[發明專利]一種母線失壓故障供電恢復及開關操作順序生成方法

有效

• 申請號: 201611067007.0
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106711996B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 燕躍豪;馬夢茹;鮑薇;張紹輝;張中青;林慧;楊怡航;郭帥文;蔣建東
• 申請（專利權）人: 國網河南省電力公司鄭州供電公司;鄭州大學;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 鄭州金成知識產權事務所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭乃鳳

本發明公開了一種母線失壓故障供電恢復及開關操作順序生成方法，通過建立配電網的CSP模型，并采用動態異步回溯算法尋找滿足約束關系且最目標函數最優化的聯絡元件加載負荷的方式，對比供電恢復前后各聯絡元件加載負荷方式的變化來生成基于各聯絡元件的開關操作順序生成方法，將得到的開關操作順序的結果提供給操作命令系統，供調度員決策執行或自動執行，使供電恢復的速度更加快捷。本發明采用基于供電恢復前后聯絡元件加載負荷方式變化的開關操作順序生成方法，簡單易操作，且不會發生饋線過負荷或閉環等不滿足供電恢復要求的情況，此類方法對于目前的配電網結構具有可行性，便于實現，便于調度人員在發生母線失壓這種大面積停電時快速并安全轉移負荷。

一、技術領域：

本發明涉及一種配電網母線失壓造成的大面積停電時供電的恢復過程以及供電恢復開關操作順序的生成方法，屬于饋線自動化領域。

二．背景技術：

隨著社會經濟的發展和生活水平的提高，人們對電能的依賴性日益強烈，對供電可靠性的要求也不斷提高，配電網規模大且接線復雜，偶然因素所導致的系統故障是難以避免的。配電網頻發的故障為饋線故障這類小擾動，針對這種小擾動，調度人員若憑經驗轉移非故障失電負荷一般不會造成更大事故，轉移負荷的成功率也比較高，但是像母線失壓這種大面積停電事故雖不像饋線故障那樣頻發，但基本每年都有發生，僅憑經驗處理往往會導致操作不當引起饋線過負荷或者是造成更大面積的斷電事故發生，而且僅憑經驗會使得故障處理時間長，造成更多的經濟損失，因此有必要研究母線失壓故障后負荷的供電恢復方法并生成開關操作序列。

配電網的供電恢復是指在故障定位和隔離的基礎上如何實現對非故障停電區域的供電恢復的優化問題。配電網供電恢復本質上就是發生故障后的網絡重構，是在定位并隔離了故障后，在滿足配電網各種約束的前提下，通過改變網絡中聯絡元件和分段開關的開合狀態，找到針對一個或者幾個目標函數最優的供電恢復方法。

對于配電網供電恢復這一問題，可采取的解決方法有很多，例如：用啟發式的搜索方法尋找恢復方案；用模糊數學的方法對候選方案進行模糊評價；用遺傳算法、模擬退火法、專家系統法等智能算法進行尋優；也可以采用多代理技術實現供電恢復。而針對大面積停電這一供電恢復問題的研究比較少，現有的方法有數學優化法、遺傳算法、多智能體免疫算法、禁忌搜索算法等，更有文獻考慮了分布式電源接入后配電網大面積停電后供電恢復方法。禁忌搜索算法對初值、禁忌長度、候選解的個數有很強的依賴性，運算結果仍有可能落入局部最優，無法保證一定能得到全局最優解。遺傳算法易產生大量的不可行解，用于配電網優化重構效果較好，但對于大面積故障負荷恢復問題并不是很適用。本發明采用的是基于CSP模型的供電恢復方法，采用異步回溯算法尋優，同時考慮了負荷的重要程度，最后為了便于調度人員快速安全轉移負荷，本發明提供了一種開關操作順序生成方法。

三、發明內容：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于CSP模型并考慮負荷重要程度以及聯絡元件加載負荷方式變化的母線失壓故障供電恢復及開關操作順序生成方法，便于調度人員在發生母線失壓這種大面積停電時快速并安全轉移負荷。

本發明為解決技術問題所采取的技術方案是：

一種母線失壓故障供電恢復及開關操作順序生成方法，供電恢復以減少停電經濟損失最大化為目標函數，配電網重構結果以聯絡元件加載負荷方式變化的形式呈現，開關操作順序以供電恢復前后聯絡元件加載負荷方式的變化為基礎生成，具體包括以下幾個步驟：

A、讀取配電網的網絡參數：

采用配電網簡化模型，即將配電網看作一種圖，配電線路沿線的饋線開關看作是圖的頂點，兩頂點之間的饋線作為圖的邊，為了計算簡便，忽略三相不平衡因素，假設配電網上電壓處處相等，線路負荷用代表相的電流反映，建立表現配電網網絡參數的數據結構，即定義N行8列的矩陣D，即：