一种兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法

1.一种兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，用于包含有分布式电源的配网，其特征在于：采用双层规划模型进行优化；所述双层规划模型包括上层优化模型和下层优化模型；所述上层优化模型以安全性指标最高为目标函数，下层优化模型以供电恢复成本最低为目标函数；所述双层规划模型以故障时配网中联络线开关的开闭操作方式为决策变量具体的，所述上层优化模型的目标函数为：式中，H表示安全性指标；H 1 、H 2 和H 3 分别为是否存在线路潮流越限、节点电压是否满足实际运行要求和电网谐波指标是否超标的归一化指标值；α、β和γ分别为上述三项指标的权重值；下层优化模型的目标函数为：min h＝(μh 1 +τh 2 )；式中，h表示综合费用；h 1 和h 2 分别表示网络损耗费用和负荷损失费用；μ和τ分别表示两个费用指标对应的权重值；所述网络损耗费用的计算方法为：式中，δ(Δt')表示在Δt'内的电价；P k,LOSS 表示第k条线路的网络损耗；Δt'表示配网自愈方案恢复时间；λ k 表示第k条线路是否恢复的二元变量，值为1表示“是”，值为0表示“否”；N L 表示配网线路总数量，包含联络线的数量。 2.如权利要求1所述的兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，其特征在于：将线路越限指标值之和作为是否存在越限的归一化指标值，计算方式为：式中，λ k 表示第k条线路是否恢复的二元变量，值为1表示“是”，值为0表示“否”；P k,FACT 和P k,MAX 分别表示第k条线路实际有功和极限有功功率；N L 表示配网线路总数量，包含联络线的数量；将所有节点电压越限指标之和作为节点电压是否满足实际运行要求的归一化指标值，计算方式为：式中，U i,FACT 和U i,MAX 分别表示第i个节点的实际电压标幺值和电压极限标幺值；N B 表示配网节点的总数量；将所有线路的谐波潮流比指标之和作为电网谐波指标是否超标的归一化的指标值，计算方式为：式中，I k,h 表示第k条线路实际流过的第h次谐波电流的标幺值。 3.如权利要求2所述的兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，其特征在于上层优化模型的约束条件为：1)配网潮流平衡约束条件：式中，G ij 和B ij 表示导纳的实部与虚部；θ ij 表示节点i和节点j之间的相角差，U i 和U j 分别表示节点i和节点j电压幅值标幺值；P i 和Q i 分别表示节点i的有功功率和无功功率；2)配网节点电压约束条件：U i,MIN ≤U i ≤U i,MAX ；式中，U i,MIN 和U i,MAX 分别表示电压幅值标幺值的最小值和最大值；3)线路潮流约束条件：P k,MIN ≤P k ≤P k，MAX ；式中，P k,MIN 和P k,MAX 分别为第k条配网线路电流有功功率标幺值的最小值和最大值；4)风力机组和光伏电源出力约束条件：式中，P a,WT 表示第a台风力机组的出力；P WT,MAX 和P WT,MIN 分别表示风力机组出力的最大和最小极限值；P b,PV 表示第b台光伏电池的出力；P PV,MAX 和P PV,MIN 分别表示风力机组出力的最大极限值和最小极限值；5)蓄电池充放电约束条件：式中，P BE,MAX 和P BE,MIN 分别表示蓄电池储能系统的最大和最小充放电功率； 和 分别表示第c台蓄电池储能系统在第t时段内的充、放电功率。 4.如权利要求3所述的兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，其特征在于：分布式电源的出力计算方式为：1)风力发电机组的有功出力：式中，P WT,RATE 表示风力机组的额定功率；v ci 和v co 分别表示切入和切出风速；v ra 表示风力发电机组的额定风速；2)光伏发电的有功出力：式中，P PV,RATE 表示光伏电池的额定功率；R S 和R STC 分别表示太阳实际光照辐射强度和标准测试条件下太阳光照辐射强度，单位为1kW/m 2 ；ξ表示光伏阵列的功率温度系数，-0.35％/℃；T S 和T STC 分别表示光伏阵列的实际温度和标准测试条件即25℃下光伏阵列电池温度；3)蓄电池的出力计算：式中，E BE (t)和E BE (t-1)分别表示第t时刻和t-1时刻蓄电池储能的剩余能量，单位为kWh； 和 分别表示蓄电池储能系统的充、放电功率，kW；η C 和η D 分别表示蓄电池储能的充、放电效率，Δt为第t时刻和t-1时刻之间的时间差。 5.如权利要求1所述的兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，其特征在于：负荷损失费用的计算方法为：式中，N m 表示停电用户的总数量；t m 表示第m个用户的停电时间；δ m (t m )表示在第m个用户的实时电价；P m,OUTG 表示第m个用户的停电功率。 6.如权利要求1所述的兼顾安全性与经济性的配网自愈优化方法，其特征在于：下层优化模型的约束条件为：P k,LOSS ≤ΔP MAX ；式中，P k,LOSS 表示第k条线路的网络损耗，ΔP MAX 表示线路网络损耗的最大值。