[發明專利]一種適用于含多個柔性多狀態開關的配電網分區方法

有效

• 申請號: 201810046068.1
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108281963B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 張今;江全元;陸翌;楊勇;王朝亮;許烽
• 申請（專利權）人: 浙江大學;國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種適用于含多個柔性多狀態開關配電網的分區方法。柔性多狀態開關同時具有有功/無功受控、不平衡功率調節、諧波阻斷等功能，并可實現多狀態負荷運行和狀態之間的過渡。如何在滿足配電網安全穩定運行的基礎上，利用柔性多狀態開關的上述特點，對含多個柔性多狀態開關的配電網合理分區是本發明擬解決的問題。本方法首先利用網絡靜態等值和電氣距離簡化配電網，然后采用貪婪圖生長法對簡化后的配電網分區，最后按照簡化的過程逆向還原配電網，并在此過程中改善分區方法。本方法能夠對含多個柔性多狀態開關的配電網進行分區，分區結果不僅能夠保證區域內節點和柔性多狀態開關的耦合性，還可以改善區域的負載均衡度。

技術領域

本發明屬于電力系統的分區方法，尤其涉及一種適用于含多個柔性多狀態開關的配電網分區方法。

背景技術

柔性多狀態開關(Soft Normally Open Point,SNOP)是一種新型的可控電力電子裝置。柔性多狀態開關可以替換傳統配電網中的分段開關和聯絡開關。除了具有關斷和開通能力外，柔性多狀態開關同時具有有功/無功受控、不平衡功率調節、諧波阻斷等功能，并可實現多狀態復合運行和狀態之間的軟過渡。其具體裝置主要有背靠背電壓源型換流器(B2B VSC)、統一潮流控制器(UPFC)和串聯補償器(SSSC)。另外，柔性多狀態開關還具有響應速度快，能頻繁動作的特點。

柔性多狀態開關能夠替代傳統配電網中的分段開關和聯絡開關，將復雜有源配電網分解為若干個子網絡。進而，在正常運行的時候，配電網能夠合環運行，實現穩態運行時候的區域網絡潮流互濟；在發生故障的時候，通過柔性多狀態開關在保持物理連接的情況下實現電氣上的解耦，限制分區之內的故障電流，提高配電網故障自愈能力和供電可靠性。考慮到配電網被要求能夠吸納越來越多的分布能源，柔性多狀態開關的上述特點能夠改善區域均衡度，提高配電網對于分布式電源的消納能力。

對于柔性多狀態開關的研究，目前主要圍繞在如何在僅包含一條饋線的配電網內部如何調控柔性多狀態開關。如文獻《基于SNOP的配電網運行優化分析》，以系統網絡損耗最小為目標，采用模擬退火算法對含柔性多狀態開關的配電網進行了潮流優化。但是這些方法既沒有考慮柔性多狀態開關對區域配電網的作用，也沒有研究含柔性多狀態開關的配電網的分區方法。

對于配電網分區的研究，目前主要以無功優化和供電可靠性為目標，沒有考慮接入柔性多狀態開關之后，含多個柔性多狀態開關的配電網所面臨的新的分區要求和挑戰。

發明內容

本發明提出了一種適用于含多個柔性多狀態開關配電網的分區方法。柔性多狀態開關是一種新型的電力電子器件。除了具有關斷和開通能力外，柔性多狀態開關同時具有有功/無功受控，不平衡功率調節，諧波阻斷等功能，并可實現多狀態負荷運行和狀態之間的過渡。如何在滿足配電網安全穩定運行的基礎上，利用柔性多狀態開關的上述特點，對含多個柔性多狀態開關的配電網合理分區是本發明擬解決的問題。

本發明具體采用如下方式實現：

一種適用于含多個柔性多狀態開關的配電網分區方法包括如下步驟：

S1：基于網絡的靜態等值，合并節點度為1和2的節點；

S2：構造柔性多狀態開關接入節點和負荷節點之間的電氣距離矩陣，并根據Dijkstra算法計算最短電氣距離矩陣用于表示柔性多狀態開關接入節點和負荷節點之間的關聯程度；

S3：將最短電氣距離矩陣中的元素作為負荷節點的權重值，生成相鄰且具有相同區域傾向的節點集合，合并屬于相同集合的節點；

S4：采用貪婪圖生長法(Greedy Graph Growing Partitioning,GGGP)，將柔性多狀態開關的接入節點視作根節點，負荷節點視作葉節點，優先選擇權重值最小的負荷節點作為葉節點進行逐漸生長，直到滿足迭代停止條件為止，最終完成分區。