配电网拓扑结构优化方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电网拓扑结构优化方法和系统，所述方法包括：当判定当前配电网拓扑结构中目标联络开关闭合次数小于预设次数阈值时，闭合该目标联络开关形成环路；断开环路中目标分段开关；确定断开目标分段开关后的目标函数值；遍历闭合环路中各个分段开关，获取最小目标函数值；当最小目标函数值小于初始目标函数值时，将最小目标函数值对应闭合环路中分段开关与目标联络开关互换；将当前配电网拓扑结构中除目标联络开关外任意一个联络开关作为新的目标联络开关，返回闭合目标联络开关步骤；当判定完成预设遍历次数，获得最优配电网拓扑结构。本发明专利技术有效降低配电网在不同运行状态下的配电网电压偏差，降低配电网网损，提升配电网的供电质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网运行优化
，特别是涉及一种配电网拓扑结构优化方法和系统。
技术介绍
随着新能源的开发利用，分布式电源接入配电网的规模逐日增加，其对配电网的影响也日益增强，导致现有配电网的运行情况更加复杂。新能源出力具备不确定性，对配电网的运行影响也无法定性描述，原有的配电运行方式计算方法已无法满足电力系统的实际生产需求。针对配电网运行方式不确定性的问题，传统通过将不确定性问题转化为多个确定性问题进行分析求解，但基于固定场景或固定负荷分析得到的配电网拓扑结构网络损耗大，降低配电网供电质量，无法满足应用需要。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统优化后的配电网拓扑结构网络损耗大，降低配电网供电质量的问题，提供一种配电网拓扑结构优化方法和系统。为了实现上述目的，本专利技术技术方案的实施例为：一种配电网拓扑结构优化方法，包括以下步骤：当判定当前配电网拓扑结构中目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路，更新所述目标联络开关的闭合次数，所述目标联络开关为所述当前配电网拓扑结构中的任意一个联络开关；断开所述闭合环路中的目标分段开关，更新分段开关断开次数，所述目标分段开关为所述闭合环路中的任意一个分段开关；根据断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率，确定断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构的目标函数值；将所述闭合环路中任意一个没有进行断开操作的分段开关作为新的目标分段开关，返回断开所述闭合环路中的目标分段开关的步骤；当判定更新后的分段开关断开次数等于预设第二次数阈值时，从确定的各个目标函数值中获取最小的目标函数值；当所述最小的目标函数值小于所述当前配电网拓扑结构的初始目标函数值时，将所述最小的目标函数值对应的所述闭合环路中的分段开关与所述目标联络开关互换，所述初始目标函数值根据所述当前配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率确定；将所述当前配电网拓扑结构中除所述目标联络开关外剩余的各个联络开关中任意一个联络开关作为新的目标联络开关，返回所述当判定当前配电网拓扑结构中的目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路的步骤；当判定完成预设遍历次数，获得最优的配电网拓扑结构。一种配电网拓扑结构优化系统，包括：联络开关闭合模块，用于当判定当前配电网拓扑结构中目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路，更新所述目标联络开关的闭合次数，所述目标联络开关为所述当前配电网拓扑结构中的任意一个联络开关；联络开关闭合次数更新模块，用于在闭合当前配电网拓扑结构中的目标联络开关后，更新联络开关闭合次数；分段开关断开模块，用于断开所述闭合环路中的目标分段开关，所述目标分段开关为所述闭合环路中的任意一个分段开关；分段开关断开次数更新模块，用于在断开所述闭合环路中的目标分段开关后，更新分段开关断开次数；目标函数值确定模块，用于根据断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率，确定断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构的目标函数值；第一迭代模块，用于将所述闭合环路中任意一个没有进行断开操作的分段开关作为新的目标分段开关，返回所述分段开关断开模块；目标函数值最优值获取模块，用于当判定更新后的分段开关断开次数等于预设第二次数阈值时，从确定的各个目标函数值中获取最小的目标函数值；开关互换模块，用于当所述最小的目标函数值小于所述当前配电网拓扑结构的初始目标函数值时，将所述最小的目标函数值对应的所述闭合环路中的分段开关与所述目标联络开关互换，所述初始目标函数值根据所述当前配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率确定；第二迭代模块，用于将所述当前配电网拓扑结构中除所述目标联络开关外剩余的各个联络开关中任意一个联络开关作为新的目标联络开关，返回所述联络开关闭合模块；最优配电网拓扑结构获得模块，用于当判定完成预设遍历次数，获得最优的配电网拓扑结构。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术配电网拓扑结构优化方法和系统，首先当判定当前配电网拓扑结构中目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合该目标联络开关形成闭合环路，更新该目标联络开关闭合次数；断开闭合环路中的目标分段开关，更新分段开关断开次数；根据断开目标分段开关后的配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率，确定断开目标分段开关后的配电网拓扑结构的目标函数值；将闭合环路中任意一个没有进行断开操作的分段开关作为新的目标分段开关，返回断开闭合环路中的目标分段开关的步骤；当判定更新后的分段开关断开次数等于预设第一次数阈值时，从确定的各个目标函数值中获取最小的目标函数值；当最小的目标函数值小于当前配电网拓扑结构的初始目标函数值时，将最小的目标函数值对应的闭合环路中的分段开关与目标联络开关互换；将当前配电网拓扑结构中除上述目标联络开关外剩余的各个联络开关中任意一个联络开关作为新的目标联络开关，返回闭合上述目标联络开关的步骤；当判定完成预设遍历次数时，获得最优的配电网拓扑结构。本专利技术基于配电网中的联络开关和分段开关，通过改变线路开关的开合状态变换得到最优的网络拓扑结构，使配电网各个节点的电压越限概率最小，有效降低配电网在不同运行状态下的配电网电压偏差，降低配电网网损，提升配电网的供电质量，满足实际应用需要。附图说明图1为一个实施例中配电网拓扑结构优化方法流程图；图2为基于图1所示方法一个具体示例中配电网拓扑结构优化方法流程图；图3为一个实施例中配电网拓扑结构优化系统结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。一个实施例中配电网拓扑结构优化方法，如图1所示，包括以下步骤：步骤S101：当判定当前配电网拓扑结构中目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路，更新所述目标联络开关的闭合次数，所述目标联络开关为所述当前配电网拓扑结构中的任意一个联络开关；这里，联络开关起联络作用的，主要应用于配电线路的分支线或区段线路上。具体地，闭合当前配电网拓扑结构中任意一个联络开关，形成一个闭合回路，记录所述联络开关的闭合次数，设定所述联络开关的闭合次数初始值为零。步骤S102：断开所述闭合环路中的目标分段开关，更新分段开关断开次数，所述目标分段开关为所述闭合环路中的任意一个分段开关；这里，分段开关主要应用于配电线路的分支线或区段线路上。具体地，断开上述第一闭合回路中的任意一个分段开关，记录分段开关断开次数，设定分段开关断开次数初始值为零。步骤S103：根据断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率，确定断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构的目标函数值；步骤S104：将所述闭合环路中任意一个没有进行断开操作的分段开关作为新的目标分段开关，返回步骤S102；这里，重复步骤S102-S103，每断开一个分段开关，得到一个断开该分段开关后的配电网拓扑结构的目标函数值。步骤S105：当判定更新后的分段开关断开次数等于预设第二次数阈值时，从确定的各本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网拓扑结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：当判定当前配电网拓扑结构中目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路，更新所述目标联络开关的闭合次数，所述目标联络开关为所述当前配电网拓扑结构中的任意一个联络开关；断开所述闭合环路中的目标分段开关，更新分段开关断开次数，所述目标分段开关为所述闭合环路中的任意一个分段开关；根据断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率，确定断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构的目标函数值；将所述闭合环路中任意一个没有进行断开操作的分段开关作为新的目标分段开关，返回断开所述闭合环路中的目标分段开关的步骤；当判定更新后的分段开关断开次数等于预设第二次数阈值时，从确定的各个目标函数值中获取最小的目标函数值；当所述最小的目标函数值小于所述当前配电网拓扑结构的初始目标函数值时，将所述最小的目标函数值对应的所述闭合环路中的分段开关与所述目标联络开关互换，所述初始目标函数值根据所述当前配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率确定；将所述当前配电网拓扑结构中除所述目标联络开关外剩余的各个联络开关中任意一个联络开关作为新的目标联络开关，返回所述当判定当前配电网拓扑结构中的目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路的步骤；当判定完成预设遍历次数，获得最优的配电网拓扑结构。...

【技术特征摘要】
1.一种配电网拓扑结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：当判定当前配电网拓扑结构中目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路，更新所述目标联络开关的闭合次数，所述目标联络开关为所述当前配电网拓扑结构中的任意一个联络开关；断开所述闭合环路中的目标分段开关，更新分段开关断开次数，所述目标分段开关为所述闭合环路中的任意一个分段开关；根据断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率，确定断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构的目标函数值；将所述闭合环路中任意一个没有进行断开操作的分段开关作为新的目标分段开关，返回断开所述闭合环路中的目标分段开关的步骤；当判定更新后的分段开关断开次数等于预设第二次数阈值时，从确定的各个目标函数值中获取最小的目标函数值；当所述最小的目标函数值小于所述当前配电网拓扑结构的初始目标函数值时，将所述最小的目标函数值对应的所述闭合环路中的分段开关与所述目标联络开关互换，所述初始目标函数值根据所述当前配电网拓扑结构中各个配电网节点的电压越限概率确定；将所述当前配电网拓扑结构中除所述目标联络开关外剩余的各个联络开关中任意一个联络开关作为新的目标联络开关，返回所述当判定当前配电网拓扑结构中的目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路的步骤；当判定完成预设遍历次数，获得最优的配电网拓扑结构。2.根据权利要求1所述的配电网拓扑结构优化方法，其特征在于，根据表达式：确定断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构的目标函数值F，其中n为断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构中配电网节点数量，为断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构中第i节点的电压越限概率，其中pit为断开所述目标分段开关后的配电网拓扑结构中第i节点在T时间态度电压越限概率，T为时间态数量。3.根据权利要求1所述的配电网拓扑结构优化方法，其特征在于，所述闭合当前配电网拓扑结构中的目标联络开关的方式包括：将所述当前配电网拓扑结构中各个联络开关的预设序号存入预设第一数组；按照预设联络开关序号获取规则从所述预设第一数组中获取所述目标联络开关的预设序号；闭合所述当前配电网拓扑结构中与所述目标联络开关的预设序号对应的目标联络开关。4.根据权利要求1所述的配电网拓扑结构优化方法，其特征在于，断开所述闭合环路中的目标分段开关的方式包括：根据所述当前配电网拓扑结构中各个分段开关的预设序号，将所述闭合环路中各个分段开关的预设序号存入预设第二数组；按照预设分段开关序号获取规则从所述预设第二数组中获取所述目标分段开关的预设序号；断开所述闭合环路中与所述目标分段开关的预设序号对应的目标分段开关。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的配电网拓扑结构优化方法，其特征在于，所述预设第二次数阈值根据所述闭合环路中分段开关的总个数设置，所述预设遍历次数根据所述当前配电网拓扑结构中联络开关的总个数和所述预设第一次数阈值设置。6.一种配电网拓扑结构优化系统，其特征在于，包括：联络开关闭合模块，用于当判定当前配电网拓扑结构中目标联络开关的闭合次数小于预设第一次数阈值时，闭合所述目标联络开关形成闭合环路...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏文潇，于力，郭晓斌，雷金勇，简淦杨，占恺峤，白浩，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：广东;44