[發明專利]考慮分布式電源出力曲線的配電網多時段動態故障恢復方法

有效

• 申請號: 201610425258.5
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN105958486B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 齊鄭;張首魁;李志;莊舒儀
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q50/06
• 代理公司: 北京金闕華進專利事務所(普通合伙)11224
• 代理人: 吳鴻維

技術領域

本發明屬于電力系統自動化技術領域，涉及配電網的故障恢復，具體來說是一種考慮DG出力曲線的配電網多時段動態故障恢復方法。

背景技術

現代電力系統的規模、容量和覆蓋范圍越來越大，在國民經濟和人民生活中占有重要地位，故障停電會給社會生產和人民生活帶來重創，一旦發生配電網大規模故障停電影響重要用戶的供電，可能直接危害到社會的安全和穩定。隨著分布式電源(下稱DG)在配電系統中的應用也變得愈加可行和方便，其改變了傳統的故障恢復模型，必須將DG不同時間段的出力變化考慮在內。所以，以最快速度做出含DG的配電網多時段動態最優故障恢復方案，提高供電可靠性迫在眉睫。配電網故障發生后，能及時、準確地做出故障恢復方案，恢復盡可能多的非故障失電負荷，對于提高供電可靠性具有重要意義。

含DG的配電網故障恢復的目標是盡快恢復盡可能多的非故障失電負荷，即由其他饋線和DG提供轉供路徑恢復非故障失電負荷。目前該技術領域的研究主要是基于故障發生時刻DG出力情況的靜態故障恢復。關于網絡重構得到輻射狀配電網盧志剛等(盧志剛，楊國良，張曉輝,等.改進二進制粒子群優化算法在配電網絡重構中的應用[J].電力系統保護與控制,2009,37(7):30-34.)提出了改進二進制粒子群算法進行網絡重構。基于故障發生時刻DG出力情況的靜態故障恢復的主要成果是盧志剛等(盧志剛，董玉香.含分布式電源的配電網故障恢復策略[J].電力系統自動化，2007，31(1)：89-92.)提出的故障恢復策略，考慮了NBDG和BDG的區別，但是沒有考慮到DG的出力變化情況；陳昕玥等(陳昕玥，唐巍，陳禹，等.基于機會約束規劃含光伏發電的配電網故障恢復[J].電網技術，2014，38(1)：99-106.)根據不同時段光照強度的概率密度函數構造了光伏發電功率的離散概率模型，但最終仍將光伏的出力以概率收斂為一個恒定值，忽略了光伏一天中隨光照強度變化而產生的出力波動；李志鏗等(李志鏗，王鋼，陳志剛，等.基于區間潮流的含分布式電源配電網故障恢復算法[J].電力系統自動化，2011，35(24)：53-58.)提出了“區間數”這一概念來描述分布式電源出力的不確定性并基于此考慮了極短時間內的故障恢復，但是對于長時間故障恢復其模型并不適用。由于各種故障恢復模型均沒有考慮到DG出力變化的實際情況，所以均無法實際運用于現場。

發明內容

本發明的目的在于對現有的配電網故障恢復策略進行改進，提出一種考慮DG出力曲線的配電網多時段動態故障恢復方法。本申請具體采用以下技術方案：

考慮分布式電源出力曲線的配電網多時段動態故障恢復方法，其特征在于：首先根據故障情況設定故障恢復時間,根據DG出力情況設定恢復時段數，然后采用改進二進制粒子群算法進行網絡重構，得到輻射狀配電網，基于最優故障恢復路徑的切負荷策略對每個生成的輻射狀網架結構進行切負荷操作，采用枚舉組合法將各單時段的最優恢復方案進行組合，得出開關操作次數最少的方案，即為配電網多時段動態故障恢復方法。

考慮分布式電源出力曲線的配電網多時段動態故障恢復方法具體包括以下步驟：

考慮分布式電源出力曲線的配電網多時段動態故障恢復方法，在配電網故障恢復過程中，將分布式電源出力值作為負的負荷納入配電網故障恢復模型；其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：配電網發生故障后，設定故障恢復時長和恢復時段總數T，建立以最小總損失負荷量為主要目標函數、最少開關操作次數為次要目標函數的配電網故障恢復模型，即配電網故障恢復方案首先滿足主要目標函數，在主要目標函數值相同的時候才考慮次要目標函數，在所述配電網故障恢復模型中將分布式電源出力值作為負的負荷納入模型，將恢復時段序號t的初始值賦1(即初始恢復時段)；

步驟2：輸入配電網的節點負荷矩陣、支路阻抗矩陣、關聯矩陣、故障發生時刻和恢復時間，采用重復潮流計算判斷故障后的配電網是否需要切負荷，是則令切負荷標志Flag＝1，否則令Flag＝0；

步驟3：將對配電網環網主體結構解環效果相同的多個相連支路等效合并為支路組；令迭代次數k＝1；

步驟4：將不在環網主體結構中的支路強行置1，即在配電網故障恢復模型中將該支路開關閉合，初始化粒子群，用粒子各維的值代表配電網中相應支路的開關狀態，粒子該維值為0即該支路開關斷開，粒子該維值為1即該支路開關閉合；

步驟5：基于改進二進制粒子群算法中的Sigmoid函數值進行故障后的配電網重構，得到輻射狀配電網；