(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 202211021309.X (22)申请日 2022.08.24 (71)申请人 浙江工业大 学 地址 310014 浙江省杭州市下城区潮王路 18号 (72)发明人 林一航　周致言　郑鹏翔　 (74)专利代理 机构 合肥数字代码知识产权代理 有限公司 3425 3 专利代理师 张天会 (51)Int.Cl. H02J 3/06(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/48(2006.01) H02J 3/50(2006.01) H02J 3/14(2006.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 基于智能软开关和节能降压的配电网故障 恢复方法 (57)摘要 基于智能软开关和节能降压的配电网故障 恢复方法， 构建潮流约束模型， 节点ZIP负荷约束 模型， 有载调压变压器(On ‑Load Tap Changer, OLTC)调控模型， 拓 扑及虚拟潮流约束模型， 智能 软开关(Soft  Open Point， SOP)模型； 构建一个 双层优化重构 模型， 模型的上层以配电网网络架 构、 有载调压变压器的动作、 电容器组的投切为 决策变量， 下层的优化目标为该时段分布式能源 的有功无功出力、 切负荷的功率大小、 系统网损 大小， 通过设置数学形式相同的目标函数， 实现 配电网故障重构和潮流优化。 本发 明提高分布式 电源的消纳率， 减少系统网损， 提高系统在故障 情况下的电能恢复能力。 权利要求书5页 说明书11页 附图5页 CN 115296302 A 2022.11.04 CN 115296302 A 1.基于智能软开关和节能降压的配电网故障恢复方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1： 构建潮流约束模型， 节点ZIP负荷约束模型、 有载调压变压器(On ‑Load Tap  Changer,OLTC)调控模型、 拓扑及虚拟潮流约束模型、 智能软开关(so ft open point， SOP) 模型； S2： 构建一个双层优化重构模型， 模型的上层以配电网网络架构、 有载调压变压器的动 作、 电容器组的投切为决策变量， 下层的优化目标为该时段分布式能源的有功无功出力、 切 负荷的功 率大小、 系统网损大小， 通过设置数学形式相同的目标函数(目标函数分别为全时 段优化和后续时段优化)， 实现配电网故障重构和潮流优化； S3： 获取优化所需的相关参数， 对 模型进行求 解。 2.如权利要求1所述的基于智能软开关和节能降压的配电网故障恢复方法， 其特征在 于， 在所述步骤S1中， 构建潮流约束模型、 节点ZIP负荷约束模型、 OLTC调控模型、 拓扑及虚 拟潮流约束模型、 SOP模型， 具体包括： S1‑1： 配电网潮流模型是一种从支路功率出发建立的潮流方程， 与传统的基于节点功 率的潮流计算相比， 潮流模 型更适用于辐射状配电系统的潮流计算。 在配电网重构问题中， 由于存在支路开断情况变化的问题， 因此需要对传统的潮流模型进行改进， 引入线路开断 变量Zij对潮流方程进行松弛， 并选取π 型等值线路模型， 得到如下适用于配电网重构的潮流 方程如下： 其中， Ωs为所有的导通支路， rij和xij为支路ij的电阻和电抗， 为支路ij的导纳， Zij 为支路ij的开断变量； Pij,ω,t为支路上节点i流向节点j的有功功率； Qij,ω,t为支路上节点i 流向节点j的无功功率； 为支路上节点i流向节点j的电流平方值； 为节点i的电压 平方值； 和 是节点的失电有功无功功率。 是节点i处SOP端口的有功出力， 是节点i处SOP 端口的无功出力。 和 分别为节点i上分布式电源注入和负荷消 耗的有功功率； 是节点处光伏发电功率， 是节点处光伏弃光功率。 Qi,ω,t为节 点i上注入的无功功率之和， Pi,ω,t为节点i上注入的有功功率之和。 和 分别为节 点i上分布式电源注入和负荷消耗的无功 功率。 是电容器组提供的无功 功率； 各类设备有功出力与无功出力上 下限约束如下： 线路功率约束：权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115296302 A 2节点电压与电流约束： 失电功率约束： 发电机约束： 弃风弃光约束： 其中， Pji， 分别表示线路最小和 最大有功功率， Qji， 分别表示线路最小和 最大无 功功率。 Ui， 分别表示节点最小和 最大电压。 分别表示发电机最大有功和无 功功率； S1‑2:现阶段最为被广泛接受的配电网负载模型为ZIP模型， 它将负载功率需求分为恒 阻抗(Z)， 恒电流(I)和恒功率(P)三个部分， 则负载 可表示为如下形式： 其中， kp,1+kp,2+kp,3＝1， kq,1+kq,2+kq,3＝1， 为额定电压UN下的额定有功功率值； 为额定电压UN下的额定无功 功率值； 可以看出节点功率是节点电压的非线性函数， 无法纳入本文所用线性规划模型中。 CVR 定义为有功或无功功率的百分比与总线电压减小百分比的比率， 由CVR的定义可以得到用 于电压敏感型负载的等效模型， 公式如下： 其中， 又有 考虑到Ui, ω,t≈UN且 可以得到：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115296302 A 3