(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211259214.1 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 华北电力大 学 地址 102206 北京市昌平区北农路2号 (72)发明人 杨洁　张泽坤　刘念　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 贾瑞华 (51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/06(2006.01) H02J 3/18(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/28(2006.01) (54)发明名称 一种含分散式风电配电网的双层优化重构 方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种含分散式风电配电网的双 层优化重构方法及系统， 属于配电网优化技术领 域， 先构建含分散式风电配电网的双层优化模 型， 双层优化模型包括上层模型和下层模型， 然 后对双层优化模 型进行优化求解， 确定配电网的 最优网架结构、 各个设备的最优 出力和负荷的最 优调整量， 从而通过建立双层优化模 型并优化求 解的方式， 对配电网的网架结构、 各个设备的出 力和负荷的调整量这些可调度资源进行优化调 度， 实现配电网的安全经济运行。 权利要求书6页 说明书14页 附图3页 CN 115411784 A 2022.11.29 CN 115411784 A 1.一种含分散式风电配电网的双层优化重构方法， 其特征在于， 所述双层优化重构方 法包括： 构建含分散 式风电配电网的双层优化模型； 所述双层优化模型包括上层模型和下层模 型； 所述上层 模型的目标函数为配电网综合运行成本、 系统网损成本和网络重构成本最小， 第一约束条件包括网架结构辐 射状约束、 开关动作次数约束和求解空间约束； 所述下层模 型的目标函数包括配电网综合运行成本、 系统网损成本和网络重构成本， 第二约束条件包 括潮流约束、 分散式风电约束、 激励性需求响应约束、 储能约束、 静止无功发生器约束和 配 电网运行安全约束； 对所述双层优化模型进行优化求解， 确定配电网的最优网架结构、 各个设备的最优出 力和负荷的最优调整量； 所述设备包括 风电机组、 储能设备和静止无功发生器。 2.根据权利要求1所述的双层优化重构方法， 其特征在于， 所述上层模型的目标函数 为： 其中， F1为第一 目标； f1为配电网综合运行成本； F2为第二目标； f2为系统网损成本； F3 为第三目标； f3为网络重构成本； 其中， I为风电负荷场景集； εcj,i为场景i出现的概率； TDA为日前时段集合； ΩG为配电网 中与主网联络线相连接的节点 集合； 为t时段场景i下节点j处配电网与主网联络线的 交换功率成本； ΩWP为配电网中与风电机组相 连接的节点集合； 为t时段场景i下节 点j处的风电机组运行维护成本； ΩES为配电网中与储能设备相连接的节点集合； 为t 时段节点j处的储能设备运行成本； ΩSVG为配电网中与静止无功发生器相连接的节 点集合； 为t时段节点j处的静止无功发生器调节成本； ΩL为配电网中与需求响应节点相 连 接的节点 集合； 为t时段节点j处的负荷参与需求响应的经济补贴成本； 其中， T为时段集合； N为配电网节点的总个数； Gij为导纳矩阵第i行第j列元素 的实部； Vi,t为t时段节点i的电压幅值； Vj,t为t时段节点j的电压幅值； θij,t为t时段节点i和节点j之 间的电压相角差； 权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 115411784 A 2其中， Cs为单个开关动作的经济 成本； N为配电网节点的总个数； Kmn,t为t时段节点m和节 点n之间支路的开关状态； Kmn,t‑1为t‑1时段节点m和节点 n之间支路的开关状态。 3.根据权利要求2所述的双层优化重构方法， 其特征在于， 所述网架结构辐射状约束 为： g∈G； 其中， g为当前配电网的网架结构； G为包括配电网所有辐射状网架结构的总解空间； 所述开关动作次数约束为： 其中， ΔKmn,t为t时段相对于t ‑1时段的开关动作次数； Smax为一天内开关动作次数的上 限值； 所述求解空间约束为： 其中， gop为配电网的网架结构； GOP为采用改进支路介数作为相似度 指标对总解空间G进 行优化后的优化解空间； iter1为求解初始重构方案的当前迭代次数； T1max为初始重构方案 的第一最大迭代次数； gcl,i为时段i的配电网的网架结构； Gcl,i为时段i对应的集群解空间； iter2为求解最优重构方案的当前迭代次数； T2max为最优重构方案的第二 最大迭代次数； 所述潮流约束为： 其中， Pit为t时段节点i注入的有功功率； Gii为导纳矩阵第i行第i列元素的实部； Vi为节 点i的电压 幅值； Ω(i)为除节点i之外的配电网内的其他节点所组成的集合； n为配电网除 节点i之外的总节点数； Vj为节点j的电压幅值； Gij为导纳矩阵第i行第j列元素的实部； θij为 节点i和节点j之间的电压相角差； 为t时段节点i注入的无功功率； Bij为导纳矩阵第 i行 第j列元素的虚部； Bii为导纳矩阵第i行第i列元 素的虚部； 所述分散式风电约束为： 其中， ΔPi为节点i上连接的风电机组的有功削减量； ΔPimax为节点i上连接的风电机组 的有功削减量的上限值； Qimax_a为节点i上连接的风电机 组吸收的最大无功； Qi为节点i上连 接的风电机 组的无功出力； Qimax_o为节点i上连接的风电机 组发出的最大无功； Pi为节点i上 连接的风电机组的有功出力； Si为节点i上连接的风电机组的视在容 量；权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 115411784 A 3