[發明專利]一種故障后的計及DG的供電范圍劃分方法

有效

• 申請號: 202010915903.8
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112072652B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 張蓮梅;高澤璞
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 劉琰

本發明公開了一種故障后的計及DG的供電范圍劃分方法，該方法包括：構建知識圖譜，確定負荷實體初始點，計算當前負荷總功率，負荷重要性總和DG實體的剩余輸出功率；通過知識圖譜技術找到負荷重要性最高節點集合；運用知識圖譜技術搜索最短路徑集合及所需參數；選出負荷收益最大的路徑，選出負荷實體的收益最大的負荷，將其中的負荷加入供電范圍。本發明考慮了負荷重要性對整個配電網拓撲結構的影響，將其作為首選因素，與配電網拓撲結構實際情況相吻合；運用知識圖譜技術于最高重要性物品搜索和物品最短路徑搜索中，提高了搜索效率和結果準確性。每一步都是對一串負荷點物品進行操作，加快了算法的計算速度，具有可行性、實時性和實用性。

技術領域

本發明涉及配電網發生故障后的DG停電區域劃分方法領域，尤其涉及一種故障后的計及DG的供電范圍劃分方法。

背景技術

現今，大量新能源和分布式電源持續不斷的接入電網運行，使得配電網的規模不斷擴大，拓撲結構逐漸復雜。在配電網迅速發展的同時，復雜的拓撲網絡結構對供電可靠性提出了更高的要求。

由于配電網中各種能源的參差不齊，導致發生停電事件的可能性增加。從停電事件發生到修復這段時間內，通過監控配電網中的聯絡開關狀態，對配電網拓撲進行調整重構，明確供電孤島范圍，盡可能的保證重要區域和最大區域范圍的供電可靠性。

考慮當配電網中存在DG時，供電主點出現故障而無法向后續網絡正常供電，此時將DG作該配電網區域中新的供電電源。DG的輸出功率不一定能滿足該配電網區域中的負荷所需功率。因此，需要在多約束下，對DG所能滿足的供電范圍進行劃分，從而減小停電造成的影響。

將配電網中的負荷類型分為一類負荷L₁、二類負荷L₂和三類負荷L₃。W代表負荷的所需功率，M代表負荷重要性。M和W的乘積為該負荷恢復供電所帶來的收益。因此，利用DG的輸出功率來恢復供電的目標函數表示為：

其中，n為原停電區域中的負荷數量，M(i)為負荷重要性，W(i)為負荷所需功率，x(i)表示該負荷是否劃分入DG供電區域內，x(i)＝1時為是，x(i)＝0時為否。

計及DG的供電范圍劃分模型的數學表達式為：

其中，P_DG(min)為DG的輸出功率下限，由于負荷具有波動性，所以在滿足供電需求的基礎上，需要留有一定的功率裕度，確保供電范圍內的穩定性。U表示負荷點當前電壓，U_n(min)表示負荷點所需最小電壓，U_n(max)表示負荷點所需最大電壓。I_l為支路電流，I_l(max)支路所能承受的最大電流。

在進行DG的供電范圍劃分時，需要遵循以下要求：

(1)重要性高的負荷應優先考慮。在運行DG對故障停電區域進行供電劃分時，要首先考慮重要性最高的負荷，將其劃分進DG的供電范圍中，不需考慮綜合收益的問題。

(2)停電范圍及損失最小。充分利用DG的輸出功率，在不超過DG出力的前提下，將盡可能多的負荷劃分入DG的供電范圍中，即減少了停電損失，也保證了DG的供電效率。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于針對現有技術中的缺陷，提供一種故障后的計及DG的供電范圍劃分方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

本發明提供一種故障后的計及DG的供電范圍劃分方法，該方法包括以下步驟：

步驟1、根據所研究區域的配電網拓撲結構及DG的信息數據，構建知識圖譜，其中包括DG實體、負荷實體和聯絡開關關系；