[發明專利]一種含分布式電源的配電網智能故障恢復方法

在審

• 申請號: 201810691882.9
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108847684A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 楊強;蔣樂
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 黃歡娣;邱啟旺

本發明公開了基于分布式電源的主動配電網黑啟動故障恢復方法。該方法主要針對主動配電網中的大面積或全黑故障，根據配電網中分布式電源的分布情況以及分布式電源的啟動特性確定分布式電源的啟動路徑以及故障恢復路徑。在黑啟動恢復過程中，基于最短路徑算法選擇合適的啟動順序故啟動障區域內的分布式電源，再以故障恢復時間和故障恢復影響支路負荷率最小、可能恢復負荷以及對非故障區域內的最大為目標函數，逐步恢復配電網中的負荷。本發明以53節點網絡為測試系統給出了詳細的算法描述，并通過一系列的實驗證明所提方法可以有效啟動故障區域內的分布式電源并有效提高了故障區域內負荷的恢復速度。

技術領域

本發明涉及含分布式電源和故障恢復領域，尤其涉及一種基于分布式電源的主動配電網黑啟動故障恢復方法。

背景技術

隨著可再生能源(風能、太陽能等)發電技術的日益成熟，基于可再生能源的分布式發電越來越受到人們的認可。而分布式發電技術能夠充分利用可再生能源的發電形式，憑借其投資費用小、發電方式靈活、供電可靠性高以及環境友好等優點使其在電力系統中的應用越來越廣泛。

全黑故障下的黑啟動方法首先應用于1982年意大利南部電網，而我國于2000年，在華北電網利用十三陵水電站作為黑啟動電源進行黑啟動首次試驗。隨著配電網中DG的滲透率不斷提高，DG作為主網的后備電源為提高配電網供電穩定性做出了顯著的貢獻。與此同時，將DG應用于主動配電網系統大面積或全黑故障時的故障恢復問題也引起了國內外學者的廣泛關注。其中，在黑啟動的過程中可以利用系統內具有自啟動能力的DG或系統外部電源啟動并恢復整個電網的正常供應。然而，通過系統外部電源恢復電網的方法的恢復速度較慢并且可能造成大面積負荷長時間失電的現象，但基于故障區域內DG的快速自啟動特性可以在短時間內并對其周圍的負荷進行供電，可以提高全黑或大面積故障時的供電可靠性和高效性。因此，基于在主動配電網全黑/大面積故障的研究中，基于DG電源的黑啟動方法可以更有效的利用DG的靈活性，這對于提高電網的安全穩定性、經濟性和環境友好性有重要的現實意義。

基于這一認識，本發明建立了一個將分布式電源作為配電網黑啟動電源的故障恢復方法。當故障發生后，首先利用故障區域內的可自啟動分布式電源啟動其余非自啟動分布式電源，再利用故障區域內啟動的分布式電源在同時考慮盡可能短的時間內，恢復盡可能多的負荷，尤其是一級負荷，并且保證恢復過程中對于配網中其他線路的影響最小，即最終實現了故障恢復的快速性與安全性的折中最優。

發明內容

針對現有故障恢復策略的不足，本發明的目的在于提出了一種含分布式電源的配電網智能故障恢復方法。

本發明的目的是通過以下技術手段實現的，具體的實施步驟如下：一種含分布式電源的配電網智能故障恢復方法，該方法包括以下步驟：

一種含分布式電源的配電網智能故障恢復方法，該方法包括以下步驟：

步驟(1)：每隔時間Δt進行檢測，在當前時刻，配電網系統中所有節點是否有故障；

步驟(2)：當故障發生于T時刻，確定分布式電源在該時刻的出力，斷開受故障故障影響支路的開關并計算該時刻的潮流分布，確定故障區域內的分布式電源的狀態并啟動系統內的可自啟動分布式電源(BDG)；

步驟(3)：根據故障時刻的潮流分布以及可自啟動分布式電源(BDG)的分布情況，為系統內的未啟動的非自啟動分布式電源(NBDG)選擇合適的啟動路徑，逐步啟動未啟動的非自啟動分布式電源(NBDG)。

步驟(4)：根據系統內分布式電源的啟動情況，以故障恢復時間和故障恢復影響支路負荷率最小、可能恢復負荷最大為目標函數并考慮系統的安全穩定約束條件，逐步恢復配電網中的負荷。

步驟(5)更新分布式電源在T+1時刻的出力，并重復步驟(3)和步驟(4)直至系統內的故障被清除。

進一步地，所述步驟3具體為：