[發明專利]計及微網作為黑啟動電源的電力系統網架重構優化方法

有效

• 申請號: 201711041939.2
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107862405B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 龍霏;林建熙;李力;趙昱宣;韓暢;林振智;文福拴
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司電力調度控制中心
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/38
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明涉及計及微網作為黑啟動電源的電力系統網架重構優化方法，包括步驟：輸入電力系統參數；以最大化恢復系統的發電容量和最小化微網內的負荷損失量為目標構建計及微網作為黑啟動電源的網架重構優化模型；確定計及微網作為黑啟動電源的網架重構優化模型的約束條件；基于節點重要度和路徑恢復時間構建綜合路徑評價指標，來優化待恢復機組的恢復路徑；聯合采用蜂群算法與量子理論相結合求解模型。本發明提出的采用含高比例可再生能源的微網作黑啟動電源的網架重構策略，具有一定的可行性與有效性。在系統常規黑啟動資源不足的情況下，用微網作為黑啟動電源能夠為非黑啟動機組提供啟動功率，較快地恢復非黑啟動機組，達到網架重構的目的。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，特別是涉及計及微網作為黑啟動電源的電力系統網架重構優化方法。

背景技術

隨著計算機控制技術的發展和各種電力系統自動裝置的應用，電力系統的自動化水平和智能化程度得到了較大提高，系統抗干擾和應對故障的能力顯著增強。大量間歇性可再生能源如風電、光伏等接入電力系統，顯著提高了系統的裝機容量。由于可再生能源具有間歇性和波動性的特點，隨著其在發電容量和發電量中的占比越來越高，電力系統的運行環境更加復雜，不確定性因素更多、程度更強，從而加大了電力系統發生大停電的風險。

電力系統大停電后網架重構階段的主要任務是利用黑啟動機組為非黑啟動機組提供廠用電，盡快恢復失電機組，建立一個穩定的輸電網絡架構，為下一階段的負荷恢復做準備。目前已有少量研究開始考慮分布式能源在系統恢復中的作用，但關于分布式能源以微網形式聚合在一起并作為整體參與電力系統大停電后的系統恢復還有待進一步研究。微網是一種由分布式電源、儲能系統、能量轉換裝置、負荷和檢測保護裝置等組成的小型電力系統。微網利用其自身的控制技術，具有并網或孤島運行能力。微網能夠容納較多分布式電源，提高可再生能源的容量利用率和電網的供電可靠性，并可以降低可再生能源的不確定性和間歇性給主網帶來的不利影響。

如何計及含高比例可再生能源發電的微網作為黑啟動電源，是目前電力系統網架重構優化中需要解決的問題。可見，現有關于計及微網作為黑啟動電源的電力系統網架重構的方法還有待改進。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的至少一種缺陷，提供一種計及微網作為黑啟動電源的電力系統網架重構的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

計及微網作為黑啟動電源的電力系統網架重構優化方法，其特征在于，包括步驟：

S1.分析含高比例可再生能源微網作為黑啟動電源的優勢及其可行性，提出計及微網作為黑啟動電源恢復非黑啟動機組的操作流程；

S2.以最大化恢復系統的發電容量和最小化微網內的負荷損失量為目標構建計及微網作為黑啟動電源的網架重構優化模型；

S3.根據電力網絡的拓撲參數和電氣參數，基于節點重要度和路徑恢復時間構建綜合路徑評價指標以優化待恢復機組的恢復路徑，進而重構電力網架；

S4.聯合采用蜂群算法與量子理論相結合求解所構建的計及含高比例可再生能源的微網作為黑啟動電源的網架重構模型；

優選的，提出了計及微網作為黑啟動電源恢復非黑啟動機組的操作流程，包括：

①系統大停電的確認；在正常運行時，微網處于并網運行狀態，當微網中央控制器檢測到主網故障后，通過無縫切換自動脫網進入孤島運行狀態，微網中央控制器控制儲能系統和可調度機組的微源控制器將逆變器控制模式切換為Vf控制，經微網調度人員與主網調度人員通信聯絡，確認是否發生大停電，若未發生大停電，微網通過無縫切換技術切換至并網運行模式；若發生大停電，記t＝0，并執行步驟②、③、④和⑤；