[發(fā)明專利]含分布式電源配電網(wǎng)故障的主網(wǎng)與孤島恢復(fù)同步算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410645900.1
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104362624A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃弦超;楊雨;任小宇;孫秋潔;江成;程養(yǎng)春
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06N3/12
• 代理公司: 北京麟保德和知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11428
• 代理人: 韓建功

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配電網(wǎng)故障恢復(fù)算法領(lǐng)域，特別涉及一種含分布式電源配電網(wǎng)故障的主網(wǎng)與孤島恢復(fù)同步算法。?

背景技術(shù)

分布式發(fā)電(DG)在經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、能源利用多樣性、安全可靠性等方面相比于傳統(tǒng)集中發(fā)電形式擁有諸多優(yōu)勢，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)用。對于DG運(yùn)行方式的處理，在最初制定的標(biāo)準(zhǔn)IEEE?929—2000中，從系統(tǒng)/人員安全和電能質(zhì)量的角度出發(fā)，要求DG系統(tǒng)應(yīng)避免孤島出現(xiàn)，在系統(tǒng)故障時(shí)受影響DG必須全部退出運(yùn)行；而隨著DG滲透率的不斷上升，以及系統(tǒng)自動化水平的提高，從IEEE?1547—2003標(biāo)準(zhǔn)開始，已經(jīng)不再禁止孤島的存在，而是鼓勵(lì)供電方和用戶通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)有意識的孤島運(yùn)行。另一方面，故障后，快速、合理地恢復(fù)失電區(qū)域供電也是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的一項(xiàng)基本要求，因此研究如何在配電網(wǎng)故障時(shí)，綜合利用系統(tǒng)和DG發(fā)電能力，實(shí)現(xiàn)故障恢復(fù)，對提高系統(tǒng)供電可靠性具有十分重要的意義和價(jià)值。?

涉及分布式發(fā)電的配網(wǎng)故障恢復(fù)是一個(gè)優(yōu)化問題，它與傳統(tǒng)故障恢復(fù)算法存在區(qū)別。傳統(tǒng)算法中，整個(gè)系統(tǒng)可以作為統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)來處理，涉及到的問題主要是網(wǎng)絡(luò)的重構(gòu)；而加入DG后，由于允許意識孤島存在，供電區(qū)域內(nèi)不再受連通性的約束，除網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)外，還涉及到主網(wǎng)和孤島范圍的劃分，以及DG運(yùn)行方式(并網(wǎng)/孤島運(yùn)行)的優(yōu)化，問題更加復(fù)雜。目前針對該問題的常用解決方法是，將“主網(wǎng)重構(gòu)”和“孤島生成”兩個(gè)過程獨(dú)立開來，分別進(jìn)行優(yōu)化，再通過簡單的協(xié)調(diào)規(guī)則生成最終恢復(fù)方案，即所謂的“兩階段算法”，它主要包括“先生成?孤島，再主網(wǎng)重構(gòu)”和“先主網(wǎng)重構(gòu)，再生成孤島”兩種處理方式。該算法存在以下缺陷：?

1)兩個(gè)過程采用的優(yōu)化方法往往不同，存在優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)不一致，優(yōu)化目標(biāo)不統(tǒng)一的問題。?

2)無法實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化，兩個(gè)過程相互干擾，每一階段最優(yōu)并不等價(jià)于全局最優(yōu)。由于該算法的兩階段特性，第一階段具有絕對的優(yōu)先級，在最優(yōu)化目標(biāo)的驅(qū)使下，必然盡可能擴(kuò)大供電范圍，優(yōu)先搶占重要負(fù)荷，導(dǎo)致下一階段中重要的供電路徑遭到破壞，難以得到滿意的恢復(fù)方案。?

另外，針對切負(fù)荷問題，目前算法中對可控負(fù)荷的處理，更多是直接將其切除，來作為盡可能為重要負(fù)荷供電或擴(kuò)大供電范圍的手段，而沒有考慮到它與“斷開支路斷路器形成下游失電區(qū)域”這種切負(fù)荷方式的協(xié)調(diào)。因此恢復(fù)方案優(yōu)劣很大程度上取決于重要負(fù)荷和可控負(fù)荷的分布，有可能出現(xiàn)開關(guān)動作次數(shù)過多，恢復(fù)方案過于復(fù)雜的結(jié)果。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種含分布式電源配電網(wǎng)故障的主網(wǎng)與孤島恢復(fù)同步算法，其特征在于，在原始配電系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過在分布式電源與變電站節(jié)點(diǎn)間增加虛擬支路，形成擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)，使后面計(jì)算過程能夠通過執(zhí)行一次遺傳算法，同步地處理主網(wǎng)重構(gòu)、孤島生成、確定DG運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)全局優(yōu)化；然后進(jìn)入遺傳算法迭代過程，在計(jì)算個(gè)體適應(yīng)度時(shí)，引入切負(fù)荷算子，根據(jù)待切除負(fù)荷類型和位置決定其具體切除方式，并隨算法迭代優(yōu)化二者比例；另外，每次迭代后，還需要對新種群中的不可行網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正，保持其為全連通的輻射狀網(wǎng)絡(luò)，將配電網(wǎng)故障后的損失降至最低，具體包括如下步驟：?

1)建立數(shù)學(xué)模型，涉及分布式電源的故障恢復(fù)的優(yōu)化，包括：?

1.1目標(biāo)函數(shù)?

(1)盡可能減少停電負(fù)荷?

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