[發明專利]一種基于電氣耦合度的多微網系統孤島劃分方法

有效

• 申請號: 201410643085.5
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104466948A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 韋磊;趙新建;雷正新;韓蓓;李國杰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司南京供電公司;上海交通大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 南京同澤專利事務所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 閆彪

1.一種基于電氣耦合度的多微網系統孤島劃分方法，其特征在于執行如下步驟：

1)依據所述多微網系統的節點阻抗矩陣，運用疊加原理進行計算得到所述網絡拓撲結構中任意二個節點i與節點j之間的電氣距離Z_ij,equ；

2)通過下式運算出所述節點i的電氣耦合連接度D_e,i；

i≠j，N為所述網絡拓撲中的節點總數；

3)在所述節點i中選擇用于表示所述多微網系統中容量等級為最高級的分布式電源的節點作為第一節點，按所述第一節點的電氣耦合連接度由小到大的順序從所述第一節點中選擇數目X個第一節點作為源節點；

所述數目X為所述網絡拓撲結構中所需劃分出孤島的數量；

所述節點i中未被選擇為源節點的其余節點作為非源節點；

4)根據選擇的所述源節點和非源節點對所述多微網系統依據拓撲連通性原則進行孤島初步設置，所述孤島有且僅有一個源節點；

5)按照功率平衡約束條件、電壓上下限約束條件和分布式電源出力上下限約束條件三個條件對所述源節點的執行策略選擇如下，

5-1)當所述源節點中分布式電源的有功出力大于所述源節點中分布式電源的額定值時，則所述孤島以所述源節點為中心執行切除負荷策略；

5-2)當所述源節點中分布式電源的有功出力小于0時，則所述孤島以所述源節點為中心執行切除分布式電源策略；

依照步驟5)對各孤島進行操作，完成所述多微網系統孤島劃分。

2.如權利要求1所述的基于電氣耦合度的多微網系統孤島劃分方法，其特征在于，在步驟5)中的所述功率平衡約束條件、所述電壓上下限約束條件和所述分布式電源出力上下限約束條件分別為：

功率平衡約束條件如下，

其中，

P_Gi為所述節點i中分布式電源的有功出力，Q_Gi為所述節點i的中分布式電源的無功功率；

P_Li為所述節點i中負載有功功率，Q_Gi為所述節點i的負載無功功率；

θ_ij為所述節點i與所述節點j之間的電壓相角差；

m是與所述節點i相連的支路數量；

電壓上下限約束條件和分布式電源出力上下限約束條件如下，

其中，

U_i為所述節點i處實際電壓幅值，U_i，N為所述節點i中分布式電源的額定電壓幅值，P_Gi，N為所述節點i中分布式電源的額定有功出力，Q_Gi，max為所述節點i中的分布式電源的最大無功出力。

3.如權利要求1中的基于電氣耦合度的多微網系統孤島劃分方法，其特征在于，在步驟5)中：

所述切除負荷策略執行步驟如下：

5-1-1)在步驟4)的孤島中，以所述源節點為中心，計算出所述孤島中的邊界點到所述源節點的電氣距離；

所述邊界點是指在所述孤島中m＝1的所述非源節點；

5-1-2)從所述邊界點中選取與所述源節點間電氣距離最大的點作為第一負荷點，切除所述第一負荷點中的最小負荷；

5-1-3)在所述孤島切除負荷后，

所述源節點中分布式電源是否滿足功率平衡約束條件，若滿足則不再切除所述第一負荷點中的負荷；

若所述源節點中分布式電源不滿足所述功率平衡約束條件，則對切除過負荷的所述第一負荷點繼續做切除最小負荷的處理直至將所述第一負荷點中負荷完全切除；

在步驟5-1-3)中,若所述孤島將所述第一負荷點中負荷完全切除后,所述源節點中分布式電源仍然不能滿足所述功率平衡約束條件，則對當前狀態下的孤島再次進行切負荷策略,直至達到所述源節點中分布式電源能夠滿足所述功率平衡約束條件,即完成所述多微網系統孤島劃分；

所述切除分布式電源策略執行步驟如下：

5-2-1)選取步驟4)的孤島中的次有源節點，所述次有源節點是指所述孤島中除源節點外的內含分布式電源的節點；

5-2-2)根據所述次有源節點中分布式電源的可變成本大小按照從大到小的順序為所述次有源節點進行排序；

在步驟5-2-2)中的排序過程中，若存在有可變成本相同的次有源節點，則比較各次有源節點與所述源節點間的電氣距離，并根據比較結果將所述電氣距離小的次有源節點排列于所述電氣距離大的次有源節點之前；

5-2-3)根據步驟5-2-2)中得到次有源節點的順序序列，從首向尾逐一切除所述次有源節點中的分布式電源，直至所述源節點不再從多微網系統吸收能量為止，即所述有源節點中分布式電源的有功出力大于或等于0時，此時調整最后一個被切除的次有源節點的分布式電源的出力，使得所述有源節點中分布式電源的有功出力與無功出力均為0，即得完成所述多微網系統孤島劃分。