动态网络重构与无功电压调整协同优化方法、装置及设备与流程

本申请涉及电网，特别是涉及一种动态网络重构与无功电压调整协同优化方法、装置及设备。

背景技术：

1、近年来，随着发电技术的进步，各种发电设备的类型和容量持续增加。大量具有不确定性的分布式电源（distributed generation，dg）接入配电网，配网与电网相连，同时靠近用户侧，其承载的负荷也越来越多，这造成了配网有功功率损耗增多。因此，为实现系统运行的优化，一个主要手段就是配电网重构。

2、现有技术中，配电网重构可以分为静态重构和动态重构。但是申请人认识到，不确定性的分布式电源接入配电网会对配电系统运行的可靠性造成一定的影响，使用静态重构不能及时进行调整，导致配网电压质量不高，且传统的动态重构优化手段单一，会产生网损过高、功率损耗过大以及配电系统运行的可靠性不高的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供了一种动态网络重构与无功电压调整协同优化方法、装置及设备，主要目的在于解决不确定性的分布式电源接入配电网会对配电系统运行的可靠性造成一定的影响，使用静态重构不能及时进行调整，导致配网电压质量不高，且传统的动态重构优化手段单一，会产生网损过高、功率损耗过大以及配电系统运行的可靠性不高的问题。

2、依据本申请第一方面，提供了一种动态网络重构与无功电压调整协同优化方法，该方法包括：

3、基于分布式电源和负荷的时变性，采用模糊c均值聚类算法对等值负荷预测曲线进行聚类，得到初始划分结果，引入损失函数指标对所述初始划分结果进行时段融合，得到最终时段划分结果；

4、基于主动管理元素，对所述最终时段划分结果进行动态重构，建立计及智能软开关的主动配电网动态重构与无功电压调整协同优化二阶锥规划模型，所述主动管理元素包括配网动态重构、智能软开关以及有载分接开关、电容器组和静止无功补偿装置；

5、利用所述计及智能软开关的主动配电网动态重构与无功电压调整协同优化二阶锥规划模型进行求解，得到重构结果。

6、依据本申请第二方面，提供了一种动态网络重构与无功电压调整协同优化装置，该装置包括：

7、划分模块，用于基于分布式电源和负荷的时变性，采用模糊c均值聚类算法对等值负荷预测曲线进行聚类，得到初始划分结果，引入损失函数指标对所述初始划分结果进行时段融合，得到最终时段划分结果；

8、重构模块，用于基于主动管理元素，对所述最终时段划分结果进行动态重构，建立计及智能软开关的主动配电网动态重构与无功电压调整协同优化二阶锥规划模型，所述主动管理元素包括配网动态重构、智能软开关以及有载分接开关、电容器组和静止无功补偿装置；

9、求解模块，用于利用所述计及智能软开关的主动配电网动态重构与无功电压调整协同优化二阶锥规划模型进行求解，得到重构结果。

10、依据本申请第三方面，提供了一种动态重构设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述方法的步骤。

11、借由上述技术方案，本申请提供的一种动态网络重构与无功电压调整协同优化方法、装置及设备，本申请基于分布式电源和负荷的时变性，采用模糊c均值聚类算法对等值负荷预测曲线进行聚类，得到初始划分结果， 引入损失函数指标对初始划分结果进行时段融合，得到最终时段划分结果，基于主动管理元素 ，对最终时段划分结果进行动态重构，建立计及智能软开关的主动配电网动态重构与无功电压调整协同优化二阶锥规划模型，利用计及智能软开关的主动配电网动态重构与无功电压调整协同优化二阶锥规划模型进行求解，得到重构结果，其中主动管理元素包括配网动态重构、智能软开关以及有载分接开关、电容器组和静止无功补偿装置。先是提出改进的模糊c均值聚类算法对重构时段进行划分，采用等值负荷预测曲线指标对重构时段进行初始划分，并引入损失函数指标对初始划分时段进行融合，从而确定最终时段划分方案，然后，以网损最小为优化目标，构建计及智能软开关和多种主动管理元素的主动配电网动态重构模型并将其转化为混合整数的二阶锥规划问题进行求解，能够有效减少网损，提高电压质量，优化配电网的运行。

12、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种动态网络重构与无功电压调整协同优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于分布式电源和负荷的时变性，采用模糊c均值聚类算法对等值负荷预测曲线进行聚类，得到初始划分结果，引入损失函数指标对所述初始划分结果进行时段融合，得到最终时段划分结果，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述引入所述损失函数指标对所述初始划分结果进行时段融合，得到所述最终时段划分结果，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述初始时段数与所述目标分段数进行对比之后，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于主动管理元素，对所述最终时段划分结果进行动态重构，建立计及智能软开关的主动配电网动态重构与无功电压调整协同优化二阶锥规划模型，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述表示0-1变量，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述约束计算公式组对所述计及分布式能源出力的多时段配电网重构模型进行调整，得到所述计及智能软开关的主动配电网动态重构与无功电压调整协同优化二阶锥规划模型，包括：

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种动态网络重构与无功电压调整协同优化装置，其特征在于，包括：

10.一种动态重构设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种动态网络重构与无功电压调整协同优化方法、装置及设备，涉及电网技术领域。首先，提出了改进模糊C均值聚类算法对重构时段进行划分，采用等值负荷预测曲线指标对重构时段进行初始划分，并引入损失函数指标对初始划分时段进行融合，从而确定最终时段划分方案；然后，以网损最小为优化目标，构建计及智能软开关和多种主动管理元素的主动配电网动态重构模型并将其转化为混合整数的二阶锥规划问题进行求解。最后，采用改进的IEEE 33节点配电系统证明了该模型可以有效减少网损，提高电压质量，优化配电网的运行。

技术研发人员：赵屹,张伟,郝洋,解瑶,黎斌,吴国栋,姚巨亚
受保护的技术使用者：国网山西省电力公司运城供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15