负荷变化不确定性的配电网络重构区间评价方法王成山,王守相(天津大学电气自动化与能源工程学院,天津300072)摘要:提出了一种新的比较网损区间大小的方法，可对负荷不确定性的网络重构的结构优化可能性程度进行度量。在采用区间算法求系统网损变化区间的基础上，提出了配电网络重构的区间评价方法和利用区间值的大小来衡量网络方案优劣的思想，改变了传统上将配电网络重构的网损目标函数利用点值的大小来比较的方法，从而方便地计入了配电系统负荷变化的不确定性。对33母线和69母线测试系统的实例分析表明了该方法的现实意义。
关键词:配电系统；不确定性；网络重构；区间评价1引言配电网络重构是通过切换联络开关和分段开关的开/合状态来改变网络的拓扑，以影响网络中的功率流动，最终达到网络优化的目的。网络优化的目标可以是最小化系统有功功率损耗、最小化系统能量损耗、平衡系统负荷、提高系统可靠性、提高系统电压的稳定性等其中的一个或多个目标的组合。最常见的网络优化是将最小化系统有功功率损耗作为网络重构的目标函数。实际配电网中配电系统各节点的负荷是不确定的，它们每时每刻都在发生随机的变化，导致网络的最优结构也可能随时发生改变^[1]。因此，如果考虑各节点不同的负荷组成和负荷在一天内的变化特性，并将最小化系统每一时刻有功功率损耗作为网络重构的目标函数，则需要在一天内连续对网络进行重构，频繁的开关操作将增加系统的操作费用，并对开关的使用寿命、系统的稳定性和可靠性产生不利影响，因而，这无论是在经济上还是在技术上都是不切合实际的。实用的方案是：选择给定时间段内某一时刻的负荷状态，通常为峰值负荷状态来作为系统的代表状态，然后以这一代表状态下有功功率损耗的最小化为目标提出最优开关操作方案。但如果将最小化系统峰值时刻的有功功率损耗作为网络重构的目标函数，则只能保证系统在峰值负荷时刻具有最大效益，而在非峰值时刻则会增加不必要的功率损耗。本文将讨论负荷变化的不确定性对网络重构的影响；提出一种新的网损区间大小的比较方法；在采用配电网潮流计算的区间算法^[2]求得配电系统的有功网损变化区间的基础上，提出配电网络重构的区间评价方法。2区间数和区间计算对于给定的数对，_∈R，R为实数域，若满足条件，则闭有界数集合式中为区间数X的下端点，为区间数X的上端点。若=，则定义区间数_[]为点区间数。称式(1)为有界闭区间数，将实数域R上所有有界闭区间数的集合记为I(R)，则对任意区间数有_x=[_]ÎI（R）。定义区间算术运算是封闭的，它们的代数性质与数运算有所区别，但区间加法和乘法的交换律、结合律仍然成立：区间运算一般不符合乘法对加法的分配律,如：X´（Y±Z）≠X´Y±X´Z，且区间减法不是区间加法的逆运算，甚至两个相等的区间相减亦不为零，即X-X≠0。区间运算满足乘法对加法的次分配律：3配电网络重构的区间评价方法随着负荷的随机波动，系统的有功功率损耗也在不断地变化。若已知在某时间段上各节点负荷波动的上限和下限，则可以用区间数来表示各节点的负荷，然后采用区间潮流算法以求得网络有功功率损耗的变化区间。3.1网损区间的大小比较区间数之间可以进行大小的比较，文献[2]给出了一种比较方法：设区间数_x=[[1][2][3][4]下一页