[發明專利]基于多智能軟開關協調的有源配電網供電恢復方法

有效

• 申請號: 201811591232.3
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109768546B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 趙金利;田振;王成山;冀浩然;宋關羽;于浩;李鵬
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種基于多智能軟開關協調的有源配電網供電恢復方法：根據選定的配電系統確定其結構及參數；依據配電系統結構及參數，建立基于多智能軟開關協調的有源配電網供電恢復模型；將開關狀態與系統潮流約束相結合，修正并補充潮流約束，得到修正后的有源配電網供電恢復模型；將得到的有源配電網供電恢復模型采用內點法進行求解；輸出求解結果，包括目標函數值、各節點電壓幅值、各節點恢復負荷系數、智能軟開關控制策略、分段/聯絡開關狀態。本發明充分利用了多智能軟開關資源，有效發揮了它們的潮流控制，電壓控制能力，基于對多個智能軟開關控制方式，傳輸功率的協調，在滿足配電網基本運行要求的同時實現了配電網在供電恢復時的優化運行。

技術領域

本發明涉及一種有源配電網供電恢復方法。特別是涉及一種基于多智能軟開關協調的有源配電網供電恢復方法。

背景技術

配電網供電恢復是通常指當配電網中發生永久性故障后，通過調整分段開關和聯絡開關的狀態，改變配電網的拓撲結構，對非故障失電區域進行恢復供電。由于要綜合考慮開關操作次數、負荷恢復水平、網絡拓撲約束、負荷重要等級等因素，配電網供電恢復是一個多目標復雜非線性優化問題。隨著分布式電源(distributed generator，DG)的大量接入，使傳統的輻射狀配電網變成了多電源系統，由此帶來了配電網結構和運行方式的根本性改變，從而使配電網供電恢復問題變得更加復雜。

智能軟開關(soft open point，SOP)是取代傳統聯絡開關的一種新型智能配電裝置，智能軟開關的應用將極大地提高配電系統運行的靈活性和可控性，對此國內外已有學者開展了初步研究，但對多個智能軟開關在有源配電網故障自愈過程中發揮的作用以及其協調策略卻較少涉及。與聯絡開關相比，智能軟開關的功率控制更加安全可靠，避免了開關操作可能帶來的安全隱患。在故障發生時，由于直流隔離的作用，能夠有效阻止故障電流穿越；在供電恢復過程中，能夠為故障側提供有效的電壓支撐以及功率支撐，從而可以擴大供電恢復范圍。

目前已有的配電網供電恢復方法多采用網絡重構來實現，而通過智能軟開關等新型電力電子裝置來實現配電網供電恢復，并考慮多個智能軟開關策略間的協調配合來制定供電恢復方案的研究尚屬于空白。在僅有一個智能軟開關的配電網中針對不同故障，智能軟開關的控制策略較容易獲得；但對于包含多個智能軟開關的配電網的供電恢復而言，多個智能軟開關的協調配合策略尚不清晰。因此，急需一種基于多智能軟開關協調的有源配電網供電恢復方法，用以解決故障隔離后，在保證電壓水平前提下的配電網供電恢復問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種基于多智能軟開關協調的有源配電網供電恢復方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于多智能軟開關協調的有源配電網供電恢復方法，包括如下步驟：

1)根據選定的配電系統，輸入支路參數、負荷水平、負荷等級、網絡拓撲連接關系，系統運行電壓水平和支路電流限制，智能軟開關接入位置、容量和損耗系數，系統故障位置，基準電壓和基準功率初值；

2)依據步驟1)提供的配電系統結構及參數，建立基于多智能軟開關協調的有源配電網供電恢復模型，包括：設定配電系統恢復的有功負荷、系統損耗以及開關動作次數的加權和為目標函數，分別考慮系統潮流約束、運行電壓約束、支路電流約束、智能軟開關運行約束、系統拓撲約束和多智能軟開關協調運行約束；

3)將開關狀態與系統潮流約束相結合，修正并補充潮流約束，得到修正后的有源配電網供電恢復模型；

4)將步驟3)得到的有源配電網供電恢復模型采用內點法進行求解；

5)輸出步驟3)的求解結果，包括目標函數值、各節點電壓幅值、各節點恢復負荷系數、智能軟開關控制策略、分段/聯絡開關狀態。