[發明專利]一種基于網絡拓撲分區分層的配電網故障快速恢復方法

有效

• 申請號: 201911351634.0
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110994612B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 陳春;吳宜桐;曹一家
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 陳偉

本發明公開了一種基于網絡拓撲分區分層的配電網故障快速恢復方法，包括以下步驟：將配電系統的拓撲結構劃分為多個饋線聯絡組；利用饋線聯絡組的基本環路矩陣確定非故障失電區域的恢復方案；利用啟發式規則閉合聯絡開關，恢復非故障失電區的連通性；若存在線路過載，通過網絡分層綜合判斷各層支路的當前載流情況，根據狀態交換條件決定與非故障失電區有關聯的剩余基本環路中聯絡開關與分段開關的交換點并進行狀態交換；若線路中所有滿足交換條件的聯絡開關均完成狀態交換，則利用切負荷規則對非故障失電區進行切負荷操作。本發明有效地減小了非故障失電區恢復重構的計算復雜度，可以在充分利用分布式電源出力的情況下最大可能恢復負荷，實現對非故障失電區域恢復的最大化。

技術領域

本發明涉及配電網故障診斷領域，特別涉及一種基于網絡拓撲分區分層的配電網故障快速恢復方法。

背景技術

隨著分布式電源的廣泛接入，配電網逐漸變為弱環網結構，已有的文獻中配電網的故障恢復一般采用組合尋優的方法，但配電網的故障類型復雜多樣，若采用遍歷尋優耗時過長，這不滿足對故障恢復快速性的要求。對于故障引起的非故障失電區域，考慮一種基于網絡拓撲分區分層的配電網故障快速恢復方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種算法簡單、快速有效的基于網絡拓撲分區分層的配電網故障快速恢復方法。

本發明解決上述問題的技術方案是：一種基于網絡拓撲分區分層的配電網故障快速恢復方法，包括以下步驟：

步驟001、將配電系統的拓撲結構G劃分為多個饋線聯絡組；

步驟002、利用饋線聯絡組的基本環路矩陣確定非故障失電區域的恢復方案；

步驟003、利用啟發式規則閉合聯絡開關，恢復非故障失電區的連通性；

步驟004、通過網絡分層綜合判斷各層支路的當前載流情況，根據狀態交換條件決定與非故障失電區有關聯的剩余基本環路中聯絡開關與分段開關的交換點并進行狀態交換；

步驟005、若線路中所有滿足交換條件的聯絡開關均完成狀態交換，則對非故障失電區進行切負荷操作。

上述基于網絡拓撲分區分層的配電網故障快速恢復方法，所述步驟001中，將若干條互聯的饋線組成的最小自愈單元稱為饋線聯絡組，饋線聯絡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行編號，初始化定義系統的節點集合為V，邊集合為E，實現對配電網拓撲結構圖G的等價描述；

(2)對配電網網絡拓撲結構圖G進行分層；分層思路如下：

以饋線出線母線作為第一層節點，最外層為末梢節點，末梢節點即聯絡開關的一端端點，依次構建節點的父子關系，前一層的節點為后一層節點的父節點，后一層為前一層的子節點，每一個子節點只有一個父節點，而每一個父節點對應于多個子節點；依據節點的父子關系形成網絡層次矩陣L，以及支路層次關聯矩陣C；

(3)遍歷配網拓撲圖G中的所有聯絡開關集合，聯絡開關存儲了所有聯絡開關的編號及端點編號，定義新的空集合容器FG_B，空集合容器的行數為饋線聯絡組的數目，元素FG_B_ij表示第i個饋線聯絡組中的第j條支路編號；

(4)定義有聯絡開關的支路為聯絡支路，由聯絡支路的兩個端點為遍歷的開始節點，利用網絡層次矩陣中定義的拓撲層次關系，不斷的向上遍歷，保存遍歷中的支路編號，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存在于歷史已經遍歷過的饋線母線中，若已經存在則合并饋線聯絡組，若不存在則形成新的饋線聯絡組，即FG_B增加一行存在新的饋線聯絡組；

(6)遍歷完所有的聯絡支路后，跳出循環，完成搜索，輸出集合FG_B。