[發明專利]基于關鍵路徑法的配電網故障恢復優化重構算法

有效

• 申請號: 201310330248.X
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103426033A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 時金媛;蘇標龍;杜紅衛;沈浩東;劉健;韓韜;宋英華;張賀;譚志軍;陳國亮;潘宇
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網電力科學研究院;陜西電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及智能電網技術領域，具體涉及一種基于關鍵路徑法的配電網故障恢復優化重構算法。

背景技術

近年前，國家電網公司正式對外界公布了“堅強智能電網”計劃，并在社會各界人士的參與及配合下，在相關領域進行了大量的科研與實踐工作，并取得了一定成果，可以說，我國的智能電網建設已經全面鋪開。

配網自動化就是利用現代電子技術、通訊技術、計算機及網絡技術，實現配電系統正常運行及事故情況下的監測、保護、控制和配電管理的現代化，隨著國民經濟的高速發展和改革開放的深入，電力用戶對電能質量和供電可靠性的要求越來越高，但是電壓波動和短時的停電都會造成巨大的損失，因此，需要結合電網改造在配電網中實現配電自動化，以提高配電網的管理水平，為廣大電力用戶不間斷的提供優質電能，饋線自動化（FA），作為配網自動化的重要模塊之一，其對提高供電可靠性提供了有效的支持手段。

由于配電網其點多、面廣的特點，發生故障的概率相對較多。因此，配電網故障處理技術顯得尤為重要，配電網故障處理可分為兩部分完成，一部分為故障定位及隔離操作，另一部分為非故障區域供電恢復操作，目前，針對故障定位的算法，即根據相應保護信號針對故障點進行定位并給出相應故障隔離方案，已經基本健全，但是對非故障區域（健全區域）供電恢復操作算法，卻存在著很大的改進空間。

現階段的供電恢復方法，一般解決簡單網架的單一供電恢復，但是，針對復雜網架，當需要轉供負荷超出單一供電恢復路徑的供電能力以外，多數以甩負荷的方式處理，而實際上，現有的供電網絡一般都存在多重供電恢復路徑，針對負荷超出單一供電恢復路徑的供電能力以外時，需要針對負荷進行合理拆分，才能夠滿足供電需求，比較復雜，現有技術中針對故障恢復重構算法大多數是基于開關操作序列的啟發式搜索算法，這些算法的主要優點是速度快；另有一些算法則采用了優化算法和啟發算法相結合的算法，它可有效的實施供電恢復的開關操作，這些算法的優點是可以不依賴于原始的系統結構，但是，當可行方案不存在時，上述算法均不能使用，無法提供一個盡量減少難以避免的負荷失電的最佳方案，是當前迫切需要解決的問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是克服現階段的供電恢復方法，但當可行方案不存在時，無法提供一個盡量減少難以避免的負荷失電的最佳方案的問題，本發明提供的基于關鍵路徑法的配電網故障恢復優化重構算法，方便對配電網非健全區域供電的優化恢復，提高了配電網的調度水平，減少了停電時間，提高了配電網的安全性、可靠性和經濟性，具有良好的應用前景。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種基于關鍵路徑法的配電網故障恢復優化重構算法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟（A），隔離配電網中的故障，形成需要供電的健全區域；

步驟（B），判斷單一供電路徑是否滿足健全區域的供電需求，若能夠滿足，則執行步驟（E），若不能夠滿足，則執行步驟（C）；

步驟（C），根據供電路徑約束，對健全區域的網架結構進行整體分析，得到多個故障恢復的重構方案；

步驟（D），校驗各重構方案的供電能力，生成對應重構方案的甩負荷總容量、負載均衡值及操作步驟數，并根據優選條件生成對應重構方案優先級；

步驟（E）將步驟（B）的單一供電路徑或步驟（D）得到優先級的重構方案，寫入數據庫，供電系統調用后，對健全區域的供電，完成故障恢復重構。

前述的基于關鍵路徑法的配電網故障恢復優化重構算法，其特征在于：步驟（C）對健全區域的網架結構進行整體分析，得到多個故障恢復的重構方案的方法如下，

（C1）將健全區域的開端設備進行節點定義；

（C2）根據節點分類，將健全區域的節點劃分為主干線連接節點，轉供電源路徑節點，分支負荷節點和分支中間節點四類；

（C3）健全區域的網架化簡；

（C4）全路徑的負荷分配，根據供電路徑約束，對網架化簡后健全區域的每個節點分別進行恢復供電輪詢，生成多個故障恢復的重構方案。

前述的基于關鍵路徑法的配電網故障恢復優化重構算法，其特征在于：（C3）健全區域的網架化簡的方法為，

1）保留主干線連接節點，將分支負荷節點按照電流的流向掛在主干線連接節點上；

2）去掉分支中間節點；

3）保留轉供電源路徑節點。

前述的基于關鍵路徑法的配電網故障恢復優化重構算法，其特征在于：步驟（D）生成對應重構方案的甩負荷總容量、負載均衡值及操作步驟數的方法如下，