[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謪^(qū)分層的配電網(wǎng)故障快速恢復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911351634.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110994612B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳春;吳宜桐;曹一家
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 陳偉

1.一種基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謪^(qū)分層的配電網(wǎng)故障快速恢復(fù)方法，包括以下步驟：

步驟001、將配電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)G劃分為多個(gè)饋線聯(lián)絡(luò)組；

步驟001中，將若干條互聯(lián)的饋線組成的最小自愈單元稱為饋線聯(lián)絡(luò)組，饋線聯(lián)絡(luò)組的劃分包括以下步驟：

(1)首先將每條饋線的饋線段以及母線進(jìn)行編號(hào)，初始化定義系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)集合為V，邊集合為E，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖G的等價(jià)描述；

(2)對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖G進(jìn)行分層；分層思路如下：

以饋線出線母線作為第一層節(jié)點(diǎn)，最外層為末梢節(jié)點(diǎn)，末梢節(jié)點(diǎn)即聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的一端端點(diǎn)，依次構(gòu)建節(jié)點(diǎn)的父子關(guān)系，前一層的節(jié)點(diǎn)為后一層節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)，后一層為前一層的子節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)子節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)，而每一個(gè)父節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于多個(gè)子節(jié)點(diǎn)；依據(jù)節(jié)點(diǎn)的父子關(guān)系形成網(wǎng)絡(luò)層次矩陣L，以及支路層次關(guān)聯(lián)矩陣C；

(3)遍歷配網(wǎng)拓?fù)鋱DG中的所有聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)集合，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)存儲(chǔ)了所有聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的編號(hào)及端點(diǎn)編號(hào)，定義新的空集合容器FG_B，空集合容器的行數(shù)為饋線聯(lián)絡(luò)組的數(shù)目，元素FG_B_ij表示第i個(gè)饋線聯(lián)絡(luò)組中的第j條支路編號(hào)；

(4)定義有聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的支路為聯(lián)絡(luò)支路，由聯(lián)絡(luò)支路的兩個(gè)端點(diǎn)為遍歷的開(kāi)始節(jié)點(diǎn)，利用網(wǎng)絡(luò)層次矩陣L中定義的拓?fù)鋵哟侮P(guān)系，不斷地向上遍歷，保存遍歷中的支路編號(hào)，直到饋線出線母線終止；

(5)判斷已遍歷到的饋線母線是否已經(jīng)存在于歷史已經(jīng)遍歷過(guò)的饋線母線中，若已經(jīng)存在則合并饋線聯(lián)絡(luò)組，若不存在則形成新的饋線聯(lián)絡(luò)組，即FG_B增加一行存在新的饋線聯(lián)絡(luò)組；

(6)遍歷完所有的聯(lián)絡(luò)支路后，跳出循環(huán)，完成搜索，輸出集合FG_B；

步驟002、利用饋線聯(lián)絡(luò)組的基本環(huán)路矩陣確定非故障失電區(qū)域的恢復(fù)方案；

步驟003、利用啟發(fā)式規(guī)則閉合聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，恢復(fù)非故障失電區(qū)的連通性；

步驟004、若存在線路過(guò)載，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分層綜合判斷各層支路的當(dāng)前載流情況，根據(jù)狀態(tài)交換條件決定與非故障失電區(qū)有關(guān)聯(lián)的剩余基本環(huán)路中聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)與分段開(kāi)關(guān)的交換點(diǎn)并進(jìn)行狀態(tài)交換；

步驟005、若線路中所有滿足交換條件的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)均完成狀態(tài)交換，則利用切負(fù)荷規(guī)則對(duì)非故障失電區(qū)進(jìn)行切負(fù)荷操作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謪^(qū)分層的配電網(wǎng)故障快速恢復(fù)方法，其特征在于，所述步驟001中，根據(jù)基本環(huán)路的定義，單個(gè)饋線聯(lián)絡(luò)組中基本環(huán)路的數(shù)目與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的數(shù)目相同，故障發(fā)生并完成隔離后，剩下的非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供恢復(fù)實(shí)質(zhì)上是饋線聯(lián)絡(luò)組內(nèi)基本環(huán)路中聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的最優(yōu)組合；

饋線聯(lián)絡(luò)組基本環(huán)路矩陣的自動(dòng)生成包括以下兩個(gè)步驟：

(1)遍歷饋線聯(lián)絡(luò)組中的所有聯(lián)絡(luò)支路，利用饋線聯(lián)絡(luò)組集合與配電網(wǎng)拓?fù)涑跏冀Y(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)集合V與支路集合E，確定當(dāng)前所遍歷的聯(lián)絡(luò)支路以首末節(jié)點(diǎn)為端點(diǎn)的兩條支路，再以這兩條支路為始端，依據(jù)支路的層次關(guān)聯(lián)矩陣C搜索與其相連的上層支路，直至根節(jié)點(diǎn)，形成兩個(gè)上層支路向量，將兩個(gè)向量中相同的支路去掉，剩余的所有支路即為基本環(huán)路矩陣中該聯(lián)絡(luò)支路對(duì)應(yīng)行的所有支路；

(2)遍歷完當(dāng)前饋線聯(lián)絡(luò)組的所有聯(lián)絡(luò)支路，跳出循環(huán)，形成當(dāng)前饋線聯(lián)絡(luò)組的基本環(huán)路矩陣BL。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞謪^(qū)分層的配電網(wǎng)故障快速恢復(fù)方法，其特征在于，所述步驟002具體步驟為：

(2-1)首先根據(jù)故障確定隔離該故障所需隔離的故障支路Bi；

(2-2)其次，搜索基本環(huán)路矩陣BL，判斷隔離故障所斷開(kāi)的支路Bi是否存在于饋線聯(lián)絡(luò)組的基本環(huán)路矩陣BL中，若Bi存在于基本環(huán)路矩陣BL，則該故障可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)進(jìn)行恢復(fù)；若Bi不存在于基本環(huán)路矩陣BL，則該故障不能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方法進(jìn)行恢復(fù)，進(jìn)而通過(guò)計(jì)劃孤島方法對(duì)非故障失電區(qū)進(jìn)行恢復(fù)；

(2-3)然后由故障支路Bi開(kāi)始向末端支路方向遍歷，通過(guò)支路層次關(guān)聯(lián)矩陣C查找除最后一層外其它任意支路的下層支路，從而確定遍歷方向，直到遍歷末端節(jié)點(diǎn)，從而確定非故障停電區(qū)域所包含的節(jié)點(diǎn)和支路。