[發明專利]一種含分布式電源配電網的孤島劃分方法

有效

• 申請號: 201410195279.3
• 申請日: 2014-05-09
• 公開（公告）號: CN105098762B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 馮雪平;宋曉輝;梁英;孟曉麗;賈東梨;胡麗娟;仉天舒;李雅潔;張瑜;何開元;張琳;趙珊珊;常松;陳曉毅
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;國網浙江省電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

1.一種含分布式電源配電網的孤島劃分方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟：

(1)孤島劃分問題建模；

(2)配電網的無向圖權值整定；

(3)基于最小生成樹形成輻射狀配電網；

(4)基于改進遺傳算法的含分布式電源配電網孤島劃分；

(5)含多個分布式電源的配電網孤島劃分；

所述步驟(3)中，根據簡化的配電網模型，建立最小生成樹算法的矩陣描述模型，構造矩陣來描述不包含分布式電源的由負荷節點和開關線路所組成的圖；

負荷權值矩陣N，如下：

N=12...nP1P2...Pnω1ω2...ωn---8);]]>

N是一個3×n的矩陣，描述了非故障失電區域內負荷的性質，其中第一行為負荷的編號，第二行為相應負荷的大小，第三行為負荷的重要程度權重；

拓撲關系權值矩陣W：

W=N11N21...Nm1N12N22...Nm2w1w2...wm---9);]]>

W是一個3×m的矩陣，描述非故障失電區域內負荷節點之間的拓撲關系，其中第i列的三個元素N_i1、N_i2和w_i分別代表邊i兩個節點的編號和邊i的權值；

當故障定位后，對非故障失電區域內的所有負荷進行統計編號，并形成負荷權值矩陣和拓撲關系矩陣；

最小生成樹形成輻射狀配電網包括下述步驟：

I、不考慮分布式電源節點及其與負荷節點相連接的邊，形成只含有負荷節點及分段線及聯絡線的圖G＝(V,E)，形成負荷權值矩陣和拓撲關系權值矩陣；

II、根據拓撲關系權值矩陣，按照權值不減的順序將邊重排，形成新的拓撲關系權值矩陣W’，設置拓撲關系矩陣T＝Φ，i＝1；

III、將W’的第i列賦給矩陣T，若T+e_i'含有圈，轉到步驟IV，否則轉到步驟V；

IV、i＝i+1，若i≤m轉到步驟III，否則停止；

V、令T＝T+e_i；

其中：e_i代表了圖G的第i條邊，e_i'代表了將圖G按照全職排列后的第i條邊，將含有圈的復雜配電網變為輻射狀的簡單配電網，同時形成的配電網含有最優的供電恢復次序；

所述步驟(5)中，含多個分布式電源的配電網孤島劃分包括下述步驟：

1>在配電網故障搜索隔離之后，得到非故障失電區域的配電網簡化模型；從簡化模型中去掉所有的分布式電源節點；

2>使用最小生成樹算法，對含環的復雜配電網進行簡化，得到供電恢復順序最優的輻射狀配電網；

3>選擇具有U-f控制能力的容量最大的分布式電源加入輻射狀配電網中，以其作為根節點，對輻射狀配電網進行深度優先搜索編號，然后使用改進遺傳算法產生含該分布式電源的孤島，將其他不具備U-f控制能力的分布式電源轉化為負荷節點，其容量為該分布式電源容量的相反數，其價值為0；

4>按容量依次選擇分布式電源重復步驟3>，直到所有的分布式電源節點搜索完畢；

5>檢查所有的孤島方案，查看是否有負荷節點存在于多個孤島中或是否有兩個孤島相鄰，如果有，則進行合并，如果合并后的孤島剩余的功率大于零，則將合并后的孤島簡化為一個DG節點，轉向步驟4>；否則轉向步驟5>；

6>沒有負荷節點存在于多個孤島之中，結束；

7>對孤島的可行性進行校驗并進行相應的調節：把孤島內的具有Uf控制能力的最大分布式電源設置為平衡節點，把其他的節點設置為PV節點，進行初始孤島的潮流計算；

如果孤島潮流計算的結果中平衡節點的處理大于其最大出力，則是當切除優先級低的負荷，直到出力滿足條件為止；

如果孤島內的某些節點的節點電壓越限或支路電流越限，則調整孤島內的分布式電源電壓、無功補償裝置或者切除部分過載線路下游的優先級低的負荷，直到系統能夠安全運行為止，則此方案為最終孤島方案。