CN107248739A - 一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法 - Google Patents

一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107248739A
CN107248739A CN201710439283.3A CN201710439283A CN107248739A CN 107248739 A CN107248739 A CN 107248739A CN 201710439283 A CN201710439283 A CN 201710439283A CN 107248739 A CN107248739 A CN 107248739A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mrow
msub
msubsup
munder
sigma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710439283.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107248739B (zh
Inventor
谭嫣
孙磊
齐峰
向丽玲
龙霏
林振智
文福拴
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Electric Power Dispatch Control Center of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Electric Power Dispatch Control Center of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU, Electric Power Dispatch Control Center of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN201710439283.3A priority Critical patent/CN107248739B/zh
Publication of CN107248739A publication Critical patent/CN107248739A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107248739B publication Critical patent/CN107248739B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/22—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices
    • H02H7/226—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for distribution gear, e.g. bus-bar systems; for switching devices for wires or cables, e.g. heating wires
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

代表变电站技术发展趋势的智能变电站是智能电网的重要组成部分。智能变电站的配置对***安全与经济运行具有重要影响，是值得研究的重要问题。在此背景下,本发明提出了配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化策略。首先,以变电站智能化升级成本和用户停电损失之和最小化为目标函数,考虑***平均停电时间和电量不足平均值这两个可靠性指标不超过给定阈值等约束条件,构建了配电***中变电站的智能化升级优化模型。之后,发展了针对配电***故障的故障清除模型,提出了评估用户停电时间的比较准确的方法。接着,对用户停电时间和用户停电损失函数进行线性化处理,得到变电站智能化升级问题的混合整数线性规划模型,并采用高效商业求解器求解。

Description

一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法
技术领域
本发明属于智能电网领域，特别涉及一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法。
背景技术
代表变电站技术发展趋势的智能变电站是智能电网的重要组成部分。智能变电站的配置对***安全与经济运行具有重要影响。采用智能变电站可明显减少事故停电时间。在国家电网公司发布的企业标准《智能变电站技术导则》中,给出了智能变电站的明确定义，不过国际上尚没有公认的、统一的定义。无论如何,智能变电站在智能电网建设中的核心地位在电力***领域中已得到广泛认可。智能变电站具有较高的自动化水平,可以有效改善供电安全性、可靠性、经济性和电能质量。在此背景下,研究了计及可靠性的配电***中变电站智能化升级问题。首先,以变电站智能化升级成本和用户停电损失之和最小化为目标函数,考虑***平均停电时间和电量不足平均值这两个可靠性指标不超过给定阈值等约束条件,构建了配电***中变电站的智能化升级优化模型。之后,发展了针对配电***故障的故障清除模型,提出了评估用户停电时间的比较准确的方法。接着,对用户停电时间和用户停电损失函数进行线性化处理,得到变电站智能化升级问题的混合整数线性规划模型,并采用高效商业求解器求解。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，构造变电站智能化升级的优化模型，所述的变电站智能化升级的优化模型以最小化变电站智能化升级成本和用户停电损失期望值为目标函数，以***平均停电时间和电量不足平均值这两个可靠性指标不超过给定阈值等约束条件。
步骤S2，构建了故障清除模型，其针对线路故障条件并以最小化电量不足期望值为目标，用于确定故障区内候选故障线路的最优检测顺序。
步骤S3，采用分段线性函数描述用户停电损失，并通过引入辅助变量将其线性化处理，即转化为包括一个等式和若干不等式的线性模型，并对停电时间进行线性化处理，最终将所提出的配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化模型描述为混合整数线性规划模型。
进一步，所述变电站智能化升级的优化模型如下：
式中:Sf和Sk分别表示馈线集合和用户类别集合；和分别表示由馈线f供电的变电站集合、候选的智能变电站集合和线路集合，CEIC表示用户停电损失期望值；COU表示总投资费用；COM表示运维费用；和分别表示改造位于馈线f上的变电站s所需设备的购买成本与安装成本；表示馈线f上智能变电站s的运维成本，λf,l表示馈线f上线路l发生故障的概率；pf,s,k表示由馈线f上的变电站s供电的第k类用户的功率；ts,f,l为因馈线f上线路l发生故障导致变电站s的供电区域内的用户停电时间；fk(t)表示停电时间为t时第k类用户的停电损失函数；Xf,s为状态变量,取1时表示馈线f上的变电站s需改造为智能变电站,取0时表示不需要改造；X为由Xf,s组成的状态变量矩阵；SAIDI(X)表示配电***的SAIDI指标值关于状态变量矩阵X的函数；表示SAIDI指标的阈值；AENS(X)表示配电***的AENS指标值关于状态变量矩阵X的函数；表示电量不足平均值的阈值；Nf,s表示由馈线f上的变电站s供电的用户数量；
式(2)和式(4)分别表示SAIDI和AENS的取值均不能大于配电***所允许的阈值，各自的阈值由监管机构确定或由配电***运行机构按照相关的监管条例确定，式(3)和式(5)分别为SAIDI和AENS的计算公式。
进一步，提出所述故障清除模型，所述故障清除模型以给定故障区z中电量不足期望值最小为目标的，其可描述为：
式中:表示区z中有故障线路存在时的电量不足期望值；为区z中线路故障率向量；Dz是变量矩阵,用于确定区z中候选故障线路的检测顺序,当其元素Dz,l,t取1和0时分别表示在时刻t检测和不检测线路l；Gz是辅助上三角矩阵,其上三角元素均为1,下三角元素均为0；表示在区z中按照矩阵Dz顺序检测时,检测到故障线路所需时间的向量；指在区z中检测候选故障线路所需时间的向量；指在区z中修复候选故障线路所需时间的向量；指在区z中故障线路修复后为故障区z恢复供电所需时间的向量；pz表示区z中的总负荷，
此外，还需要满足以下约束条件：
1)任一候选故障线路只被检测一次，该约束可描述为
式中:Tz表示检测故障区z内所有线路所需时间；表示由馈线f供电的区z内的线路集合，
2)在任意时间t,只检测一条候选故障线路，该约束可描述为
式中:nz表示区z内的线路数，
通过求解式(7)-式(9),可得故障区域内候选故障线路的最优检测顺序，进而可求得用户停电时间：
式中:是由馈线f供电的故障区z内的变电站集合；和分别表示故障区z上游和下游的变电站集合，是断开与故障区z位置最近的上游分段开关所需时间；是断开与故障区z最近的下游分段开关以及闭合连接馈线f的联络开关所需时间之和；tz是检测、修复故障区z中的故障线路所需时间与故障线路修复之后为区z内用户恢复供电所需时间之和,由前面介绍的故障清除模型可知,tz等于其中向量中仅线路l对应的元素为1,其余元素均为0，
如果变电站s不是由馈线f供电,则馈线f上的线路l发生故障不会对变电站s的电力供应产生影响；如果变电站s由馈线f供电且位于故障区z的上游区域或下游区域,则用户停电时间分别为和如果变电站s恰好位于故障区z中,则停电时间为故障区z的上游区域和下游区域分别指z与其所在馈线的始端和末端之间的变电站和线路所构成的区域。
进一步，将式(11)-式(16)，并加入到变电站智能化升级模型中，
式中:指由馈线f供电的位于故障线路l和变电站s之间的候选智能变电站集合，分别表示手动断开/智能变电站自动断开与故障区z位置最近的上游分段开关所需的时间；分别表示手动断开/智能变电站自动断开与故障区z最近的下游分段开关所需时间与手动/自动闭合连接馈线f的联络开关所需时间之和。
进一步，故障区下游的非故障停电区域可通过打开分段开关将故障隔离，并通过闭合联络开关为其恢复供电，如果联络开关两侧的馈线上至少有一个智能变电站，则联络开关两侧的变电站至少有一个为智能变电站与之配合，否则联络开关两侧的变电站均不是智能变电站，这在数学上可表示为：
式中:ρ是给定的非常小的常数,如0.00001；为位于联络开关w两侧的馈线上的候选智能变电站集合,为联络开关w两侧的变电站集合，集合运算符A/B表示包含集合A中元素且不包含B中元素的集合，
用户停电损失函数是分段线性函数，当停电时间为时,第k类用户停电损失fk(ts,f,l)可描述为
式中:γk,g和bk,g分别表示用户停电损失分段线性函数在第g段的斜率和常数项,Ng为分段数。
进一步，可通过引入辅助变量将分段线性函数转变为连续线性可微函数，第k类用户针对停电时间ts,f,l的停电损失函数，其在数学上可描述为:
式中:为用户停电损失函数中第g个分段右端点所对应时间；δs,k,f,l,g为引入的辅助变量,表示停电时间在分段函数的第g个分段的分量,各分段的分量之和即为用户停电时间；zs,k,f,l,g为0-1变量,其值为1时表示δs,k,f,l,g等于否则取区间[0,)中的任意值。
利用式(19)可得用户停电损失期望值的表达式:
综上所述,变电站智能化升级问题最终可描述为如下的混合整数线性规划模型：
s.t.(2)-(6)，(11)-(17)，(20)-(24)。
本发明的有益效果是，将配电***中的常规变电站升级为智能变电站可有效减小用户停电损失，提高配电***运行可靠性。
附图说明
图1是本发明的流程图。
图2是第k类用户的停电损失关于停电时间的分段线性函数。
图3是RBTS-BUS 4***最优升级方案中所包括的智能变电站数量和位置。
图4是RBTS-BUS 4***变电站智能化升级的总成本、停电损失和SAIDI指标随智能变电站数量的变化情况。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
本发明主要内容包括以下三个方面：
1、提出了变电站智能化升级的优化模型。所构造的变电站智能化升级优化模型以最小化变电站智能化升级成本(包含投资成本和运行维护成本)和用户停电损失期望值为目标函数，以***平均停电时间和电量不足平均值这两个可靠性指标不超过给定阈值等约束条件。变电站智能化升级的优化模型如下：
式中:Sf和Sk分别表示馈线集合和用户类别集合；和分别表示由馈线f供电的变电站集合、候选的智能变电站集合和线路集合。CEIC表示用户停电损失期望值；COU表示总投资费用；COM表示运维费用；和分别表示改造位于馈线f上的变电站s所需设备的购买成本与安装成本；表示馈线f上智能变电站s的运维成本。λf,l表示馈线f上线路l发生故障的概率；pf,s,k表示由馈线f上的变电站s供电的第k类用户的功率；ts,f,l为因馈线f上线路l发生故障导致变电站s的供电区域内的用户停电时间；fk(t)表示停电时间为t时第k类用户的停电损失函数；Xf,s为状态变量,取1时表示馈线f上的变电站s需改造为智能变电站,取0时表示不需要改造；X为由Xf,s组成的状态变量矩阵；SAIDI(X)表示配电***的SAIDI指标值关于状态变量矩阵X的函数；表示SAIDI指标的阈值；AENS(X)表示配电***的AENS指标值关于状态变量矩阵X的函数；表示电量不足平均值的阈值；Nf,s表示由馈线f上的变电站s供电的用户数量。
式(2)和式(4)分别表示SAIDI和AENS的取值均不能大于配电***所允许的阈值,各自的阈值由监管机构确定或由配电***运行机构(distribution system operator,DSO)按照相关的监管条例确定。式(3)和式(5)分别为SAIDI和AENS的计算公式。
2、构建了故障清除模型，其针对线路故障条件并以最小化电量不足期望值为目标,用于确定故障区内候选故障线路的最优检测顺序。
故障发生后,配电***运行人员首先要进行故障定位。如果配电***变电站和控制中心之间缺少通信***,就很难对故障进行准确定位。在这种情况下,检修人员只能对可能的故障线路逐个排查,直到找到故障所在位置为止。这个操作过程通常从故障区域中靠近电源侧的线路开始,依次对可能的故障线路进行排查,整个过程耗时耗力。故障区域的停电时间等于从故障发生到检测出故障线路所需时间、故障线路的修复时间和对故障区域恢复供电时间三部分的总和。优化故障区域内候选故障线路的检测顺序,有助于快速确定故障线路,从而有效缩减停电时间。
提出以给定故障区z中电量不足期望值最小为目标的故障清除模型,其可描述为:
式中:表示区z中有故障线路存在时的电量不足期望值；为区z中线路故障率向量；Dz是变量矩阵,用于确定区z中候选故障线路的检测顺序,当其元素Dz,l,t取1和0时分别表示在时刻t检测和不检测线路l；Gz是辅助上三角矩阵,其上三角元素均为1,下三角元素均为0；表示在区z中按照矩阵Dz顺序检测时,检测到故障线路所需时间的向量；指在区z中检测候选故障线路所需时间的向量；指在区z中修复候选故障线路所需时间的向量；指在区z中故障线路修复后为故障区z恢复供电所需时间的向量；pz表示区z中的总负荷。
此外,还需要满足以下约束条件:
1)任一候选故障线路只被检测一次。该约束可描述为
式中:Tz表示检测故障区z内所有线路所需时间；表示由馈线f供电的区z内的线路集合。
2)在任意时间t,只检测一条候选故障线路。该约束可描述为
式中:nz表示区z内的线路数。
通过求解式(7)-式(9)，可得故障区域内候选故障线路的最优检测顺序，进而可求得用户停电时间：
式中:是由馈线f供电的故障区z内的变电站集合；和分别表示故障区z上游(即电源侧)和下游(即用户侧)的变电站集合。是断开与故障区z位置最近的上游分段开关所需时间；是断开与故障区z最近的下游分段开关以及闭合连接馈线f的联络开关所需时间之和；tz是检测、修复故障区z中的故障线路所需时间与故障线路修复之后为区z内用户恢复供电所需时间之和,由前面介绍的故障清除模型可知,tz等于其中向量中仅线路l对应的元素为1,其余元素均为0。
如果变电站s不是由馈线f供电,则馈线f上的线路l发生故障不会对变电站s的电力供应产生影响；如果变电站s由馈线f供电且位于故障区z的上游区域或下游区域,则用户停电时间分别为和如果变电站s恰好位于故障区z中,则停电时间为故障区z的上游区域和下游区域分别指z与其所在馈线的始端(即电源侧)和末端(即用户侧)之间的变电站和线路所构成的区域。
对于配电***中的智能变电站,可通过分析监测设备收集的信息对故障进行准确定位。智能变电站内的隔离开关接收到控制信号后,自动闭合或断开以对故障进行隔离,可大幅减少用户停电时间。
3、采用分段线性函数描述用户停电损失,并通过引入辅助变量将其线性化处理,即转化为包括一个等式和若干不等式的线性模型,并对停电时间进行线性化处理,最终将所提出的配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化模型描述为混合整数线性规划模型。
配电***发生故障后,用户停电时间与故障点位置、变电站分布和类型等有关。借鉴文献中的模型,这里用户停电时间与智能变电站的位置用线性不等式关联起来,即式(11)-式(16)，并加入到变电站智能化升级模型中。
式中:指由馈线f供电的位于故障线路l和变电站s之间的候选智能变电站集合。分别表示手动断开/智能变电站自动断开与故障区z位置最近的上游分段开关所需的时间；分别表示手动断开/智能变电站自动断开与故障区z最近的下游分段开关所需时间与手动/自动闭合连接馈线f的联络开关所需时间之和。由式(11)和式(12)可知,对于位于故障区z上游或下游的变电站s,当z和s之间存在智能变电站时,故障区上游的分段开关动作时间为智能变电站内智能隔离开关动作时间；否则为手动断开与z位置最近的上游分段开关所需时间。由式(11)和式(13)可知,对于位于故障区z内的变电站s,当z与故障区上游交界处的变电站为智能变电站时,故障区上游的分段开关动作时间为智能变电站内智能隔离开关动作时间；否则为手动断开和与z位置最近的上游分段开关所需时间。同理,由式(14)和式(15)可知,对于位于故障区z下游的变电站s,当z和s之间存在智能变电站时,故障区下游的隔离开关动作时间为智能变电站内智能隔离开关动作时间；否则为手动断开和与z最近的上游分段开关所需时间。由式(14)和式(16)可知,对于位于故障区z内的变电站s,当z与故障区下游交界处的变电站为智能变电站时,故障区下游的隔离开关动作时间为智能变电站内智能隔离开关动作时间；否则为手动断开和与z最近的下游隔离开关所需时间。
故障区下游的非故障停电区域可通过打开分段开关将故障隔离,并通过闭合联络开关为其恢复供电。因此,如果联络开关两侧的馈线上(不包括联络开关两侧的变电站)至少有一个智能变电站,则联络开关两侧的变电站至少有一个为智能变电站与之配合,否则联络开关两侧的变电站均不是智能变电站,这在数学上可表示为:
式中:ρ是给定的非常小的常数,如0.00001；为位于联络开关w两侧的馈线上的候选智能变电站集合,为联络开关w两侧的变电站集合。集合运算符A/B表示包含集合A中元素且不包含B中元素的集合。
用户停电损失函数是分段线性函数。当停电时间为时,第k类用户停电损失fk(ts,f,l)可描述为
式中:γk,g和bk,g分别表示用户停电损失分段线性函数在第g段的斜率和常数项,Ng为分段数。
可通过引入辅助变量将分段线性函数转变为连续线性可微函数。第k类用户针对停电时间ts,f,l的停电损失函数如图2所示,其在数学上可描述为:
式中:为用户停电损失函数中第g个分段右端点所对应时间；δs,k,f,l,g为引入的辅助变量,表示停电时间在分段函数的第g个分段的分量,各分段的分量之和即为用户停电时间；zs,k,f,l,g为0-1变量,其值为1时表示δs,k,f,l,g等于否则取区间[0,)中的任意值。
利用式(19)可得用户停电损失期望值的表达式:
综上所述,变电站智能化升级问题最终可描述为如下的混合整数线性规划模型:
s.t.(2)-(6)，(11)-(17)，(20)-(24)。
以IEEE RBTS-Bus 4配电***为例,来对所提出的方法进行说明。取SAIDI的阈值为20分钟/年,AENS的阈值为5千瓦时/年。把一个常规变电站升级为智能变电站的投资费用总体上可以分为两部分，即智能变电站的隔离开关费用和配套通讯设备等费用。低压智能变电站隔离开关费用为9071美元，而配套通讯设备等费用约为隔离开关费用的1.5倍即13606美元，这样总投资费用约为22677美元。给定智能变电站的使用寿命为15年。智能变电站每年的运行维护费用为折算到每年投资费用的2％,计算可得将一个常规变电站升级为智能变电站的年度投资和运行维护费用为1542.04美元/年,。假定线路故障率表示导线故障率与导线上所配置的保护、控制设备的故障率之和,导线故障率取值为0.01次/年·公里,导线上所配置的保护、控制设备的故障率为0.025次/年。给定ρ为0.00001。假设用户负荷每年保持5％的增长率。用于评估用户停电时间的相关时间参数如表1所示。
表1用于评估用户停电时间的相关时间参数
Table 1Time parameters for evaluating the outage duration ofcustomers
首先求解故障清除模型，确定故障区内候选故障线路的最优检测顺序，评估用户停电时间。
之后求解配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化模型，对该算例的求解时间为0.13秒。在所求得的最优解中,有8个常规变电站需升级为智能变电站,相应的SAIDI和AENS指标值分别为12.15分钟/年和1.13千瓦时/年。优化结果如图3所示,其中需要升级为智能变电站的其编号用红色标识,虚线表示联络开关；变电站的三种不同颜色表示对不同类型的用户供电,其中蓝色、黄色和绿色分别表示居民负荷、小型工业负荷和商业负荷。图4展示了总成本、用户停电损失和SAIDI指标值随智能变电站数量增加而变化的情况；可以看出,用户停电损失和SAIDI指标值均随智能变电站数量增加而减少,而总成本则随智能变电站数量增加先减少而后增加。如果***中的所有变电站均升级为智能变电站,与所求得的最优方案相比,SAIDI指标值从12.15下降至2.39,而总成本升高到最优方案的1.95倍；与所有变电站均不升级为智能变电站的场景相比,最优方案的总成本下降14.2％,SAIDI指数从15.76降至12.15,AENS指数则从1.81降至1.13。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，构造变电站智能化升级的优化模型，所述的变电站智能化升级的优化模型以最小化变电站智能化升级成本和用户停电损失期望值为目标函数，以***平均停电时间和电量不足平均值这两个可靠性指标不超过给定阈值等约束条件。
步骤S2，构建了故障清除模型，其针对线路故障条件并以最小化电量不足期望值为目标，用于确定故障区内候选故障线路的最优检测顺序。
步骤S3，采用分段线性函数描述用户停电损失，并通过引入辅助变量将其线性化处理，即转化为包括一个等式和若干不等式的线性模型，并对停电时间进行线性化处理，最终将所提出的配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化模型描述为混合整数线性规划模型。
2.根据权利要求1所述优化方法，其特征在于，所述变电站智能化升级的优化模型如下：
<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>M</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>I</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>U</mi> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>L</mi> </msubsup> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>S</mi> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </munder> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>f</mi> <mi>k</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mo>,</mo> <mi>H</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <mi>C</mi> <mi>I</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <mi>I</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mo>,</mo> <mi>H</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>1</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>s</mi> <mo>.</mo> <mi>t</mi> <mo>.</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>X</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> </mrow> <mi>lim</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mrow> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>X</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>L</mi> </msubsup> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>S</mi> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>N</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>S</mi> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>N</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>3</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>N</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>X</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>A</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>N</mi> <mi>S</mi> </mrow> <mi>lim</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>4</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>A</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>N</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>X</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>L</mi> </msubsup> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>S</mi> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </munder> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mrow> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>S</mi> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>N</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>5</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;Element;</mo> <mo>{</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mn>1</mn> <mo>}</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>Q</mi> <mi>f</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mo>,</mo> <mi>H</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>6</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中:Sf和Sk分别表示馈线集合和用户类别集合；和分别表示由馈线f供电的变电站集合、候选的智能变电站集合和线路集合，CEIC表示用户停电损失期望值；COU表示总投资费用；COM表示运维费用；和分别表示改造位于馈线f上的变电站s所需设备的购买成本与安装成本；表示馈线f上智能变电站s的运维成本，λf,l表示馈线f上线路l发生故障的概率；pf,s,k表示由馈线f上的变电站s供电的第k类用户的功率；ts,f,l为因馈线f上线路l发生故障导致变电站s的供电区域内的用户停电时间；fk(t)表示停电时间为t时第k类用户的停电损失函数；Xf,s为状态变量,取1时表示馈线f上的变电站s需改造为智能变电站,取0时表示不需要改造；X为由Xf,s组成的状态变量矩阵；SAIDI(X)表示配电***的SAIDI指标值关于状态变量矩阵X的函数；表示SAIDI指标的阈值；AENS(X)表示配电***的AENS指标值关于状态变量矩阵X的函数；表示电量不足平均值的阈值；Nf,s表示由馈线f上的变电站s供电的用户数量；
式(2)和式(4)分别表示SAIDI和AENS的取值均不能大于配电***所允许的阈值，各自的阈值由监管机构确定或由配电***运行机构按照相关的监管条例确定，式(3)和式(5)分别为SAIDI和AENS的计算公式。
3.根据权利要求2所述优化方法，其特征在于，提出所述故障清除模型，所述故障清除模型以给定故障区z中电量不足期望值最小为目标的，其可描述为：
式中:表示区z中有故障线路存在时的电量不足期望值；Υz为区z中线路故障率向量；Dz是变量矩阵,用于确定区z中候选故障线路的检测顺序,当其元素Dz,l,t取1和0时分别表示在时刻t检测和不检测线路l；Gz是辅助上三角矩阵,其上三角元素均为1,下三角元素均为0；表示在区z中按照矩阵Dz顺序检测时,检测到故障线路所需时间的向量；指在区z中检测候选故障线路所需时间的向量；指在区z中修复候选故障线路所需时间的向量；指在区z中故障线路修复后为故障区z恢复供电所需时间的向量；pz表示区z中的总负荷，
此外，还需要满足以下约束条件：
1)任一候选故障线路只被检测一次，该约束可描述为
<mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mi>t</mi> <msub> <mi>T</mi> <mi>z</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>D</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>8</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中:Tz表示检测故障区z内所有线路所需时间；表示由馈线f供电的区z内的线路集合，
2)在任意时间t,只检测一条候选故障线路，该约束可描述为
<mrow> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>l</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>n</mi> <mi>z</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>D</mi> <mrow> <mi>z</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mi>t</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <msub> <mi>T</mi> <mi>z</mi> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>9</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中:nz表示区z内的线路数，
通过求解式(7)-式(9),可得故障区域内候选故障线路的最优检测顺序，进而可求得用户停电时间：
<mrow> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;NotElement;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>S</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>U</mi> </msubsup> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mrow> <mi>u</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>U</mi> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>D</mi> </msubsup> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>U</mi> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>D</mi> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>t</mi> <mi>z</mi> </msub> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>S</mi> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>10</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中:是由馈线f供电的故障区z内的变电站集合；和分别表示故障区z上游和下游的变电站集合，是断开与故障区z位置最近的上游分段开关所需时间；是断开与故障区z最近的下游分段开关以及闭合连接馈线f的联络开关所需时间之和；tz是检测、修复故障区z中的故障线路所需时间与故障线路修复之后为区z内用户恢复供电所需时间之和,由前面介绍的故障清除模型可知,tz等于其中向量中仅线路l对应的元素为1,其余元素均为0，
如果变电站s不是由馈线f供电,则馈线f上的线路l发生故障不会对变电站s的电力供应产生影响；如果变电站s由馈线f供电且位于故障区z的上游区域或下游区域,则用户停电时间分别为和如果变电站s恰好位于故障区z中,则停电时间为故障区z的上游区域和下游区域分别指z与其所在馈线的始端和末端之间的变电站和线路所构成的区域。
4.根据权利要求3所述优化方法，其特征在于，将式(11)-式(16)，并加入到变电站智能化升级模型中，
<mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>U</mi> </msubsup> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>z</mi> <mrow> <mi>u</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>a</mi> </mrow> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mi>S</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>11</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>U</mi> </msubsup> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>z</mi> <mrow> <mi>u</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msubsup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <mi>S</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mrow> <mi>u</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msubsup> <mo>&amp;cup;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>12</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>U</mi> </msubsup> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>z</mi> <mrow> <mi>u</mi> <mi>s</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msubsup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>S</mi> </msubsup> <mo>&amp;cap;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mrow> <mi>u</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>S</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>13</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>D</mi> </msubsup> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>z</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> <mi>s</mi> <mo>_</mo> <mi>a</mi> </mrow> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>S</mi> </msubsup> <mo>/</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mrow> <mi>u</mi> <mi>p</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>14</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>D</mi> </msubsup> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>z</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msubsup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <mi>S</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>15</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> <mi>D</mi> </msubsup> <mo>&amp;GreaterEqual;</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>z</mi> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> <mi>s</mi> </mrow> </msubsup> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <mn>1</mn> <mo>-</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>S</mi> </msubsup> <mo>&amp;cap;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mrow> <mi>d</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>L</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>z</mi> </mrow> <mi>S</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>16</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中:指由馈线f供电的位于故障线路l和变电站s之间的候选智能变电站集合，分别表示手动断开/智能变电站自动断开与故障区z位置最近的上游分段开关所需的时间；分别表示手动断开/智能变电站自动断开与故障区z最近的下游分段开关所需时间与手动/自动闭合连接馈线f的联络开关所需时间之和。
5.根据权利要求4所述优化方法，其特征在于，故障区下游的非故障停电区域可通过打开分段开关将故障隔离，并通过闭合联络开关为其恢复供电，如果联络开关两侧的馈线上至少有一个智能变电站，则联络开关两侧的变电站至少有一个为智能变电站与之配合，否则联络开关两侧的变电站均不是智能变电站，这在数学上可表示为：
<mrow> <mi>&amp;rho;</mi> <mrow> <mo>(</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>w</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>F</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mo>/</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>w</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>T</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;le;</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>w</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>T</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>w</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>F</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> <mo>/</mo> <msubsup> <mi>S</mi> <mi>w</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>T</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>w</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msup> <mi>S</mi> <mrow> <mi>T</mi> <mi>S</mi> </mrow> </msup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>17</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中:ρ是给定的非常小的常数,如0.00001；为位于联络开关w两侧的馈线上的候选智能变电站集合,为联络开关w两侧的变电站集合，集合运算符A/B表示包含集合A中元素且不包含B中元素的集合，
用户停电损失函数是分段线性函数，当停电时间为时,第k类用户停电损失fk(ts,f,l)可描述为
<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>k</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <msub> <mi>&amp;gamma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>b</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>&amp;le;</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>&lt;</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>g</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>g</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <mo>{</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>18</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中:γk,g和bk,g分别表示用户停电损失分段线性函数在第g段的斜率和常数项,Ng为分段数。
6.根据权利要求5所述优化方法，其特征在于，可通过引入辅助变量将分段线性函数转变为连续线性可微函数，第k类用户针对停电时间ts,f,l的停电损失函数，其在数学上可描述为:
<mrow> <msub> <mi>f</mi> <mi>k</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>g</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>&amp;gamma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>19</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>g</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>20</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msubsup> <mi>t</mi> <mn>1</mn> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mn>1</mn> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>21</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>g</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>)</mo> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mi>g</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>)</mo> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>g</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <mo>{</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>-</mo> <mn>1</mn> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>22</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <mn>0</mn> <mo>&amp;le;</mo> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> </mrow> </msub> <mo>&amp;le;</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>t</mi> <mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mrow> <mi>a</mi> <mi>d</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msubsup> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>23</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
<mrow> <msub> <mi>z</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <mo>&amp;Element;</mo> <mo>{</mo> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mn>1</mn> <mo>}</mo> <mo>,</mo> <mo>&amp;ForAll;</mo> <mi>g</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <mo>{</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mo>...</mo> <mo>,</mo> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> <mo>}</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>24</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
式中:为用户停电损失函数中第g个分段右端点所对应时间；δs,k,f,l,g为引入的辅助变量,表示停电时间在分段函数的第g个分段的分量,各分段的分量之和即为用户停电时间；zs,k,f,l,g为0-1变量,其值为1时表示δs,k,f,l,g等于否则取区间中的任意值。
利用式(19)可得用户停电损失期望值的表达式:
<mrow> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>I</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msup> <mo>=</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <mo>&amp;lsqb;</mo> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <munder> <mo>&amp;Sigma;</mo> <mrow> <mi>k</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </munder> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mo>(</mo> <mrow> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>&amp;gamma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> <mo>&amp;rsqb;</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>25</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
综上所述,变电站智能化升级问题最终可描述为如下的混合整数线性规划模型：
<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>M</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>E</mi> <mi>I</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>U</mi> </mrow> </msup> <mo>+</mo> <msup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>O</mi> <mi>M</mi> </mrow> </msup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>=</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>l</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mrow> <msub> <mi>&amp;lambda;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> </mrow> </msub> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> </munder> <msub> <mi>p</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <munderover> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>g</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <msub> <mi>N</mi> <mi>g</mi> </msub> </munderover> <msub> <mi>&amp;gamma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> <msub> <mi>&amp;delta;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>,</mo> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>l</mi> <mo>,</mo> <mi>g</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mo>,</mo> <mi>H</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <mi>C</mi> <mi>I</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msubsup> <mo>+</mo> <msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <mi>I</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>+</mo> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>f</mi> </msub> </mrow> </munder> <munder> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>s</mi> <mo>&amp;Element;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Omega;</mi> <mi>f</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mo>,</mo> <mi>H</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </munder> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>C</mi> <mrow> <mi>f</mi> <mo>,</mo> <mi>s</mi> </mrow> <mrow> <mi>M</mi> <mi>C</mi> </mrow> </msubsup> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mo>-</mo> <mrow> <mo>(</mo> <mn>26</mn> <mo>)</mo> </mrow> </mrow>
s.t.(2)-(6)，(11)-(17)，(20)-(24)。
CN201710439283.3A 2017-06-12 2017-06-12 一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法 Active CN107248739B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710439283.3A CN107248739B (zh) 2017-06-12 2017-06-12 一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710439283.3A CN107248739B (zh) 2017-06-12 2017-06-12 一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107248739A true CN107248739A (zh) 2017-10-13
CN107248739B CN107248739B (zh) 2019-11-08

Family

ID=60018168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710439283.3A Active CN107248739B (zh) 2017-06-12 2017-06-12 一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107248739B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113837899A (zh) * 2021-09-28 2021-12-24 武汉理工大学 一种馈线远方终端单元优化配置方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102983627A (zh) * 2012-10-19 2013-03-20 上海市电力公司 常规变电站进行智能化改造监控***改造过程的过渡方法
CN105391051A (zh) * 2015-10-29 2016-03-09 南瑞（武汉）电气设备与工程能效测评中心 一种智能变电站能效提升改造节能量计算方法
CN105405067A (zh) * 2015-11-25 2016-03-16 国网安徽省电力公司经济技术研究院 一种基于两层规划的多阶段主动配电网自愈规划方法
CN105811584A (zh) * 2016-05-13 2016-07-27 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种常规变电站智能化改造方法
US20170070044A1 (en) * 2015-09-06 2017-03-09 Tsinghua University Robust restoration method for active distribution network

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102983627A (zh) * 2012-10-19 2013-03-20 上海市电力公司 常规变电站进行智能化改造监控***改造过程的过渡方法
US20170070044A1 (en) * 2015-09-06 2017-03-09 Tsinghua University Robust restoration method for active distribution network
CN105391051A (zh) * 2015-10-29 2016-03-09 南瑞（武汉）电气设备与工程能效测评中心 一种智能变电站能效提升改造节能量计算方法
CN105405067A (zh) * 2015-11-25 2016-03-16 国网安徽省电力公司经济技术研究院 一种基于两层规划的多阶段主动配电网自愈规划方法
CN105811584A (zh) * 2016-05-13 2016-07-27 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种常规变电站智能化改造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113837899A (zh) * 2021-09-28 2021-12-24 武汉理工大学 一种馈线远方终端单元优化配置方法
CN113837899B (zh) * 2021-09-28 2024-05-14 武汉理工大学 一种馈线远方终端单元优化配置方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107248739B (zh) 2019-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108318782B (zh) 基于网络拓扑与配变停电信息的配电网故障区域辨识方法
CN106021596B (zh) 一种电网故障电流冲击拓扑图的分析方法
US8135550B2 (en) System for monitoring and assessing electrical circuits and method of operation
CN106786522B (zh) 基于对等式通信网络的智能配电网自愈控制方法
Li et al. Optimal placement of fault indicator and sectionalizing switch in distribution networks
CN106300285A (zh) 不依赖网络拓扑的自适应就地型馈线自动化故障处理方法
CN104318374A (zh) 计及上游恢复供电操作时间的中压配电网可靠性评估方法
CN104599067A (zh) 基于山区配电网供电模型的新型指标评估体系构建方法
CN109347093A (zh) 一种主站与就地控制结合的配电网自愈控制方法
CN106918758A (zh) 一种基于电气量和非电气量的小电流接地综合选线方法
Sun et al. Optimal allocation of smart substations in a distribution system considering interruption costs of customers
CN109450100A (zh) 监控智能变电站一二次设备不对应的方法
CN105391030B (zh) 基于网络拓扑结构负荷逐渐加载聚合的计划孤岛划分方法
CN107248739A (zh) 一种配电网中常规变电站升级为智能变电站的优化方法
CN102545197A (zh) 基于有源激励微分状态原理的小电流接地保护方法与装置
CN105226666B (zh) 变电站自动电压控制中对无功设备运行状态的校核方法
CN104979903A (zh) 一种集控中心巡维分析方法和装置
Fan et al. Feeder automation within the scope of substation automation
CN111313383A (zh) 一种配电线路保护配置有效性的判别方法
Teng et al. Value-based distribution feeder automation planning
CN106385027B (zh) 基于可靠性评估的中压配电网检修方案确定方法及***
Lehtonen et al. An advanced model for automatic fault management in distribution networks
Da Silva et al. Reliability assessment of distribution networks in Brazil's northeast
Khan Improving the reliability performance of medium voltage networks
Miu et al. Service restoration for unbalanced radial distribution systems with varying loads: solution algorithm

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant