[發(fā)明專利]一種含微網(wǎng)電源的配電網(wǎng)的故障自愈方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510040260.6
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104578427B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王璟;黃澤華;李錳;王利利;李鵬;郭勇;全少理;孫義豪
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)河南省電力公司經(jīng)濟技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;G06N3/00
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙)41117
• 代理人: 季發(fā)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在含微網(wǎng)電源的配電網(wǎng)故障自愈方法，特別涉及一種采用故障定位、改進粒子群算法尋求最優(yōu)解的故障自愈方法。

背景技術(shù)

近年來，中國進行了大規(guī)模的城市電網(wǎng)改造，城市配電網(wǎng)的信息化與自動化水平有了較大幅度的提升。但隨著各種新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，配電網(wǎng)的運行與控制保護面臨許多新挑戰(zhàn)，如大量DG接入后的配電網(wǎng)電壓越限問題。自愈控制是高級配電自動化(advanced distribution automation，ADA)的核心功能，是對傳統(tǒng)配電自動化技術(shù)的發(fā)展與延伸，能實現(xiàn)更高的供電可靠性與配電資產(chǎn)利用率，能友好地適應(yīng)未來電網(wǎng)的各種挑戰(zhàn)，包括各種分布式發(fā)電設(shè)備、儲能、電動汽車充放電設(shè)施的接人，需求側(cè)響應(yīng)等。智能配電網(wǎng)自愈控制是解決中國配電網(wǎng)長期以來存在的設(shè)備利用率低、供電可靠性低、線損率高等關(guān)鍵問題的核心技術(shù)，是解決DG大量接人的關(guān)鍵技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種含微網(wǎng)電源的配電網(wǎng)故障自愈方法，實現(xiàn)了對重要負荷的及時供電，加速電網(wǎng)的整體恢復(fù)，減輕電網(wǎng)恢復(fù)的負擔，減少損失。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：構(gòu)建出了一種開關(guān)函數(shù)如式,式中：“∑”表示“邏輯或”運算；以第j號開關(guān)為分斷點，將配電網(wǎng)分成兩部分，包含了系統(tǒng)電源的一部分稱為第j號開關(guān)的上半?yún)^(qū)，另一部分稱為第j號開關(guān)的下半?yún)^(qū)；Ks1、Ks2為電源開關(guān)系數(shù)，分別用來表示第j號開關(guān)上、下半?yún)^(qū)的電源是否接入配電網(wǎng)，若某電源接入配網(wǎng)則對應(yīng)的電源系數(shù)取1，否則取0；Xj,s1、Xj,s2分別表示從第j號開關(guān)到上半?yún)^(qū)電源S1、下半?yún)^(qū)電源S2路徑上所經(jīng)過的饋線區(qū)段狀態(tài)值；xj(m)、xj(n)分別為第j號開關(guān)上、下半?yún)^(qū)中的饋線區(qū)段狀態(tài)值；M、N分別為第j號開關(guān)上、下半?yún)^(qū)中的饋線區(qū)段總數(shù)。當某饋線區(qū)段上發(fā)生故障時，該饋線區(qū)段狀態(tài)值取1，否則取0。

同時，令系統(tǒng)電源指向用戶端的方向為故障定位過程中的唯一正方向，第j號開關(guān)處FTU根據(jù)實際檢測到的故障電流情況上傳的狀態(tài)信息如下

利用的I*j(x)和Ij的定義完成了評價函數(shù)的改進。改進后的評價函數(shù)在對含微網(wǎng)電源配電網(wǎng)的多重故障進行定位時只需要確定一次正方向，即令系統(tǒng)電源指向用戶端的方向為整個故障定位過程中唯一的正方向。同時，通過引入電源開關(guān)系數(shù)使得評價函數(shù)可以適應(yīng)配電網(wǎng)中分布式電源的投入和退出，其中系統(tǒng)電源開關(guān)系數(shù)始終取1，分布式電源開關(guān)系數(shù)在對應(yīng)的分布式電源接入配電網(wǎng)時取1，退出時取0。

當所有的分布式電源退出配電網(wǎng)時，配電網(wǎng)回歸到了單電源輻射型結(jié)構(gòu)，對應(yīng)的分布式電源開關(guān)系數(shù)全部為0，系統(tǒng)電源開關(guān)系數(shù)為1。此時開關(guān)函數(shù)變成了如下形式：此時若第j號開關(guān)的下游某區(qū)段發(fā)現(xiàn)故障，對應(yīng)的饋線區(qū)段狀態(tài)xj(n)=1，代入上式可得；當?shù)?i>j號開關(guān)的上游某區(qū)段發(fā)生故故障時，對應(yīng)的饋線區(qū)段狀態(tài)xj(n)=0，，代入上式可得。與實際的故障電流信息相符合。

當配電網(wǎng)中第j號開關(guān)上游存在一個系統(tǒng)電源，下游存在一個分布式電源時，則K(S1)=1，K(S2)=1。此時開關(guān)函數(shù)變成了如下形式：

此時，當?shù)趈號開關(guān)的下游某個區(qū)段發(fā)生故障時，對應(yīng)的饋線區(qū)段狀態(tài)xj(n)=1,xj(m)=0,,代入上式可得；當?shù)趈號開關(guān)的上游某個區(qū)段發(fā)生故障時，對應(yīng)的饋線區(qū)段xj(n)=0,xj(m)=1,,代入上式可得。

采用改進粒子群算法求解最優(yōu)恢復(fù)路徑，初始化設(shè)置MPSO各參數(shù)，給定粒子狀態(tài)，位置，自由搜索初速度；設(shè)定粒子數(shù)N_G，粒子維數(shù)D。隨機生成N_G個初始粒子（每個粒子表示隨機生成一組DG恢復(fù)序列）；本發(fā)明的對象是離散的，需要引入離散粒子群（DPSO）的編碼方式。傳統(tǒng)的DPSO對線路是否選中兩種狀態(tài)進行編譯，0表示未選中，1表示選中。若要得到最優(yōu)的DG啟動順序及恢復(fù)路徑，需要構(gòu)建維的粒子: