(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 202210840243.0 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 国网河南省电力公司郑州供电公司 地址 450000 河南省郑州市淮河西路19号 申请人 郑州大学　国家电网有限公司 (72)发明人 燕跃豪　鲍薇　吴松梅　刘晓辉　 王彬楠　陈启龙　王莹　刘雪珂　 石云松　郑琰　王建新　蒋建东　 (74)专利代理 机构 郑州金成知识产权事务所 (普通合伙) 41121 专利代理师 郭乃凤 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/00(2006.01)H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于配电网重构的供电能力挖掘方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于配电网重构的供电 能力挖掘方法， 通过计算供电系统的最大供电能 力来指导电网的规划， 改变配电网中联络开关和 分段开关的状态， 引入分布式电源的方法， 将配 电网络的拓扑结构改变， 馈线和变电站之间的平 均负荷分配实现， 提高负荷供应能力； 同时， 采用 蜉蝣算法计算最大供电能力， 拓宽问题的求解方 法。 本发明以网络潮流为约束条件， 通过计算系 统的最大供电能力， 提升配电网的负荷供应能 力， 将最新的蜉蝣算法应用到最大供电能力的计 算中， 拓宽问题的求解方法； 本发明将蜉蝣算法 应用于配电网供电能力挖掘， 通过算例模型的计 算， 得到蜉蝣算法， 具有更好的收敛精度和收敛 速度， 在保证经济性的同时， 有效的提升了配电 网的供电能力。 权利要求书5页 说明书12页 附图3页 CN 115423242 A 2022.12.02 CN 115423242 A 1.一种基于配电网重构的供电能力挖掘方法， 通过计算供电系统 的最大供电能力来指 导电网的规划， 改变配电网中联络开关和分段开关的状态， 引入分布式电源的方法， 将 配电 网络的拓扑结构改变， 馈线和 变电站之间的平均负荷分配实现， 提高负荷供应能力； 同时， 采用蜉蝣 算法计算 最大供电能力， 拓 宽问题的求 解方法， 具体包括以下几个步骤： A、 收集配电网的信息； B、 根据收集的配电网信息， 构建具体的配电网 网络； C、 根据配电网 网络构建基于配电网重构的最大 供电能力计算的数 学模型： 第一步： 建立目标函数： 式中： F为目标函数， Lp,i为线路i上的有功功率， ΦN代表所有的总线集和， N表示配电网 络有N条线路； 目标是使系统中所有负荷的有功功率最大化， 为了简化， 设定负载的功率因数为常数 (0.9)， 当确定 了同一母线上的有功需求时， 该线路自动获得 所需的无功 功率； 第二步： 提供网络的约束条件： 式中： f代表变压器出线故障的场景， xi,j表示分支i‑j的电抗， Nmode表示不包含 根总线的 所有总线数量， B表示与故障变压器直接连接的一组支路； 将分支的状态描述为Boolean值， 对于径向拓扑， 所有连接的线路数等于节点数减去线 路条数； 第二行的公 式表示故障变压器支路i ‑j由于偶然事故而被断开； 在分析网状网络的 过程中， 将 表示为 其中K代表独立环路的个数， i ‑j∈f 表示分支i ‑j与变压器fth相连； dij＝‑dij.dij∈{‑1,1}  (3) 式中dij描述了分支的正方向， 其在计算模型之前自定义， 方向参数在优化前是恒定且 已知的； 式中： LP,i和LQ,i为总线i处的有功负荷和无功负荷， Pij,i和Qij,i为支路i‑j的终端i的有 功电源和无功电源， 为功率因数； 上式描述了功率平衡的约束条件： 节点注入的有功功率等于连接该节点的各支路的功 率之和， 无功 功率由有功 功率和相应的功率因数求得；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115423242 A 2分布式发电机DG母线的功率输出约束： 式中： 和 分别为连接到总线i上的DG的最大有功和无功功率输出， N(i)为通过 分支连接 到总线i的总线， ΦDG为连接有分布式电源的总线集； 各支路的热额定值约束： 式中： 为分支i‑j的功率限制； 在计算的过程中采用一次变量代替 二次变量， 如下式： 式中： 为母线i的电压的平方， 为分支i‑j的电流的平方， 连接支路两端节点间的 电压关系表示 为： 式中： Pij,i、 Qij,i和Xij,i分别为分支i ‑j的终端i的有功功 率、 无功功 率和电抗， Xij为分支 i‑j的电抗； 将上述式子中的节点电压限定在上 下边界内： 式中： 和 分别为母线i的电压大小的平方的上边界和下边界， 支路电流的表达式 为： 无功损耗和有功损耗的表达式为： 变压器的额定功率约束为：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115423242 A 3