[發(fā)明專利]一種含分布式發(fā)電并網(wǎng)的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010432414.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111638421B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬天祥;賈伯巖;段昕;姬艷鵬;王卓然;李丹;齊錦濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國網(wǎng)河北能源技術(shù)服務(wù)有限公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;H02J3/38
• 代理公司: 石家莊新世紀(jì)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 13100
• 代理人: 巴少謙

本發(fā)明公開了一種含分布式發(fā)電并網(wǎng)的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法，計(jì)及分布式發(fā)電出力的不確定性，考慮多重故障同時(shí)發(fā)生狀況，基于隨機(jī)機(jī)會(huì)約束規(guī)劃建立配電網(wǎng)故障區(qū)段定位模型，以概率形式的評(píng)價(jià)函數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，計(jì)及控制變量定義域約束和故障類型限值約束的約束條件，通過改進(jìn)得到的二進(jìn)制帝國競爭算法實(shí)現(xiàn)模型快速求解。本發(fā)明將開關(guān)位置信息不確定性納入目標(biāo)函數(shù)中，可有效解決常規(guī)模型中將分布式發(fā)電看作故障電流穩(wěn)定提供點(diǎn)造成保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)現(xiàn)象，提高了故障區(qū)段定位與隔離準(zhǔn)確性，適用于單重故障以及多重故障的求解，可通過改變故障類型限制約束條件，解決多重故障定位問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于配網(wǎng)故障區(qū)段定位技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種含分布式發(fā)電并網(wǎng)的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法

背景技術(shù)

隨著分布式發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展，將分布式電源(DG,Distributed Generation)接入主動(dòng)配電網(wǎng)是一種高效便捷的管理方式。主動(dòng)配電網(wǎng)是由分布式發(fā)電、儲(chǔ)能 設(shè)備、保護(hù)與監(jiān)控裝置、負(fù)荷等模塊集成的小型發(fā)、配、用電系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)自我 控制管理，可靈活地運(yùn)行在離網(wǎng)或并網(wǎng)狀態(tài)下，在降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高供電 可靠性等方面具有較大的優(yōu)勢(shì)。然而主動(dòng)配電網(wǎng)在進(jìn)行故障區(qū)段定位時(shí)，與傳統(tǒng) 配電網(wǎng)存在較大不同，分布式發(fā)電的并網(wǎng)使得模型需要計(jì)及DG從多個(gè)方向?qū)?障區(qū)段提供故障電流，使得判斷難度增加。

部分學(xué)者提出了含分布式電源配電網(wǎng)故障區(qū)段定位的線性規(guī)劃模型和求解方法，具有較好的定位效果，但是沒有計(jì)及分布式電源出力的不確定性對(duì)定位的影響； 某些方法計(jì)及了分布式電源接入配電網(wǎng)引起的故障電流的多向性，對(duì)開關(guān)函數(shù)進(jìn) 行了改進(jìn)，但沒有將DG的并網(wǎng)狀態(tài)統(tǒng)一進(jìn)模型中。

上述方法在制定含分布式發(fā)電配電網(wǎng)故障區(qū)段定位模型時(shí)，都沒有計(jì)及到分布式發(fā)電的并網(wǎng)情形和出力不確定性情況。分布式發(fā)電的出力存在間歇性和波動(dòng)性并 符合一定的隨機(jī)分布，當(dāng)其出力較低時(shí)，將無法向故障點(diǎn)提供靈敏度足夠的故障 電流，這時(shí)如果模型中仍將分布式發(fā)電看作故障電流提供點(diǎn)，將導(dǎo)致故障區(qū)段定 位的誤判。此外，以上模型都只考慮了配電網(wǎng)單重故障情形，所建立的模型不一 定適用于多重故障情形。配電網(wǎng)由于區(qū)域范圍較小，因此存在較多的同桿架設(shè)或 者同電纜通道的情況，而這導(dǎo)致配電網(wǎng)多重故障成為一種并非十分罕見的故障。

發(fā)明內(nèi)容

為解決分布式電源出力不確定性造成的配網(wǎng)故障區(qū)段定位錯(cuò)誤、常規(guī)算法尋優(yōu)效率較低搜索時(shí)間較長導(dǎo)致故障定位慢的問題，發(fā)明了一種含分布式發(fā)電并網(wǎng)的配 網(wǎng)故障區(qū)段定位方法。

該方法計(jì)及分布式發(fā)電出力的不確定性，考慮多重故障同時(shí)發(fā)生狀況，基于隨機(jī)機(jī)會(huì)約束規(guī)劃建立配電網(wǎng)故障區(qū)段定位模型，以概率形式的評(píng)價(jià)函數(shù)為目標(biāo)函 數(shù)，計(jì)及控制變量定義域約束，故障類型限值約束等約束條件，通過改進(jìn)得到的 二進(jìn)制帝國競爭算法實(shí)現(xiàn)模型快速求解，方法定位準(zhǔn)確度更高，適應(yīng)性更強(qiáng)，計(jì) 算速度更快。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種含分布式發(fā)電并網(wǎng)的配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法，計(jì)及分布式發(fā)電出力的不確定性，考慮多重故障同時(shí)發(fā)生狀況，基于隨機(jī)機(jī)會(huì)約束規(guī)劃建立配電網(wǎng)故障區(qū)段 定位模型，以概率形式的評(píng)價(jià)函數(shù)為目標(biāo)函數(shù)，計(jì)及控制變量定義域約束和故障 類型限值約束的約束條件，通過改進(jìn)得到的二進(jìn)制帝國競爭算法實(shí)現(xiàn)模型快速求 解。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，定義當(dāng)配電網(wǎng)以公共耦合點(diǎn)為電源時(shí)，處于開關(guān)i上游的分布式電源為反方向，處于開關(guān)i下游的分布式電源為正方向。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，建立的開關(guān)函數(shù)I_i(S)如式1所示，該開關(guān)函數(shù)針對(duì) 的是第i個(gè)開關(guān)；

式中：g_grid為配電網(wǎng)運(yùn)行系數(shù)，當(dāng)g_grid＝1時(shí)表示系統(tǒng)運(yùn)行在并網(wǎng)模式，PCC承擔(dān) 功率交換，當(dāng)g_grid＝0表示系統(tǒng)運(yùn)行在離網(wǎng)模式；