[發明專利]一種含分布式電源并網的配電網快速供電恢復方法

有效

• 申請號: 201310048316.3
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103138227A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 劉東;于文鵬;凌萬水;黃玉輝;翁嘉明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02H3/06
• 分類號: H02H3/06;H02J3/38
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

技術領域

本發明涉及智能電網領域對于配電網發生故障后非故障失電電網快速恢復供電技術，特別涉及考慮并網分布式電源在配電網故障態下的運行方式，考慮配電網拓撲連接約束、節點電壓約束、支路額定容量約束，以恢復供電的負荷最大為優化目標的供電恢復優化模型，以及優化模型的快速求解技術。

背景技術

配電網一次網架一般為環形接線，在實際運行中通過斷開聯絡開關的方式開環運行，避免產生電磁環網。配電線路中接入分段開關，提高配電網運行的靈活性。配電網發生故障后，斷開故障點分段開關隔離故障，對非故障電網進行網絡重構以實現供電恢復。隨著智能電網技術的發展，多種類型的分布式電源(DG)接入配電網。配電網故障后，DG可能處于停運、并網運行、孤島運行等多種運行狀態，使傳統配電網供電恢復算法面臨新的挑戰。同時由于配電網規模的發展以及對配網供電可靠性要求的提高，互聯的配電線路數量增大，使得電網中分段開關與聯絡開關數量越來越多，故障態供電恢復計算量急劇增大，難以實現快速求解。

目前常見的網絡重構算法主要有遺傳算法、粒子群算法、人工神經網絡等人工智能算法，以及最優流算法、支路交換算法等啟發式算法。人工智能算法一般具有全局尋優的優點，但是計算量較大，較難實用化。啟發式算法計算速度快，魯棒性好，實用性較好，但一般應用于正常態的配電網網絡重構，且線路過載等問題處理過程較復雜，而線路過載是故障態供電恢復必須考慮的因素之一。

發明內容

本發明建立了考慮并網分布式電源的配電網故障態供電恢復模型，以恢復供電負荷最大為目標，考慮了電網拓撲連接、節點電壓、線路額定電流等約束條件，基于貪婪算法的供電恢復快速計算算法，提出一種含分布式電源并網的配電網快速供電恢復方法。

本發明通過以下技術方案實現：

一種含分布式電源并網的配電網快速供電恢復方法，包括以下步驟：

S01、將一含分布式電源并網的配電網內的所有開關的初始狀態均置為斷開，將與第二類節點互為鄰接節點的第一類節點置為供電前端節點；

S02、查找含分布式電源并網的配電網內的所有的供電前端節點與第二類節點為一對一串聯類型的拓撲連接，并閉合對應的開關，將得電后的該第二類節點設置為新的供電前端節點；

S03、查找所有的兩個及以上供電前端節點為單個第二類節點供電的類型的拓撲連接，并按照擇優推進的方式閉合對應的開關，將得電后的該第二類節點設置為新的供電前端節點，若產生新的供電前端節點與第二類節點為一對一串聯類型的拓撲連接，則返回步驟S02；

S04、查找所有單個供電前端節點為兩個及以上第二類節點供電的類型的拓撲連接，并將供電前端節點分裂為多個虛擬節點，虛擬節點的數量與第二類節點的數量相同，將多個虛擬節點置為供電前端節點，返回步驟S02；

S05、直到所有的供電前端節點都無法再為其他節點供電，或所有節點都已恢復供電，供電恢復結束；

其中，第一類節點為已恢復供電的節點；第二類節點為當前狀態可恢復供電的節點，與第二類節點的鄰接節點中至少有一個為第一類節點；當含分布式電源并網的配電網中有多條配電線路互聯時，第二類節點由配電線路供電的必要條件為第二類節點的鄰接節點中，至少有一個節點由配電線路供電。

較佳的，擇優推進的方式具體為：比較各供電前端節點的可提供的最大功率，將提供的最大功率較小的供電前端節點不再作為供電前端節點，選擇可提供更大功率的供電前端節點為該第二類節點供電，并將供電后的該第二類接點作為新的供電前端節點，保存相應的信息。

較佳的，含分布式電源并網的配電網快速供電恢復方法在恢復供電過程中，滿足支路潮流約束、節點電壓約束。

較佳的，還包括：在上述步驟S01至步驟S04中記錄每個供電前端節點的供電路徑信息，包括供電路徑上每條線路的阻抗、額定容量以及線路上的功率，功率包括負荷與線損，通過潮流計算或簡化的潮流計算得到。

較佳的，含分布式電源并網的配電網包括分布式電源或儲能系統，含分布式電源并網的配電網快速供電恢復方法在恢復供電過程中，若分布式電源或儲能系統能夠接入配電線路，則根據分布式電源或儲能系統輸出功率，更新供電路徑的功率。

較佳的，含分布式電源并網的配電網快速供電恢復方法在恢復供電結束后，若存在未與配電線路并網的分布式電源或儲能系統，則根據分布式電源或儲能系統的最大輸出功率搜索其最大供電區域；