配电网重构之二阶锥模型引言一模型二现有程序效果三程序链接

86 阅读 0 评论 57 点赞

我是靠谱客的博主贤惠刺猬，最近开发中收集的这篇文章主要介绍配电网重构之二阶锥模型引言一模型二现有程序效果三程序链接，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

引言

之前写了两个关于粒子群实现配电网重构的文章，很多同学私信我配电网重构相关的知识，配电网重构的难点就在于网络的联通和辐射，之前的文章中粒子群算法很便捷的实现了这个功能，那么如果通过规划算法来实现重构就是本次文章深入探讨的东西，文章还专门分析了sop的创建方式，具体文章可参考《高比例新能源下考虑需求侧响应和智能软开关的配电网重构》，希望同大家共同讨论。

引言

一模型

1.1 sop模型

1.2 混合整数二阶锥规划MISOCP

1.3 连通性和辐射性讨论

二现有程序效果

三程序链接

一模型

1.1 sop模型

对于 SOP，既可以在秒级、分钟级等较短时间尺度实现其优化和调节功能，也可以在小时级等较

长时间尺度实现其功能。在实际模型中可利用其较长时间尺度（小时级）的功能，与配电网重构的时间尺度一致，将 SOP 控制与配电网重构相结合以实现 SOP 对配电网重构的协调优化作用。在高比例新能源接入的情况下，考虑 SOP 的控制进行配电网重构，可以降低系统网损，提升配电系统的新能源消纳能力，提升配电网重构的经济性。SOP是应用于配电系统中的一种电力电子装置，可以实现配电智能化，在配电系统中采用 SOP 取代传统的开关，可以在一定程度上实现配电系统潮流和电压的控制。

在实际模型处理中，一般考虑sop模型的出力和容量约束两方面，具体模型如下：

1.2 混合整数二阶锥规划MISOCP

目标函数可设定为切负荷最少+网损最小等，可根据实际情况自行设定,下面代码展示以切负荷和网损的权值多目标作为目标的matlab程序。

 f=w1*r_ij'*x_Iij_square(:,opt_num)+w2*sum(p_load)+w2*sum(-lamda.*p_load);

约束条件：

（1）潮流约束

Distflow 潮流模型［23］是一种从支路功率出发建立的潮流方程，相比于传统的基于节点功率的潮流计算法，Distflow 潮流模型更适用于辐射状配电系统的潮流计算。由于在配电网重构中网络拓扑的不断变化，考虑配电网重构特性，假定配电系统中所有的开关均闭合，配电网重构问题相当于选择其中部分开关断开的问题，对传统 Distflow 潮流模型进行改进，通过引入线路开断变量 αij 对潮流方程进行松弛，具体模型如下：

具体程序代码段：

%欧姆定律约束
m = (1.05*1.05 - 0.95*0.95)*12.66^2;
M = (ones(nl,1) - Zij)*m;
Constraints = [Constraints, x_ui_square(Branch(:,2),:) - x_ui_square(Branch(:,3),:) <= M - (r_ij.^2+x_ij.^2).*x_Iij_square(:,opt_num)+...
        2*(r_ij.*x_pij(:,opt_num)+x_ij.*x_qij(:,opt_num))];
Constraints = [Constraints, x_ui_square(Branch(:,2),:) - x_ui_square(Branch(:,3),:) >= -M - (r_ij.^2+x_ij.^2).*x_Iij_square(:,opt_num)+...
        2*(r_ij.*x_pij(:,opt_num)+x_ij.*x_qij(:,opt_num))];

（2）节点电压和电流约束

这个约束比较简单，再此不再单独附代码段。

（3）SOP约束

正常运行下的 SOP 的两端以 PQ 控制方式运行，其控制变量为 SOP 两端传输的有功功率和注入

节点的无功功率，其传输有功功率约束和容量约束可以表示为：

Constraints=[Constraints,x_p_sop1(1,opt_num)+x_p_sop1(2,opt_num)==0,x_q_sop1(1,opt_num)+x_q_sop1(2,opt_num)==0];
Constraints=[Constraints,x_p_sop1(1,opt_num)^2+x_q_sop1(1,opt_num)^2<=S_sopi1];

（4）配电系统连通性和辐射性约束

配电网重构需要保证重构后的配电系统的连通性，且不存在孤岛和环网。因此，配电系统连通性和

辐射性约束可表示为：

式中：

n 为配电系统的支路数；

β ij 为 0 - 1 变量，节点 i

为节点 j 的父节点时取 1 ，否则取 0 ； N i为系统中节点个数。

1.3 连通性和辐射性讨论

配电网的连通性和辐射性采用图论的方式进行约束，上面给出了约束表达方式，但是原始文献中给出的表达式更加清晰准确（Mathematical representation of radiality constraint in distribution system reconfiguration problem）：

这里面对网络参数的限定更加准确一些，而且文章中对于过程推导也很详实，并且说明了一个观点：配电网络的连通性是由潮流进行限定的，也就是说上述的约束就是为了保证网络的辐射性，具体代码如下：

dd = binvar(37,2);
for i=1:37
Constraints=[Constraints,sum(dd(i,:))==1,
    implies(dd(i,1),[Zij(i)==0,beta(Branch(i,2),Branch(i,3))==0,beta(Branch(i,3),Branch(i,2))==0]),%非联通情况下的参数关系
    implies(dd(i,2),[Zij(i)==1,beta(Branch(i,2),Branch(i,3))+beta(Branch(i,3),Branch(i,2))==1])];%联通情况下的参数关系
end
for i=1:37
    for j=1:37
        if ~ismember([i,j],Branch(:,[2,3]))
            Constraints=[Constraints,beta(i,j)==0];%非联通节点的参数beta设置为0
        end
    end
end
Constraints=[Constraints,sum(beta(1:37,:),2)==1];%公式6c
Constraints=[Constraints,beta(1,2)==0];%公式6d