【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及圖論，特別是涉及一種基于圖論的配電網控制方法及系統。
技術介紹
1、隨著電力需求的不斷增長和電網規模的擴大，配電網的優化調度和資源配置成為電力系統中至關重要的環節。傳統的配電網通常采用靜態優化策略，即根據歷史負荷數據和經驗對配電網進行規劃和設計。這種方式在一定程度上可以滿足電力供應的需求，但在面對動態變化的負荷情況時，其局限性逐漸顯現出來。具體表現為：資源利用效率低、穩定性不足和響應速度慢等問題。傳統配電網采用靜態優化方法，即根據歷史負荷數據和經驗對配電網進行規劃和設計，這種方法依賴于固定的負荷預測和靜態的資源分配策略，難以實現資源的動態調度和最優配置，導致配電網資源利用率低下，難以應對負荷的峰值變化和突發情況。由于缺乏動態調控機制，傳統配電網在面對環境變化造成的影響時，難以及時調整電力分配策略，易導致局部地區的電力供應中斷，影響電網供電的穩定性。
2、面對上述不足和挑戰，亟需引入新的優化方法和控制策略，提高配電網的資源利用效率、響應速度和穩定性。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種配電網控制方法及系統，其能夠實現基于配電網當前數據的變化控制配電網的運行狀態，達到提高配電網的資源利用效率、響應速度和穩定性的效果。
2、為了實現上述目的，本專利技術提供了一種基于圖論的配電網控制方法，包括以下步驟：
3、獲取預設配電網的當前運行數據；
4、構建所述配電網的網絡拓撲模型，所述網絡拓撲模型包括初始電力傳輸路徑、初始電力
5、基于所述當前運行數據和初始負荷需求，通過圖論中的網絡流重構算法對所述初始電力傳輸路徑進行迭代優化，得到當前電力傳輸路徑和對應的當前電力分配方案；
6、基于所述當前電力傳輸路徑和當前電力分配方案，更新所述配電網的初始電力傳輸路徑和對應的初始電力分配方案，進而實現對配電網的運行狀態的控制。
7、上述方法基于配電網當前運行數據，通過圖論中的網絡流重構算法對配電網網絡拓撲模型的初始電力傳輸路徑進行迭代優化，進而基于優化結果更新配電網初始電力傳輸路徑和對應的初始電力分配方案，實現對配電網的運行狀態的控制。相較傳統配電網控制方法，該方法使配電網能基于環境的變化實現當前電力傳輸路徑和當前電力分配方案的自動調整，以保持配電網資源利用率的最大化和傳輸損耗的最小化，提升了配電網在應對日常多變環境時的穩定性，確保了配電網電力供應的連續性和穩定性。
8、其中，上述方案所述圖論是一種數學方法，用于基于一種由頂點和邊(edge)組成的結構來研究各種網絡關系的性質及其應用。在本方案中，圖論用于構建配電網的網絡拓撲模型和預設網絡流重構算法。其中，所述網絡流重構算法包括最短路徑算法和最大流算法。通過網絡流重構算法對網絡拓撲模型中的初始電力傳輸路徑進行分析和優化，能得到優化后的當前電力傳輸路徑和對應當前電力分配方案，實現在滿足各節點的電力需求的同時使配電網的電力傳輸損耗最小化。
9、優選的，所述構建配電網的拓撲模型具體為：
10、根據配電網的初始條件和歷史運行數據，設計表示配電網網絡拓撲結構的有向圖、初始電力傳輸路徑、初始電力分配方案和初始負荷需求，從而進行初始電力分配，以滿足配電網各節點的基本電力需求。
11、優選的，所述配電網的網絡拓撲模型具體是由節點集合與邊集合組成的有向圖g＝(v,e)，用于表示配電網的網絡拓撲結構；其中，v是節點集合，包括發電站、變電站、配電房和負荷節點；e是邊集合，包括初始電力傳輸路徑；
12、進一步的，每條邊e∈e具有一定的容量ce和傳輸損耗le，每個節點可以表示為發電節點gv、變電節點tv或負荷節點lv。發電節點具有發電能力pg，變電節點具有電壓轉換能力，負荷節點則具有一定的電力需求dl。
13、所述網絡拓撲模型還包括負荷子模型，所述負荷子模型用于對所述網絡拓撲模型中各負荷節點的電力需求和整體負荷需求進行表示，進而獲取所述網絡拓撲模型的初始負荷需求；
14、所述網絡拓撲模型還包括電力流動子模型，所述電力流動子模型用于對所述網絡拓撲模型中各節點屬性和邊屬性進行約束，進而得到初始電力分配方案。
15、所述電力流動方程用于描述配電網中的電力流動，通常包括電力流動的容量約束方程，配電網節點的功率平衡條件，配電網的電壓約束方程，這些方程是保證配電網及其網絡拓撲模型正常運行的約束條件。
16、優選的，所述實現對配電網的運行狀態的控制的步驟之后，還包括：
17、將當前電力傳輸路徑和當前電力分配方案反饋至控制中心，以將其存儲為歷史電力傳輸路徑和歷史電力分配方案，進而在下一次網絡流重構算法的迭代優化過程前，能將所述歷史電力傳輸路徑和歷史電力分配方案也作為基礎數據，以實現迭代優化結果的進一步優化。
18、優選的，所述獲取預設配電網的當前運行數據的步驟具體包括：
19、將預設傳感器和預設數據采集設備部署至所述配電網各關鍵節點，進而實時獲取所述配電網當前運行數據；其中，所述配電網當前運行數據包括電壓、電流、功率和負荷。
20、數據具有時效性，如果配電網運行數據存在延遲，則會影響迭代優化結果的時效性，使所得當前電力傳輸路徑和當前電力分配方案不是當前時刻的最優選。因此，上述在配電網各關鍵節點部署傳感器和數據采集設備的步驟是及時、準確獲取配電網運行數據的關鍵步驟，及時性、準確性強的配電網運行數據，有利于提高配電網數學模型迭代優化的結果，提高配電網資源利用效率，加快配電網應對環境變化的響應速度。
21、優選的，上述方案還包括以下步驟：
22、當配電網電力供應出現故障，獲取配電網當前運行數據及網絡拓撲模型中節點集合和邊集合的當前數據，從而得到數據異常或數據中斷的節點，實現對配電網故障位置的識別。
23、上述方案使配電網遭遇突發事件和故障時，能快速確認配電網的故障位置，進而實現配電網故障的快速修復。進一步的，當配電網遭遇突發事件時，通過網絡流重構算法及時對配電網進行分析，能得到維持電力供應的最優當前電力傳輸路徑和最優當前電力分配方案，從而及時調整配電網的電力傳輸路徑和電力分配方案以維持系統供電能力；事件發生后，上述方案也能快速調整配電網當前電力傳輸路徑和當前電力分配方案以恢復配電網正常運行，提升了配電網系統快速響應突發情況的能力，確保了配電網遭遇突發事件時維持電力供應的韌性和穩定性，解決了傳統配電網面對自然災害、設備故障等突發事件時，難以及時調整電力分配策略，易導致局部地區的電力供應中斷的問題。
24、優選的，上述方案所述實現對配電網的運行狀態的控制的步驟具體包括：
25、通過預設狀態估計算法對所述配電網當前運行數據和當前負荷需求進行處理，進而得到配電網當前狀態估計值；
26、基于所述狀態估計值，設計控制律，進而基于所述控制律調整配電網的運行參數，實現對配電網運行狀態的控制。
27、本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，所述配電網的網絡拓撲模型是由節點集合與邊集合組成的有向圖，其用于表示配電網的網絡拓撲結構；其中，節點集合包括發電站、變電站、配電房和負荷節點，邊集合包括初始電力傳輸路徑；
3.根據權利要求2所述的一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，還包括以下步驟：
4.根據權利要求2所述的一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，所述實現對配電網的運行狀態的控制的步驟具體包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，還包括以下步驟：
6.一種基于圖論的配電網控制系統，其特征在于，包括：
7.根據權利要求6所述的一種基于圖論的配電網控制系統，其特征在于，在所述模型構建模塊中，所述配電網的網絡拓撲模型是由節點集合與邊集合組成的有向圖，其用于表示配電網的網絡拓撲結構；其中，節點集合包括發電站、變電站、配電房和負荷節點，邊集合包括初始電力傳輸路徑；
8.根據權利
9.根據權利要求6所述的一種基于圖論的配電網控制系統，其特征在于，所述配電網控制模塊還包括自適應反饋控制子模塊，該模塊預設有狀態估計算法，用于實現以下步驟：
10.根據權利要求6所述的一種基于圖論的配電網控制系統，其特征在于，還包括無感擴展模塊，所述無感擴展模塊用于執行以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，所述配電網的網絡拓撲模型是由節點集合與邊集合組成的有向圖，其用于表示配電網的網絡拓撲結構；其中，節點集合包括發電站、變電站、配電房和負荷節點，邊集合包括初始電力傳輸路徑；
3.根據權利要求2所述的一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，還包括以下步驟：
4.根據權利要求2所述的一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，所述實現對配電網的運行狀態的控制的步驟具體包括：
5.根據權利要求4所述的一種基于圖論的配電網控制方法，其特征在于，還包括以下步驟：
6.一種基于圖論的配電網控制系統，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭文鑫，趙瑞鋒，盧建剛，譚慧娟，李世明，潘凱巖，劉春慶，
申請(專利權)人：廣東電網有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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