(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 202210833977.6 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区源深路1 122 号 (72)发明人 任辰　周健　徐湘忆　陈璐　 毛玮韵　吴天逸　彭政睿　牛芝雅　 陆冰冰　 (74)专利代理 机构 南京天华专利代理有限责任 公司 32218 专利代理师 李德溅 (51)Int.Cl. H02J 3/26(2006.01) G06N 3/00(2006.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 基于负荷平衡及负荷恢复的配电网重构策 略 (57)摘要 本发明公开了一种基于负荷平衡及负荷恢 复的配电网重构策略， 包括以下步骤： S1： 检查配 电网当前的运行状态， 判断配电网是否出现停电 故障， 如果未出现故障则进入步骤S2， 否则进入 步骤S3； S2： 依据网损 、 负荷均衡指数建立基于负 荷平衡的配电网重构数学模型， 进入步骤S4； S3： 依据网损、 负荷均衡指数、 最小 化失电负荷、 节点 电压降落最小建立基于负荷恢复的配电网重构 数学模型， 进入步骤S4； S4： 根据不同情况， 在约 束条件下， 利用基于环路编码、 分环替代的二进 制粒子群优化算法求解步骤S2或步骤S3建立的 配电网重构数学模型。 本发明的配电网重构策略 能均衡线路负荷， 同时在停电故障时、 最大限度 恢复失电负荷， 提升 配电网运行韧性。 权利要求书4页 说明书10页 附图7页 CN 115000984 A 2022.09.02 CN 115000984 A 1.一种基于负荷平衡及负荷恢复的配电网重构策略， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1： 检查配电网当前的运行状态， 判断配电网是否出现停电故障， 如果未出现故障则进 入步骤S2， 否则进入步骤S3； S2： 依据网损、 负荷均衡指数建立基于负荷平衡的配电网重构数 学模型， 进入步骤S4； S3： 依据网损、 负荷均衡指数、 最小化失电负荷、 节点电压降落最小建立基于负荷恢复 的配电网重构数 学模型， 进入步骤S4； S4： 在满足配电网安全运行以及配电网拓扑结构的约束条件下， 利用基于环路编码、 分 环替代的二进制粒子群优化算法求解基于负荷平衡的配电网重构数学模型或者负荷恢复 的配电网重构数 学模型。 2.根据权利要求1所述的基于负荷平衡及负荷恢 复的配电网重构策略， 其特征在于： 所 述步骤S2中的负荷平衡的配电网重构数 学模型F1通过式(1)得到： 式(1)中， f1是网损目标函数； f2是负荷均衡指数的目标函数； f10为重构前网损目标函数 的初始值； f20为重构前负荷均衡指 数的目标函数的初始值； w1为网损目标函数的权重、 w2为 负荷均衡指数的目标函数的权 重， 且w1+w2＝1； 网损目标函数f1如式(2)得到： 式(2)中， ki表示支路i的开断状态， 取0或1； Ii为支路i上的电流； Ri为支路i的电阻； n为 支路总数； 负荷均衡指数的目标函数f2如式(3)： 式(3)中， Simax为支路i的额定容量； Pi为支路i末端流过的有功功率、 Qi为支路i末端流 过的无功 功率； 支路是一台变压器或带分段开关的支路。 3.根据权利要求2所述的基于负荷平衡及负荷恢 复的配电网重构策略， 其特征在于： 所 述步骤S3中的负荷恢复的配电网重构数 学模型F2通过式(4)得到： 式(4)中， f1是网损目标函数； f2是负荷均衡指数的目标函数； f10为重构前网损目标函数 的初始值； f20为重构前负荷均衡指 数的目标函数的初始值； f3是节点电压降落目标函数； f4 是失电负荷目标函数； Ps为负荷恢复的最大负荷恢复量； w1为网损目标函数的权重、 w2为负 荷均衡指数的目标函 数的权重、 w3为节点电压降落目标函 数的权重、 w4为失电负荷目标函 数 的权重， 且w1+w2+w3+w4＝1； 网损目标函数f1如式(2)得到：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115000984 A 2式(2)中， ki表示支路i的开断状态， 取0或1； Ii为支路i上的电流； Ri为支路i的电阻； n为 支路总数； 负荷均衡指数的目标函数f2如式(3)： 式(3)中， Simax为支路i的额定容量； Pi为支路i末端流过的有功功率、 Qi为支路i末端流 过的无功 功率； 支路是一台变压器或带分段开关的支路； 节点电压降落目标函数f3如式(5)所示： 式(5)中， N 为节点数； Ua为节点a的电压； UNa为节点a的额定电压； 失电负荷目标函数f4如式(6)所示： 式(6)中， m为停电区节点总数； Pa为停电负荷节点a的负荷量； Ps为负荷恢复的最大负荷 恢复量。 4.根据权利要求1所述的基于负荷平衡及负荷恢 复的配电网重构策略， 其特征在于： 所 述步骤S4中的配电网安全运行的等式约束条件由式(7)得到： 式(7)中， Pa为节点a处的有功功率； Qa为节点a处的无功功率； Gab为节点a和节点b之间的 电导； Bab为节点a和节点b之间的电纳； Ua为节点a的电压； Ub为节点b的电压； δab为Ua和Ub之间 的相角； n 为节点数。 5.根据权利要求1所述的基于负荷平衡及负荷恢 复的配电网重构策略， 其特征在于： 所 述步骤S4中的配电网拓扑 结构的不 等式约束条件由式(8)得到： 式(8)中， Ijmax为流经第j支路的电流最大允许值； Uimin、 Uimax分别表示节点a 的电压下界 和上界； Sj为当前方案中的支路容量； Sjmax为支路最大容量； gk为重构后的网络拓扑结构； G 为辐射状 配电网拓扑 结构集合。 6.根据权利要求5所述的基于负荷平衡及负荷恢 复的配电网重构策略， 其特征在于： 所 述辐射状 配电网拓扑 结构的原则如下：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115000984 A 3