一种基于线性化潮流的配电网网络重构方法

1.一种基于线性化潮流的配电网网络重构方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)建立配电网网络重构模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：(1-1)确定配电网网络重构模型的目标函数；配电网网络重构的目标为最小化网络损耗，表达式如下：上式中，I ij 为支路ij的电流，r ij 为支路ij电阻；(1-2)确定配电网网络重构模型的约束条件，具体如下：(1-2-1)配电网辐射状运行约束，表达式如下：上式中，x ij 为配电网中任意支路ij开闭状态变量，0代表开断，1代表闭合；N node 是系统中所有节点的个数，N root 是系统中根节点个数；(1-2-2)配电网节点功率平衡约束，表达式如下：上式中，第一个等式代表节点k的有功功率的平衡，第二个等式代表节点k的无功功率的平衡；p gk 、p km 分别是支路gk和支路km的有功功率，q gk 、q km 分别是支路gk和支路km的无功功率， 是节点k的有功负荷， 是节点k的无功负荷；其中k是任意选取的一个节点，g是节点k上游节点编号，m是节点k下游节点编号；(1-2-3)支路功率约束，表达式如下：上式中， pij,max ,q ij,max 分别为支路ij的有功功率上限和无功功率上限；(1-2-4)支路电压方程约束，表达式如下：上式中， 表示点除，v，I和s都是三维的列向量形式，分别代表三相的电压、电流和功率，z gk 是支路gk的三相阻抗矩阵，为3×3的对称复矩阵，*代表复数的共轭，v k 和v g 分别表示节点k和节点g的电压，i gk 表示支路gk的电流，s gk 表示支路gk的功率；(1-2-5)节点电压上下限约束，表达式如下：v k,min ≤|v k |≤v k,max上式中，v k,min ,v k,max 分别为节点k的电压下限和上限；(2)对步骤(1)建立的模型进行转化；具体步骤如下：(2-1)对配电网网络重构模型的目标函数进行转化；将支路电流平方近似为支路有功功率与无功功率的平方和，则目标函数转化为：(2-2)选定参考状态，对支路电压方程约束进行线性化；将支路电压方程两边取共轭并与原约束表达式点乘，得到：上式中，|v g | 2 ，|v k | 2 分别代表节点g和节点k的电压幅值的平方；选定参考状态，用上标0表示参考状态的值，其中 代表节点g参考状态的电压， 和 分别代表支路gk参考状态的有功功率和参考状态的无功功率；将二次项进行泰勒展开得到：其中，R gk 和X gk 均是3×3的矩阵， 是3×1的向量，取值如下式所示，diag表示将向量转化为对角矩阵：上式中， 和 是阻抗参数，表达式如下：(2-3)对整数变量和连续变量进行解耦；对配电网节点功率平衡约束约束进行改写，表达式如下：对支路功率约束进行改写，表达式如下：对于步骤(2-2)得到的线性化的支路电压方程，利用大M法进行松弛，改写为：上式中，M为正数；(3)对经过步骤(2)转化后的模型进行求解；经过步骤(2)的转化后，模型的目标函数表达式如下：约束条件如下：转化后的模型是一个混合整数二次规划模型，对该模型求解，得到各条支路开闭状态变量x ij ，0代表支路ij开断，1代表支路ij闭合，并根据求解结果进行相应开关动作实现网络重构。