[發明專利]一種配電網多時段故障恢復模型的解耦方法

在審

• 申請號: 202010761329.5
• 申請日: 2020-07-31
• 公開（公告）號: CN111952964A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 劉家妤;許寅;馮昱堯;郭強;王穎;王維;杜嫣然
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;北京交通大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06;H02J3/46;H02J3/32;H02J3/14
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 劉源

1.一種配電網多時段故障恢復模型的解耦方法，其特征在于，包括：

S1將配電網中每個節點電壓近似為額定電壓，確定用于表征該配電網的網損水平的網損因子a；將該配電網的負荷水平計算為原有容量的1+a倍，建立并求解多時段的混合整數線性模型，獲得配電網的負荷狀態和拓撲狀態；

S2基于配電網的負荷狀態和拓撲狀態，建立并求解多時段的二階錐規劃模型，獲得配電網恢復方案。

2.根據權利要求1所述的解耦方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

建立配電網絡在故障恢復中所需最大化加權負荷供電時間的目標函數maxf₁＝∑_t∑_i∈Lw_iγ_i,t (1)；式中，w_i為負荷的權重系數；γ_i,t為負荷i在t時段的狀態，負荷為恢復狀態則γ_i,t＝1，反之為0；

加入第一約束條件，建立多時段的混合整數線性模型；該第一約束條件包括潮流約束、運行安全約束、能量與儲能荷電狀態約束和拓撲約束；

所述潮流約束包括：

式中，V_i,t為節點i在時段t的復數電壓，I_ij,t為線路(i,j)在時段t的復數電流；P_ki,t和P_ij,t分別為線路(k,i)和(i,j)在時段t的有功功率變量，P_i,t為節點i在時段t的注入有功功率變量；Q_ki,t和Q_ij,t分別為線路(k,i)和(i,j)在時段t的無功功率變量，Q_i,t為節點i在時段t的注入無功功率變量；為連接在i節點上的負荷在時段t的有功需求，為連接在i節點上的電源在時段t的注入節點的有功功率，為連接在i節點上的負荷在時段t的無功需求，為連接在i節點上的電源在時段t的注入節點的無功功率；S_ij,t為線路(i,j)在時段t的復數功率變量；

所述運行安全約束包括：

式中，P_i^ch-max和P_i^dch-max分別代表連接在節點i的儲能或電動車充電樁的最大充電功率和最大放電功率；

所述能量與儲能荷電狀態約束包括：

式中，E_i,0為電源i在恢復之前內部剩余的發電資源的能量值。K∈[0，1]為電池類設備的荷電狀態，和分別為滿足設備i正常運行的荷電狀態上下限，K_i,0為設備最初的荷電狀態，ρ_i為轉換系數，將能量轉換為該設備的荷電狀態；

所述拓撲約束包括：

R為所有根節點構成的集合，最終線路個數和等于節點個數減去根節點個數；N為目標孤島所包含的所有節點的集合，α_ij為0-1變量，表示線路(i,j)是否相連，相連取1，不相連取0。F_ij代表虛擬支路潮流，D_i為虛擬負荷，M為較大的正實數，當線路不相連時α_ij＝0，F_ij＝0。

3.根據權利要求2所述的解耦方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

建立多時段網損和最小的目標函數

minP_loss＝P_gen-P_load (17)；

加入第二約束條件，建立多時段最優潮流模型；所述第二約束條件包括：

節點復功率平衡約束

由歐姆定律推導獲得的矩陣形式

二階錐約束

4.根據權利要求3所述的解耦方法，其特征在于，所述的求解多時段的二階錐規劃模型，獲得配電網恢復方案還包括：

將配電網每個節點根據負荷等級進行排序，獲得w¹…wⁿ；

求解所述多時段的二階錐規劃模型之前加入第三約束條件，包括：

任意兩個對應等級分別為k₁和k₂的負荷i和負荷j，負荷量分別為P_load,i和P_load,j，當k₁k₂，滿足

任意等級j的負荷，為重要等級為k的負荷集合，|·|表示對應集合的元素個數，滿足