【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统自动化，更具体地说，它涉及一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法及系统。
技术介绍
1、城市电网经过多年的发展，部分设施已投运较长时间，且长期暴漏在特殊天气条件下，物理特征退化明显，设备老化严重。此外，温度等气象条件的变化同样影响输电线路载流能力，对电网安全运行带来更高风险。
2、然而，当前的城市电网运行调度策略研究仅针对特定条件下输变电设备的热稳定边界计算，忽略城市电网负荷变化及运行策略调整对热稳定边界的动态影响，得到的运行调度策略无法满足输变电线路动态热稳定约束，运行风险高的问题。
3、因此，本申请提供一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法及系统，解决上述问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法及系统，解决现有城市电网运行调度策略忽略城市电网负荷变化及运行策略调整对热稳定边界的动态影响，得到的运行调度策略无法满足输变电线路动态热稳定约束的问题；本申请通过将线性化后的线路温升约束嵌入城市高压配电网分区转供双层优化模型，求解得到高压配电网最优网络拓扑结构，调整高压配电网拓扑结构，从而有效缓解线路温升。
2、本申请首先提供计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，包括：获取输电网和高压配电网的网络参数，包括：节点信息和线路信息；根据输电网和高压配电网的网络参数，构建高压配电网分组；根据输电网的网络参数，构建输电线路线性温升约束；根据输电网和高压配电网的网络参数、高压配
3、采用上述技术方案，构建输电线路线性温升约束，并将其嵌入城市高压配电网分区转供双层优化模型，得到满足输变电线路动态热稳定约束的决策模型；通过反复交替求解上下层模型，得到满足输变电线路动态热稳定约束的高压配电网转供方案，优化高压配电网拓扑，将输电线路温升维持在安全范围内，有效缓解线路温升，确保城市电网安全运行。
4、在一种可能的实施方式中，根据输电网和高压配电网的网络参数，构建高压配电网分组，包括：根据输电网和高压配电网的连接关系，构建不同分组的高压配电网连通图，包括：高压配电网节点集合和高压配电网线路集合；根据输电网和高压配电网的连接关系，构建不同分组的高压配电网-输电网连接线路编号集合，包括：线路的首端节点和线路的末端节点；根据不同分组的高压配电网连通图和高压配电网-输电网连接线路编号集合的并集，构建不同分组的高压配电网拓扑集合。
5、在一种可能的实施方式中，根据输电网的网络参数，构建输电线路线性温升约束，包括：根据输电线路的对流散热量、辐射散热量、吸收热量，计算输电线路耗热量；根据太阳光照产生的辐射热量和输电线路电阻引起的焦耳热，计算输电线路产热量；根据输电线路耗热量等于输电线路产热量构建热量平衡方程，作为输电线路线性温升约束。
6、在一种可能的实施方式中，输电线路的对流散热量由线路直径、空气密度、风速、空气动力粘性、线路材料导热率、风速方向与线路夹角、线路温度和环境温度计算得到。
7、在一种可能的实施方式中，输电线路的辐射散热量由线路直径、大气辐射率、线路温度、环境温度计算得到。
8、在一种可能的实施方式中，太阳光照产生的辐射热量由太阳辐射热增益系数、太阳辐射强度和线路直径计算得到。
9、在一种可能的实施方式中，输电线路电阻引起的焦耳热由线路电阻值、线路电流、电流基准值计算得到。
10、在一种可能的实施方式中，根据输电网和高压配电网的网络参数、高压配电网分组和输电线路线性温升约束，构建城市高压配电网分区转供的双层优化模型，包括：以配电网转供负荷与切负荷之和最小为目标函数，以功率平衡、线路热平衡、同一高压配电网分组内的供电变电站总负荷转移容量为0、发电机出力约束、配电网分组转供负荷约束、变电站切负荷量约束、变电站在切负荷及负荷转供后剩余负荷大小约束、输电线路功率约束和线路温升约束为约束函数，构建上层输电网优化模型；以配电网实际转供负荷与上层传递的转供负荷偏差最小为目标函数，以功率平衡、高压配电网维持拓扑辐射状的必要条件、节点注入功率约束和高压配电网线路功率约束为约束函数，构建下层高压配电网分组转供优化模型。
11、在一种可能的实施方式中，基于交替迭代方式求解双层优化模型，直到输电线路线路温升处于安全范围内，得到高压配电网最优网络拓扑结构，包括：求解上层输电网优化模型，得到各个高压配电网分组的转供负荷；对于每一个高压配电网分组，如对应的转供负荷不等于0，则求解对应的高压配电网分组转供优化模型，直至配电网中所有线路温升处于安全范围且重载消除。
12、本申请还提供计及线路升温约束的高压配电网分区转供系统，用于实现如上述的计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，包括：数据获取单元，用于获取输电网和高压配电网的网络参数，包括：节点信息和线路信息；配网分组单元，用于根据输电网和高压配电网的网络参数，构建高压配电网分组；升温约束单元，用于根据输电网的网络参数，构建输电线路线性温升约束；模型构建单元，用于根据输电网和高压配电网的网络参数、高压配电网分组和输电线路线性温升约束，构建城市高压配电网分区转供的双层优化模型；模型求解单元，用于基于交替迭代方式求解双层优化模型，直到输电线路线路温升处于安全范围内，得到高压配电网最优网络拓扑结构。
13、与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：构建输电线路线性温升约束并将其嵌入城市高压配电网分区转供的双层优化模型，通过反复交替求解上下层模型，得到输电线路温升保持在安全范围内的配电网网络拓扑结构；在上层模型中，综合考虑输电线路的温升限制、潮流平衡方程以及电网安全运行约束，以最小化转供负荷为优化目标，从而确定每个分组的最优转供负荷；在下层模型中，根据上层模型求得的高压配电网不同分组最优转供负荷，考虑拓扑辐射状约束、潮流平衡方程和电网安全运行约束，以转供负荷偏差最小为目标函数，确定每个高压配电网分组的最优网络拓扑结构；此外，本方法及系统能够被现有的商业求解器高效求解，适用于大型城市电网在线分析。
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1.一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，根据所述输电网和高压配电网的网络参数，构建高压配电网分组，包括：
3.根据权利要求1所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，根据所述输电网的网络参数，构建输电线路线性温升约束，包括：
4.根据权利要求3所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，所述输电线路的对流散热量由线路直径、空气密度、风速、空气动力粘性、线路材料导热率、风速方向与线路夹角、线路温度和环境温度计算得到。
5.根据权利要求3所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，所述输电线路的辐射散热量由线路直径、大气辐射率、线路温度、环境温度计算得到。
6.根据权利要求3所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，所述太阳光照产生的辐射热量由太阳辐射热增益系数、太阳辐射强度和线路直径计算得到。
7.根据权利要求3所述的
8.根据权利要求1所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，根据所述输电网和高压配电网的网络参数、高压配电网分组和输电线路线性温升约束，构建城市高压配电网分区转供的双层优化模型，包括：
9.根据权利要求1所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，基于交替迭代方式求解所述双层优化模型，直到输电线路线路温升处于安全范围内，得到高压配电网最优网络拓扑结构，包括：
10.一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供系统，其特征在于，用于实现如权利要求1-9任一所述的计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，根据所述输电网和高压配电网的网络参数，构建高压配电网分组，包括：
3.根据权利要求1所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，根据所述输电网的网络参数，构建输电线路线性温升约束，包括：
4.根据权利要求3所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，所述输电线路的对流散热量由线路直径、空气密度、风速、空气动力粘性、线路材料导热率、风速方向与线路夹角、线路温度和环境温度计算得到。
5.根据权利要求3所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转供方法，其特征在于，所述输电线路的辐射散热量由线路直径、大气辐射率、线路温度、环境温度计算得到。
6.根据权利要求3所述的一种计及线路升温约束的高压配电网分区转...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘书弟，范成围，陈刚，史华勃，王曦，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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