虑短路电流的电网分区优化终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法中的步骤。
由上述描述可知，本发明的有益效果在于：基于同一技术构思，配合上述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，提出一种考虑短路电流的电网分区优化终端，通过对电网中短路电流超标的节点依次进行分区解环措施优化及N-1预想故障态潮流约束简化建模及校核计算，有效实现对短路电流超标电网的分区优化的同时，使得问题分解为多个较小规模的混合整数线性规划问题分步循环求解，大大提高了求解效率，满足实际大规模电网应用要求。
本发明提出的一种考虑短路电流的电网分区优化方法及终端，适用于对电网中发生短路电流超标的节点及其支路进行优化计算的场景，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1及图2，本实施例的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，包括步骤：
S1、通过短路电流扫描确定电网中的短路电流超过预设上限值的节点，并选择超标最严重的节点；
其中，若不存在短路电流超过预设上限值的节点，则优化结束，即若电网中不存在短路电流超标的节点，则无需优化计算。在本实施例中，预设上限值取50kA。
S2、建立电网分区优化模型并优化分区解环措施。
其中，在本实施例中，建立电网分区优化模型，具体为：
S21、以工程应用中电网分层分区的主要考虑因素，建立电网分区优化模型，确定优化目标及约束条件，优化目标包括加权开断线路最小、基态潮流安全裕度最大、上级主变负载率均衡和预想故障态潮流安全目标，约束条件包括短路故障安全约束、基态潮流约束与N-1预想故障态潮流约束。
其中，在电网分区优化模型的目标函数中，加权开断线路最小表示为：
Figure BDA0003956865510000081
上式中，ij表示首末节点序号分别为i、j的支路，Oij表示支路ij的开断状态，为1则表示支路开断，为0则表示支路运行，Wij O表示支路ij开断的权重，即惩罚成本，SC为候选开断支路集。
基态潮流安全裕度最大具体为：
minαmax(2)；
Figure BDA0003956865510000091
Figure BDA0003956865510000092
上式中，αmax为所有支路负载中的最大负载率，Pij和Pij max分别为支路ij的基态有功潮流及长期允许载流量。
上级主变负载率均衡具体为：
例如下级(220kV)电网分区运行时，应尽可能避免上级(500kV)主变负载不均衡，造成主变利用效率降低、损耗增加等问题。为考虑主变负载率均衡目标，添加变量αref表示主变参考负荷率，主变负载率均衡目标可转化为各主变负载率与参考负载率的偏差绝对值之和最小，即：
Figure BDA0003956865510000093
上式中，ST为上级主变高压绕组的支路集合。
预想故障态潮流安全目标具体为：
电网运行中要求具备一定的承受预想故障冲击的能力，即预想故障之后所有设备的潮流均不超过其短时载流能力，为调控人员处理事故留出充足的时间。在本实施例中取预想故障态潮流越限率之和最小作为优化目标：
Figure BDA0003956865510000094
Figure BDA0003956865510000101
Figure BDA0003956865510000102
上式中，上标v为预想故障编号，Sv为预想故障集，βij (v)为预想故障v的支路ij的越限率，
Figure BDA0003956865510000103
为支路ij的短时允许载流量。
在本实施例中，短路故障安全约束包括短路节点的短路电流限值约束和非短路节点的短路电流平衡约束。对于短路电流超标的节点集NF中的任一短路电流超标节点f，可添加短路电流限值约束：
Figure BDA0003956865510000104
Figure BDA0003956865510000105
Figure BDA0003956865510000106
Figure BDA0003956865510000107
Figure BDA0003956865510000108
Figure BDA0003956865510000109
Figure BDA00039568655100001010
上式中，IS (f)为节点f的短路电流超标量，为0时说明短路电流未超标，为正数时说明短路电流超标，Imax (f)为节点f的允许最大短路电流，SG (f)表示节点f的发电机集合，fj表示首末节点序号分别为f、j的支路，xfj为支路fj的串联电抗，Ifj (f)为节点f短路时支路fj上由节点f流向节点j的短路电流，i、j、f均为节点编号，SG (i)表示节点i的发电机集合，g表示发电机编号，Eg”和xg”分别表示发电机g的次暂态电势和次暂态电抗，Vi (f)和Vj (f)分别表示节点f短路时节点i和节点j的电压幅值，xij为支路ij的串联电抗，Iij (f)为节点f短路时支路ij上由节点i流向节点j的短路电流，为0时说明短路电流未超标，为正数时说明短路电流超标，M为一个足够大的正数，较优地，取M＝100kA，NA表示所有节点的集合。
基态潮流约束包括基态各节点功率平衡约束、基态可开断支路潮流约束和基态不可开断支路潮流约束，电网运行中，要求正常运行条件下所有设备均不过载，基态各节点功率平衡约束为：
Figure BDA0003956865510000111
上式中，PGi和PLi分别表示基态潮流下节点i的机组有功出力和负荷有功功率，SBi表示与节点i相邻的支路集合。
基态可开断支路潮流约束为：
Figure BDA0003956865510000112
Figure BDA0003956865510000113
其中，θi和θj分别表示基态潮流下节点i和j的相位角。
基态不可开断支路潮流约束为：
Figure BDA0003956865510000114
其中，SB表示所有支路的集合。
在本实施例中，N-1预想故障态潮流约束与基态潮流约束类似，包括预想故障态各节点功率平衡约束、预想故障态可开断潮流约束和预想故障态不可开断潮流约束，可建立各N-1预想故障态的潮流约束如下：
预想故障态各节点功率平衡约束为：
Figure BDA0003956865510000115
上式中，PGi (v)和PLi (v)分别表示预想故障v下节点i的机组有功出力和负荷有功功率。
预想故障态可开断潮流约束为：
Figure BDA0003956865510000121
Figure BDA0003956865510000122
上式中，θi (v)和θj (v)分别表示预想故障v下节点i和j的相位角，Ev表示预想故障v下的停电支路集合。
预想故障态潮流约束不可开断潮流约束为：
Figure BDA0003956865510000123
上式(6)-(8)和(20)-(23)共同构成了N-1预想故障态潮流约束的安全目标约束，采用目标约束，而不是刚性约束。
即预先建立以加权开断线路最小、基态潮流安全裕度最大、上级主变负载率均衡和预想故障态潮流安全目标为优化目标的电网分区优化模型，并通过对短路电流约束、基态潮流约束以及N-1预想故障态潮流约束进行目标函数确定，以便后续求解最优解。
则步骤S2中并优化分区解环措施，具体为：
S21、根据短路电流分支系数及开断后是否满足环网约束，选择候选开断支路集。
S22、采用WARD等值法进行短路电流约束优化，仅保留短路电流超标的节点及各候选开断支路的相邻节点。
S23、根据各候选开断支路的影响域选择基态潮流监视支路集，并采用WARD等值法及直流法潮流计算进行基态潮流约束优化，仅保留候选开断支路、基态潮流监视支路及其相邻的节点。
S24、求解电网分区优化模型。
即首先基于短路电流约束条件对短路电流超标的节点进行优化，以缩小进行优化的节点支路的规模，然后再基于基态潮流约束条件再进一步缩小进行优化的节点支路的规模，以提高后续优化计算的效率。
S3、基于分区优化结果进行静态安全校核，若静态校核不通过，则进行N-1预想故障态潮流建模，并返回S2重新优化分区解环措施，若静态安全校核通过，则返回步骤S1，重新扫描电网中是否存在短路电流超标节点。
在本实施例中，具体为：
采用直流法潮流计算进行静态安全校核，若不满足静态安全约束，则将故障后潮流越限最严重的支路加入故障态监视支路集，并采用WARD等值法进行故障态潮流约束建模，之后返回步骤S24重新求解电网分区优化模型。若满足静态安全约束，则返回步骤S1。
即在分区优化模型中，既考虑了节点短路电流约束，也考虑了基态潮流约束和N-1安全约束，使分区优化结果满足电网可靠性要求；同时，检测静态安全约束违反情况，并采用WARD等值法添加尽可少的预想故障态潮流约束，尽可能地减小优化问题的计算规划，大大提高了求解效率。
即在本实施例中，以加权开断线路最小、基态潮流安全裕度最大、上级主变负载率均衡和预想故障态潮流安全目标为优化目标进行建模，并通过对模型中短路电流超标的节点依次进行短路电流约束、基态潮流约束及N-1预想故障态潮流约束优化计算，有效实现对短路电流超标下的节点进行分区优化的同时，使得问题分解为多个较小规模的混合整数线性规划问题分步循环求解，大大提高了求解效率，满足实际大规模电网应用要求。同时，针对不符合静态安全约束条件的预想故障的超标节点及支路精准添加预想故障和等值建模，减小所添加的静态安全约束计算规模，大大提高了求解效率。
在本实施例中，采用某地区实际电网BPA数据文件作为仿真本实施例的一种考虑短路电流的电网分区优化方法的基础数据，如下表1给出了该电网的概况。
表1某实际电网概况
节点数 支路数 总负荷(MW) 总网损(MW)
10386 15207 361477.7 6375.5
实际电网中，同一节点短路电流最大的故障一般为三相短路或单相接地短路，故本实施例中仅考虑这两类短路故障。仿真中该220kV电网进行分区优化，优化区域共包含500kV变电站7座，各节点的短路电流限值均取为50kA，如下表2给出了该地区电网分区前各短路电流超标节点的短路电流分区前后变化情况。
表2分区前后短路电流变化情况
Figure BDA0003956865510000141
由表2可以看出，分区前的电网短路电流超标节点数为28，分区后所有节点的短路电流均不超过允许值50kA。
电网分区优化时若直接对所有28个短路电流超标节点同时选择其候选开断支路，并对其进行建模，则优化问题的计算规模将极其巨大，目前仍难以求解。选择220kV短路电流超标最严重的一个节点，选择40个输电通道的69条线路参与优化，CPLEX求解时间约6.56小时。采用本实施例的分步循环求解方法，共经过5轮优化，求解总时间约32.9秒。优化得到的分区方案满足静态安全校核要求，且分区结构清晰，具有良好的适应性，可以为规划人员提供合理、客观的决策支持。
实施例二
请参照图3，本实施例的一种考虑短路电流的电网分区优化终端1，包括存储器2、处理器3及存储在存储器2上并可在所述处理器3上运行的计算机程序，所述处理器3执行所述计算机程序时实现上述实施例一中的一种考虑短路电流的电网分区优化方法中的各个步骤。
综上所述，本发明提供的一种考虑短路电流的电网分区优化方法和终端，具有以下有益效果：
1、基于工程应用中对电网分区方案优化的多种考虑因素，提出了电网分区优化模型，提升了优化结果的合理性。
2、针对电网分区优化问题计算规模大，优化求解计算量大问题，通过分步循环求解、WARD等值法及精准添加预想故障及故障态监视支路等方法，提高优化求解速度，满足大电网应用要求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，包括步骤：
S1、通过短路电流扫描确定电网中的短路电流超过预设上限值的节点，并选择超标最严重的节点；
S2、建立电网分区优化模型并优化分区解环措施；
S3、基于分区优化结果进行静态安全校核，若静态校核不通过，则进行N-1预想故障态潮流建模，并返回S2重新优化分区解环措施，若静态安全校核通过，则返回步骤S1，重新扫描电网中是否存在短路电流超标节点；
S4、重复步骤S1-S3，直至电网中所有节点短路电流均不再超标。
2.根据权利要求1所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，所述步骤S2中建立电网分区优化模型，具体为：
S20、确定模型的优化目标及约束条件，所述优化目标包括加权开断线路最小、基态潮流安全裕度最大、上级主变负载率均衡和预想故障态潮流安全目标，所述约束条件包括短路故障安全约束、基态潮流约束与N-1预想故障态潮流约束。
3.根据权利要求2所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，所述步骤S2中的优化分区解环措施，具体为：
S21、根据短路电流分支系数及开断后是否满足环网约束，选择候选开断支路集；
S22、采用WARD等值法进行短路电流约束优化，仅保留短路电流超标的节点及各候选开断支路的相邻节点；
S23、根据各候选开断支路的影响域选择基态潮流监视支路集，并采用WARD等值法及直流法潮流计算进行基态潮流约束优化，仅保留候选开断支路、基态潮流监视支路及其相邻的节点；
S24、求解电网分区优化模型。
4.根据权利要求3所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：
采用直流法潮流计算进行静态安全校核，若不满足所述约束条件，则将故障后潮流越限最严重的支路加入故障态监视支路集，并采用WARD等值法进行N-1故障态潮流约束建模，之后返回步骤S24重新求解电网分区优化模型，若满足所述约束条件，则返回步骤S1。
5.根据权利要求2所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，所述电网分区优化模型的目标函数中，所述加权开断线路最小表示为：
Figure FDA0003956865500000021
其中，ij表示首末节点序号分别为i、j的支路，Oij表示支路ij的开断状态，为1则表示支路开断，为0则表示支路运行，Wij O表示支路ij开断的权重，SC 为候选开断支路集；
所述基态潮流安全裕度最大表示为：
minαmax(2)；
Figure FDA0003956865500000022
Figure FDA0003956865500000023
其中，αmax为所有支路负载中的最大负载率，Pij和Pij max分别为支路ij的基态有功潮流及长期允许载流量；
所述上级主变负载率均衡表示为：
Figure FDA0003956865500000024
其中，ST为上级主变高压绕组的支路集合，αref为主变参考负荷率；
所述预想故障态潮流安全目标表示为：
Figure FDA0003956865500000025
Figure FDA0003956865500000026
Figure FDA0003956865500000031
其中，上标v为预想故障编号，Sv为预想故障集，βij (v)为预想故障v的支路ij的越限率，
Figure FDA0003956865500000032
为支路ij的短时允许载流量。
6.根据权利要求5所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，所述短路故障安全约束包括短路节点的短路电流限值约束和非短路节点的短路电流平衡约束；
对于短路电流超标的节点集NF中的任一所述短路电流超标节点f，可添加短路电流限值约束：
Figure FDA0003956865500000033
Figure FDA0003956865500000034
Figure FDA0003956865500000035
Figure FDA0003956865500000036
Figure FDA0003956865500000037
Figure FDA0003956865500000038
Figure FDA0003956865500000039
其中，IS (f)为节点f的短路电流超标量，为0时说明短路电流未超标，为正数时说明短路电流超标，Imax (f)为节点f的允许最大短路电流，SG (f)表示节点f的发电机集合，fj表示首末节点序号分别为f、j的支路，xfj为支路fj的串联电抗，Ifj (f)为节点f短路时支路fj上由节点f流向节点j的短路电流，i、j、f均为节点编号，SG (i)表示节点i的发电机集合，g表示发电机编号，Eg”和xg”分别表示发电机g的次暂态电势和次暂态电抗，Vi (f)和Vj (f)分别表示节点f短路时节点i和节点j的电压幅值，xij为支路ij的串联电抗，Iij (f)为节点f短路时支路ij上由节点i流向节点j的短路电流，M为一个足够大的正数，取M＝100kA，NA表示所有节点的集合。
7.根据权利要求5所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，所述基态潮流约束包括基态各节点功率平衡约束、基态可开断支路潮流约束和基态不可开断支路潮流约束，所述基态各节点功率平衡约束为：
Figure FDA0003956865500000041
其中，PGi和PLi分别表示基态潮流下节点i的机组有功出力和负荷有功功率，SBi表示与节点i相邻的支路集合，NA表示所有节点的集合；
所述基态可开断支路潮流约束为：
Figure FDA0003956865500000042
Figure FDA0003956865500000043
其中，θi和θj分别表示基态潮流下节点i和j的相位角，M表示一个足够大的正数，xij为支路ij的串联电抗；
所述基态不可开断支路潮流约束为：
Figure FDA0003956865500000044
其中，SB表示所有支路的集合。
8.根据权利要求5所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，所述N-1预想故障态潮流约束包括预想故障态各节点功率平衡约束、预想故障态可开断潮流约束和预想故障态不可开断潮流约束，所述预想故障态各节点功率平衡约束为：
Figure FDA0003956865500000045
其中，PGi (v)和PLi (v)分别表示预想故障v下节点i的机组有功出力和负荷有功功率，SBi表示与节点i相邻的支路集合，NA表示所有节点的集合；
所述预想故障态可开断潮流约束为：
Figure FDA0003956865500000046
Figure FDA0003956865500000051
其中，θi (v)和θj (v)分别表示预想故障v下节点i和j的相位角，M表示一个足够大的正数，xij为支路ij的串联电抗，Ev表示预想故障v下的停电支路集合；
所述预想故障态潮流约束不可开断潮流约束为：
Figure FDA0003956865500000052
其中，SB表示所有支路的集合。
9.根据权利要求1所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法，其特征在于，所述步骤S1还包括：
若不存在短路电流超过所述预设上限值的节点，则优化结束。
10.一种考虑短路电流的电网分区优化终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-9中任一所述的一种考虑短路电流的电网分区优化方法中的步骤。
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