(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 202211119436.3 (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 南方电网科 学研究院有限责任公司 地址 510663 广东省广州市萝岗区科 学城 科翔路11号J1栋3、 4、 5楼及J3 栋3楼 (72)发明人 郭祚刚　徐敏　袁智勇　谈赢杰　 叶琳浩　喻磊　史训涛　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 张茵 (51)Int.Cl. H02J 3/06(2006.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01)G06F 30/18(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 113/04(2020.01) (54)发明名称 一种配电网预期未供应电量计算方法、 系统 及设备 (57)摘要 本申请涉及一种配电网预期未供应电量计 算方法、 系统及设备， 该方法包括获取含有分布 式电源的配电网的网络拓扑模型并对其拓扑连 接关系构成节 点关联矩阵； 获取网络拓扑模型中 各个母线节点的负荷需求和各个分布式发电装 置的安装容量并构建虚拟潮流平衡模 型； 根据故 障条件和虚拟潮流平衡模型构建配电网的实际 缺供电负荷模 型以及计算实际缺供电负荷； 获取 配电网中电气元件的故障参数， 根据实际缺供电 负荷和故障参数构建预期未供应电量计算模型； 根据虚拟潮流平 衡模型、 实际缺供电负荷模型和 预期未供应电量计算模型构建线性规划优化模 型并对其计算配电网的预期未供应电量。 该方法 计算配电网的预期未供应电量的速度快、 计算准 确， 效率高。 权利要求书4页 说明书12页 附图2页 CN 115411735 A 2022.11.29 CN 115411735 A 1.一种配电网预期未 供应电量计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取含有分布式电源的配电网的网络拓扑模型， 根据所述网络拓扑模型的拓扑连接关 系构成节点关联矩阵； 获取所述网络拓扑模型中各个母线节点的负荷需求和各个分布式发电装置的安装容 量， 根据所有的所述负荷需求和所述 安装容量构建虚拟潮流平衡模型； 根据故障条件和所述虚拟潮流平衡模型， 构建配电网发生线路元件故障时各支路下游 的实际缺供电负荷 模型， 基于所述实际缺供电负荷 模型获得配电网发生线路元件故障时各 支路下游的实际缺供电负荷； 获取配电网中电气元件的故障参数， 根据 所述实际缺供电负荷和所述故障参数构建预 期未供应电量计算模型； 根据所述虚拟潮流平衡模型、 所述实际缺供电负荷模型和所述预期未供应电量计算模 型构建线性规划优化模型， 对所述线性规划优化模型进行优化求解， 得到配电网的预期未 供应电量。 2.根据权利要求1所述的配电网预期未供应电量计算方法， 其特征在于， 对所述线性规 划优化模型进行优化求解， 得到配电网的预期未供应电量包括： 采用Gurobi 自带的分支定 界法和目标条件对所述线性规划优化模型进行优化求解， 得到配电网的预期未供应电量； 其中， 所述目标条件为选取所述实际缺供电负荷的最小值和Gur obi中松弛解与收敛解之间 的距离为0.1％。 3.根据权利要求1所述的配电网预期未供应电量计算方法， 其特征在于， 所述虚拟潮流 平衡模型包括： 负荷需求虚拟潮流平衡方程和 容量虚拟潮流平衡方程， 所述负荷需求虚拟 潮流平衡方程 为： 所述容量虚拟潮流平衡方程 为： 式中， Ω为配电网的支路集合， Db为支路b下游的总最大负荷需求， 为支路b在正方向 上的虚拟负荷需求潮流， 为支路b在负方向上的虚拟负荷需求潮流， MD为负荷需求虚拟潮权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115411735 A 2流平衡方程取足够大 的正整数， 为第一辅助二值变量， Ai,b为节点关联矩阵中第i行第b 列对应的元素数值， ψ为配电网的节点i集合， Di为负荷节点i的负荷需求； Ds为电源节点s的 负荷需求； Gs为电源节点s下游的总负荷需求， CDGb为支路b下游的所有分布式发电装置计及 换流效率的供电容量， 为支路b在正方向上的虚拟负荷安装容量潮流， 为支路b在负 方向上的虚拟负荷安装容量潮流， 为第二辅助二值变量， MDG为容量虚拟潮流平衡方程 取足够大的正整数； 为负荷节点 i所安装分布式发电装置的交流安装容量， 为负 荷节点i所安装分布式发电装置的直流安装容量， 为电源节点i所安装分布式发电装 置的交流安装容量， 为电源节点i所安装分布式发电装置的直流安装容量， ηivt为配电 网中逆变器 的换流效率， 为电源节点s下游的计及换流效率分布式发电装置的安装总 容量。 4.根据权利要求1所述的配电网预期未供应电量计算方法， 其特征在于， 所述实际缺供 电负荷模型采用损失负荷量方程表示， 所述损失负荷量方程 为： 式中， Ω为配电网的支路集合， Db为支路b下游的总最大负荷需求， CDGb为支路b下游的 所有分布式发电装置计及换流效率的供电容量， Hb为配电网支路b故障而导致的下游负荷 功率缺失量， MCP为损失负荷量方程取的足够大的正整数， 为第三辅助二 值变量。 5.根据权利要求1所述的配电网预期未供应电量计算方法， 其特征在于， 所述预期未供 应电量计算模型包括： 用于计算配电网预期未供应电量的电量计算方程， 所述电量计算方 程为： 式中， EEENS为配电网的预期未供应电量， λb、 λivt、 λDCB分别为配电网支路b上线路、 逆变器 和直流断路器的故障率， τline、 τivt、 τDCB分别为配电网支路b上线路、 逆变器和直流断路器的 故障修复时间， Ω为配电网的支路集合， 为负荷节点i所安装分布式发电装置的直流 安装容量， Hb为配电网支路b故障而导 致的下游负荷功率 缺失量， ψ为配电网的节点 i集合。 6.一种配电网预期未供应电量计算系统， 其特征在于， 包括矩阵构建模块、 潮流模型构 建模块、 供电负荷计算模块、 电量模型构建模块和供应量计算模块； 所述矩阵构建模块， 用于获取含有分布式电源的配电网的网络拓扑模型， 根据所述网 络拓扑模型的拓扑 连接关系构成节点关联矩阵； 所述潮流模型构建模块， 用于获取所述网络拓扑模型中各个母线节点的负荷需求和各 个分布式发电装置的安装容量， 根据所有的所述负荷需求和所述安装容量构建虚拟潮流平 衡模型；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115411735 A 3