一种安全域解析式逆向生成配电网方法与流程-k8凯发

本发明属于配电网规划，尤其是一种安全域解析式逆向生成配电网方法。

背景技术：

1、配电系统安全域(distribution system security region，dssr) 定义为状态空间中满足安全性的所有工作点构成的封闭集合，是现代配电网规划和运行的基础之一。dssr是由配电网的完整安全性数据形成的，蕴含着丰富的信息，因此可以考虑用这些数学信息逆向生成配电网络。

2、逆向生成网络是已知数学模型生成网络。它是一个“逆向”过程，而一般的研究都是依据网络和所关心的问题得到数学模型，是一个“顺向”过程。研究逆向网络拓扑生成具有重要意义，有助于分析网络性能，优化网络结构。相关研究已解决主动配电网最优拓扑选择、船舰电力系统拓扑生成计算量大、卫星网络时延增大、网络弹性评估、片上网络高效通信性能要求和通信覆盖网查询冗余信息大量生成的问题，所提方法能得到最优网络拓扑，有效降低系统运行成本、提高生成网络拓扑的计算效率、增强网络弹性和提高通信网络性能等。但现有研究都是在已知网络初始拓扑或网络节点联络关系条件下研究的网络拓扑生成方法，本质属于优化问题。

3、网络综合是根据给定的频域特性或时域特性，求得电网络。它是网络理论的一个重要分支，所涉及的无源和有源滤波网络，广泛应用于现代电子信息技术的各个领域。研究网络综合，将有助于分析和优化网络，找到具有功能的最优网络结构，提高网络抗毁性、弹性等。因此，用网络综合方法来研究配电网网络，对于配电网络的优化规划可能带来新的理论工具。现有很多网络综合的研究，已经解决了求取器件参数、实现功交换网络等方面的问题，无源网络综合的研究也取得进一步成果。但是目前尚未出现使用逆向生成网络以及网络综合对配电网进行规划的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种安全域解析式逆向生成配电网方法，能够为逆向网络拓扑生成，进而为配电网结构优化提供新的思路。

2、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

3、一种安全域解析式逆向生成配电网方法，包括以下步骤：

4、步骤1、判断网络的馈线结构；

5、步骤2、确定网络的主变约束和馈线约束；

6、步骤3、在馈线约束中，确定馈线中支路的串或并联结构；

7、步骤4、对步骤2中未分析的多变量约束重复执行步骤2至步骤3，确定所有主变约束、馈线约束及对应的馈线结构；

8、步骤5、根据选取的主变约束确定主变台数；

9、步骤6、根据选取的主变约束确定主变所带馈线的结构；

10、步骤7、遍历所有选取的主变约束确定主变所带馈线的结构，初步构建网络拓扑；

11、步骤8、确定馈线转带约束和主变转带约束；

12、步骤9、对步骤8中未分析的n-1多变量约束重复执行步骤8，以确定主变转带约束、馈线转带约束；

13、步骤10、当前置约束为双变量馈线转带约束时，进一步确定相邻馈线之间的连接情况；

14、步骤11、根据初步构建网络拓扑以及连接情况构建最终网络拓扑。

15、而且，所述步骤1的具体实现方法为：选取所有单变量约束，检查是否存在重复出现的单变量约束，若存在，则配电网络含一台主变只带一条无分段且无分支的馈线结构，且该馈线对应该变量，两单变量约束中容量大的为主变约束，容量小的为馈线约束；若不存在，则配电网络不含一台主变只带无分段且无分支的馈线结构。

16、而且，所述步骤2的具体实现方法为：检查约束中是否含多变量约束，若存在，则选择变量数最少的一个约束作为前置约束；若有多个变量数最少的约束，则取其中一个约束作为前置约束；

17、若所选约束为馈线约束，则约束中变量对应的馈线/馈线组存在串或并联连接关系；若所选约束为主变约束，该约束中变量所对应的馈线或馈线组连接到同一主变上；前置约束中的所有变量为前置变量；

18、检查是否存在包含所有前置变量的其他约束，若不存在，则前置约束为主变约束；若存在，则需根据变量数进一步判断：当存在仅包含所有前置变量的其他约束时，前置约束既可能为馈线约束也可能为主变约束，此时根据容量值大小判断：容量值大的约束为主变约束，容量值小的约束为馈线约束；当其它约束不仅包含所有前置变量，还包含其它变量时，则前置约束为馈线约束。

19、而且，所述步骤3的具体实现方法为：选取所有前置变量对应的单变量约束进行分析，若所有前置变量均存在对应的单变量约束，则前置约束为并联约束；若存在某个前置变量不存在对应的单变量约束，则前置约束为串联约束，且不存在对应单变量约束的前置变量对应的支路的位置靠近母线。

20、而且，所述步骤6的具体实现方法为：选择步骤5中变量数最少的主变约束，该约束中的所有变量为该主变所带负荷，进一步分析负荷对应馈线连接主变的结构，此时存在两种情况：主变约束中的部分变量在步骤2至步骤3的馈线约束中出现过，则这些变量对应的馈线包含串联或并联结构，然后连接到主变上；该约束中的部分变量在步骤2~4的馈线约束中未出现过，说明该变量对应的馈线不存在串并联结构，且该馈线直接连接到主变上。

21、而且，所述步骤8的具体实现方法为：对n-1约束中的多变量约束，选择变量数最少的一个约束作为前置约束；若有多个变量数最少的约束，则取其中一个约束作为前置约束，前置约束中的所有变量为前置变量；

22、当存在仅包含所有前置变量的其他约束且容量值均为最小值时，则前置约束为馈线转带约束；当存在仅包含所有前置变量的其他约束且容量值均为最大值时，前置约束为主变转带约束；当存在仅包含所有前置变量的其他约束且容量值有大有小时，容量值大的约束为主变转带约束，容量值小的为馈线转带约束；当其它约束不仅包含所有前置变量，还包含其它变量时，则前置约束为馈线转带约束；当不存在包含前置变量的约束时，则前置约束为主变转带约束。

23、本发明的优点和积极效果是：

24、本发明通过分析dssr0解析式来确定多个网络块，再根据dssr1解析式中的多变量约束确定负荷转带情况，进而确定相邻馈线之间的连接情况，最终确定配电网络结构。本发明在未知网络初始拓扑或网络节点联络关系的条件下，实现逆向生成配电网拓扑，可为逆向网络拓扑生成，进而为配电网结构优化提供新的思路。

技术特征：

1.一种安全域解析式逆向生成配电网方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种安全域解析式逆向生成配电网方法，其特征在于：所述步骤1的具体实现方法为：选取所有单变量约束，检查是否存在重复出现的单变量约束，若存在，则配电网络含一台主变只带一条无分段且无分支的馈线结构，且该馈线对应该变量，两单变量约束中容量大的为主变约束，容量小的为馈线约束；若不存在，则配电网络不含一台主变只带无分段且无分支的馈线结构。

3.根据权利要求2所述的一种安全域解析式逆向生成配电网方法，其特征在于：所述步骤2的具体实现方法为：检查约束中是否含多变量约束，若存在，则选择变量数最少的一个约束作为前置约束；若有多个变量数最少的约束，则取其中一个约束作为前置约束；

4.根据权利要求3所述的一种安全域解析式逆向生成配电网方法，其特征在于：所述步骤3的具体实现方法为：选取所有前置变量对应的单变量约束进行分析，若所有前置变量均存在对应的单变量约束，则前置约束为并联约束；若存在某个前置变量不存在对应的单变量约束，则前置约束为串联约束，且不存在对应单变量约束的前置变量对应的支路的位置靠近母线。

5.根据权利要求4所述的一种安全域解析式逆向生成配电网方法，其特征在于：所述步骤6的具体实现方法为：选择步骤5中变量数最少的主变约束，该约束中的所有变量为该主变所带负荷，进一步分析负荷对应馈线连接主变的结构，此时存在两种情况：主变约束中的部分变量在步骤2至步骤3的馈线约束中出现过，则这些变量对应的馈线包含串联或并联结构，然后连接到主变上；该约束中的部分变量在步骤2~4的馈线约束中未出现过，说明该变量对应的馈线不存在串并联结构，且该馈线直接连接到主变上。

6.根据权利要求5所述的一种安全域解析式逆向生成配电网方法，其特征在于：所述步骤8的具体实现方法为：对n-1约束中的多变量约束，选择变量数最少的一个约束作为前置约束；若有多个变量数最少的约束，则取其中一个约束作为前置约束，前置约束中的所有变量为前置变量；

技术总结
本发明涉及一种安全域解析式逆向生成配电网方法，通过分析dssr0解析式来确定多个网络块，再根据dssr1解析式中的多变量约束确定负荷转带情况，进而确定相邻馈线之间的连接情况，最终确定配电网络结构。本发明在未知网络初始拓扑或网络节点联络关系的条件下，实现逆向生成配电网拓扑，可为逆向网络拓扑生成，进而为配电网结构优化提供新的思路。

技术研发人员：王康丽,梁海深,宋红宇,杨馨淼,肖峻,郝金娜,祖国强,李国栋,李云秀,牛荣杰,袁贺超,张渭澎,王旌
受保护的技术使用者：天津滨电电力工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8