[發(fā)明專利]基于網(wǎng)絡(luò)等效和并行化實(shí)現(xiàn)的供電恢復(fù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710481569.8
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107294086B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 茅逸斐;韓蓓;李國杰;馮琳;汪可友
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 31317 上海恒慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張寧展<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入

一種基于網(wǎng)絡(luò)等效和并行化的供電恢復(fù)方法，包括離線計(jì)算，預(yù)存數(shù)據(jù)，建立電網(wǎng)初始拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，生成一級饋線X的離線的等效源點(diǎn)表：實(shí)時(shí)支援能力的并行計(jì)算和供電恢復(fù)等步驟。該方法適用于解決含有各類可調(diào)節(jié)“靈活源”的智能配電網(wǎng)的供電恢復(fù)問題。在面對不同程度失電時(shí)，本發(fā)明均能迅速地找到安全可靠的供電恢復(fù)方案，合理高效地運(yùn)用智能配電網(wǎng)中的各類支援資源，同時(shí)將操作方案的經(jīng)濟(jì)性納入考慮，擇優(yōu)采用方案，快速供電恢復(fù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行控制領(lǐng)域，特別是一種基于網(wǎng)絡(luò)等效和并行化實(shí)現(xiàn)的供電恢復(fù)方法。

技術(shù)背景

配電網(wǎng)的供電恢復(fù)是在電網(wǎng)故障時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)對非故障停電區(qū)域迅速實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電的過程。解決該問題，要考慮網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定運(yùn)行有關(guān)的各類約束條件，以及多種優(yōu)化目標(biāo)：盡可能多地支援失電負(fù)荷并且盡量提高供電恢復(fù)的經(jīng)濟(jì)性。因此供電恢復(fù)是一個(gè)多約束、多目標(biāo)組合優(yōu)化問題，長期以來受到重視。

在常用的各類供電恢復(fù)方法中，啟發(fā)式搜索方法由于其具有較好的時(shí)效性被最常用于電網(wǎng)的實(shí)時(shí)供電恢復(fù)。啟發(fā)式搜索方法具有計(jì)算速度快、魯棒性好的特點(diǎn)，適用于各類結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，加之其實(shí)現(xiàn)較為容易，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。但同時(shí)啟發(fā)式搜索方法多為局部尋優(yōu)算法(因而無法保證所得解為最優(yōu)解)，搜索結(jié)果受到系統(tǒng)初始狀態(tài)影響，面對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的恢復(fù)問題效率較低。

在滿足網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)約束方面，關(guān)于辨別電網(wǎng)中線路段的連通狀態(tài)、搜尋失電區(qū)域，較常采用的鄰接矩陣，通過對其求冪累加可以得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連通關(guān)系。雖然該方法簡單有效、容易實(shí)現(xiàn)，但所用的計(jì)算資源較大且迭代次數(shù)多，不利于實(shí)時(shí)供電恢復(fù)方案的搜索。

另一方面，智能電網(wǎng)逐漸發(fā)展起來并投入使用。越來越多的分布式電源(distributed generation,DG)、備用系統(tǒng)(spare capacity,SP)、儲能設(shè)備(energystorage,ES)，以及負(fù)荷側(cè)的需求響應(yīng)(demand response,DR)等可調(diào)節(jié)的“靈活源”被接入現(xiàn)代電網(wǎng)并開始在供電恢復(fù)中發(fā)揮作用。但與此同時(shí)，智能電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行和設(shè)備監(jiān)測所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)也會(huì)影響實(shí)時(shí)供電恢復(fù)算法的效率。面對智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢，現(xiàn)代的實(shí)時(shí)供電恢復(fù)方法應(yīng)當(dāng)要將這些有利和不利的因素都納入考慮范圍，體現(xiàn)出其充分利用電網(wǎng)資源、高效實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的啟發(fā)式搜索、實(shí)時(shí)供電恢復(fù)方法在處理智能電網(wǎng)供電恢復(fù)上的不足，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)等效和并行化實(shí)現(xiàn)的供電恢復(fù)方法。該方法適用于解決含有各類可調(diào)節(jié)“靈活源”的智能配電網(wǎng)的供電恢復(fù)問題。在面對不同程度失電時(shí)，本方法均能迅速地找到安全可靠的供電恢復(fù)方案，合理高效地運(yùn)用智能配電網(wǎng)中的各類支援資源，同時(shí)將操作方案的經(jīng)濟(jì)性納入考慮，擇優(yōu)采用方案實(shí)現(xiàn)快速供電恢復(fù)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種基于網(wǎng)絡(luò)等效和并行化的供電恢復(fù)方法，其特點(diǎn)在于該方法包括下列步驟：

1)、離線計(jì)算，預(yù)存數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中建立電網(wǎng)初始拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，生成一級饋線X的離線的等效源點(diǎn)表T_off-line^X：

1.1)初始化，錄入配電網(wǎng)數(shù)據(jù)：

對配電網(wǎng)建模，為各節(jié)點(diǎn)編號(并限制電壓幅值所允許的范圍)，將連接各節(jié)點(diǎn)的各線路A，B，C，…，X,…，的電氣參數(shù)(包括線路阻抗、最大允許的潮流等)通過計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)庫；

1.2)采用改進(jìn)鄰接矩陣在“線路”數(shù)據(jù)庫中建立電網(wǎng)初始拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

讀取所述的數(shù)據(jù)，將電網(wǎng)初始拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)整合為改進(jìn)鄰接矩陣，該改進(jìn)鄰接矩陣的元素具體如下：