[發明專利]基于分布式儲能的配電網故障重構及電壓控制方法及系統

有效

• 申請號: 201710499074.8
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107221937B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 劉友波;向月;呂林;劉俊勇;廖秋萍
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J3/46
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡

1.基于分布式儲能的配電網故障重構及電壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制定儲能裝置的充放電策略：根據主動配電網故障時儲能裝置的荷電狀態、DG出力消納狀態與負荷需求，評估配電網最大可能停電時長，并制定儲能裝置的充放電策略；

(2)主動配電網動態網絡重構：根據制定的儲能裝置的充放電策略及調壓裝置的調節能力，以故障恢復成本最小為目標采用基于生成樹的蟻群算法，根據主動配電網中DG與儲能供電恢復能力對非故障區域支路開關組合進行優化，求解供電恢復最優路徑，并對主動配電網進行動態網絡重構；

(3)調壓裝置的電壓優化：當主動配電網動態重構不能保證節點電壓安全時，利用調壓裝置進行網絡電壓調節，以實現最大程度上恢復主動配電網區域負荷供電；

所述步驟(1)的儲能裝置的荷電狀態表達式為：

SOC_i,t+1＝SOC_i,t+η_ch,tΔP_ch,i,tΔt-η_dis,tΔP_dis,i,tΔt

約束條件：

式中，SOC_i,t為第i個儲能裝置在t時刻的荷電狀態，ΔP_ch,i,t和ΔP_dis,i,t分別為第i個儲能裝置在t時刻的充電功率和放電功率，η_ch,t和η_dis,t分別為充電效率和放電效率，Δt為充放電時長，ΔP_ch,i,max和ΔP_dis,i,max分別為儲能裝置的最大充電功率和放電功率，SOC_i,min和SOC_i,max分別為儲能裝置允許的最小荷電狀態和最大荷電狀態。

2.根據權利要求1所述的基于分布式儲能的配電網故障重構及電壓控制方法，其特征在于，所述步驟(2)的主動配電網動態重構網絡具體過程為：

依據當前儲能裝置選擇的充放電策略、DG出力消納狀態及負荷需求，以不切負荷為原則，采用基于生成樹的蟻群算法尋找主動配電網供電恢復最優路徑；

校驗當前拓撲狀態下，主動配電網電壓是否滿足安全約束條件；

若滿足電壓安全約束，則計算主動配電網故障恢復成本，輸出當前時刻主動配電網故障恢復成本的最小值及其拓撲結構、儲能荷電狀態及調壓器狀態，更新主動配電網運行時刻；

判斷故障是否恢復：若故障未恢復，則基于當前時刻主動配電網各元件狀態信息，優化儲能裝置的充放電策略；

若故障恢復，則退出主動配電網故障期間運行控制方式，恢復正常運行控制手段；

若不滿足電壓安全約束，則利用調壓裝置進一步調節電壓。

3.根據權利要求1所述的基于分布式儲能的配電網故障重構及電壓控制方法，其特征在于，所述步驟(3)的調壓裝置的電壓優化具體過程為：

調節調壓器變比來改善支路末端電壓水平，同時調節電容器的投切容量以補償主動配電網線路中的無功缺額；

校驗當前拓撲及調壓資源控制狀態下，主動配電網電壓是否滿足安全約束條件；

若實現電壓安全運行，則計算主動配電網故障恢復成本，輸出當前系統故障恢復方案的成本最小值及其拓撲結構、儲能荷電狀態及調壓器狀態；

若未實現電壓安全運行，則計算主動配電網的切負荷量，輸出當前時刻主動配電網故障恢復成本的最小值及其拓撲結構、儲能荷電狀態及調壓器狀態，更新主動配電網運行時刻；

判斷故障是否恢復：若故障未恢復，則基于當前時刻主動配電網各元件狀態信息，優化儲能裝置的充放電策略；

若故障恢復，則退出主動配電網故障期間運行控制方式，恢復正常運行控制手段。