[發明專利]一種基于IGDT的配電網故障恢復方法、系統

有效

• 申請號: 202011336930.6
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112467731B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李憶琪;張靖;吳志;王靖萱
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/14;H02J3/28;H02J3/32
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 張明利

1.一種基于IGDT的配電網故障恢復方法，其特征在于，針對于配電網的故障，所述配電網故障發生初始，對應所述配電網故障所制定的恢復策略進行可行性判定，若制定的故障恢復策略無法解決所述配電網故障，則立即停止所述制定的恢復策略實施；

對應所述配電網故障所制定的恢復策略進行可行性判定包括以下步驟：

步驟A：構建所述配電網故障恢復隨機優化模型并求解，根據確定性最優決策的目標函數設置擴充系數θ；

步驟B:建立所述配電網故障恢復隨機優化模型分別針對于負荷的不確定性以及DG出力的不確定性情況下的單一目標模型，得到單一目標模型的不確定系數α，β與擴展系數θ之間的關系；

步驟C：基于負荷的不確定性以及DG出力的不確定性情況下的單一目標模型下，聯合考慮負荷以及DG出力兩種不確定性，構建多目標優化模型；

步驟D：通過引入NNC的Pareto前沿求解方法求解多目標優化問題的Pareto前沿，構建現行故障恢復策略的可行域，進行主動判別是否繼續執行制定的故障恢復策略；

所述步驟A包括以下步驟：

針對于確定性算法求解下的配電網故障恢復策略，如下所示：

式中，z為0-1變量，z^t表示t時刻不可控負荷的投切狀況，1表示負荷切除，0表示負荷接入，t∈[2,N_T]；

表示在t+1時段末j節點儲能裝置的剩余容量；

分別表示儲能裝置在t時段的放電與充電功率；

E_{j,ESS,bat,max}表示儲能裝置的最大容量；

P_{j,ESS,dis,max}與P_j,ESS,ch,max分別表示j節點接入儲能裝置的最大放電與充電功率；

D為0-1變量，與分別表示t時刻充放電狀態；

α_PV,α_WD分別表示光伏與風機的并網狀況，1表示并網低電壓運行，0表示脫網；

表示t時刻，與j節點相連的所有分布式電源有功以及無功出力之和；

分別表示t時刻與j節點相連所有分布式電源有功和無功出力預測值；

分別為t，t-1時刻所連接的燃氣輪機的有功功率；

P_gt,up與P_gt,down分別為所連接的燃氣輪機爬坡功率的上、下限；

F為所有故障線路始節點與末節點組成矢量的集合；

h為在一個時段最多能夠同時檢修的線路的個數；

Tf為檢修一條故障線路所消耗的時間；

表示t時段、以q電源點為主導節點的分割區域存在；

表示t時段、i節點為分割區域q內的節點；

為t時刻區域q主導節點虛擬出力；為t時刻、以i為始節點、j為末節點、分割區域q內的線路虛擬功率；

為k節點的虛擬負荷；

所述步驟B包括以下步驟：

步驟B01.建立故障恢復過程中柔性負荷與可中斷負荷的模型：

針對于負荷不確定性的IGDT魯棒模型如下所示：

Obj maxα

s,t.式(2)-式(28) 式(30)

Revs.t.{式(30) 式(32)

其中，r0為故障恢復模型最優解的目標函數值，θ為擴充系數，α為負荷波動的不確定系數；式(31)表示向式(30)中的新增約束；式(32)表示對式(30)中約束條件的修正；

步驟B02.參與黑啟動的分布式電源不確定性建模：

針對于DG出力不確定性的IGDT魯棒模型如下所示：

Obj maxβ

s.t.式(2)-式(28) 式(34)

Revs.t.{式(34) 式(36)

其中，β為負荷波動的不確定系數；式(35)表示向式(34)中的新增約束；式(36)表示對式(34)中約束條件的修正；

所述步驟C中聯合考慮負荷以及DG出力兩種不確定性的多目標優化模型如下：

Obj Max{α,β}

所述步驟D中，通過引入NNC的Pareto前沿求解方法求解多目標優化問題的Pareto前沿方法如下：

步驟D01.確定始節點與末節點，將(α_max,β_min)，(α_min,β_max)作為Pareto前沿的始節點與末節點；

步驟D02.優化問題目標函數歸一化；

步驟D03.依據歸一化法向量分割解空間；

步驟D04.計算Pareto最優解并生成Pareto前沿；

所述步驟D02.優化問題目標函數歸一化包括以下步驟：

坐標原點到解空間中點的向量:

在向量上等距選取若干特征點P作為壓縮解空間的參考節點；

歸一化后的坐標原點到特征點向量可表示為：

所述步驟D03.依據歸一化法向量分割解空間包括以下步驟：

依據歸一化法向量取得的特征點Pp做若干垂直線，可將原多目標優化問題得解空間分為n-1個區域，將n-1個區域看作n-1個獨立得解空間；

設置新的約束條件如式(36)所示，其表示不確定狀況所在歸一化坐標系的位置介于與其相鄰的兩條法向量的垂直線之間；

表示歸一化坐標系原點到該位置的向量；

表示由該位置指向特征點Pp的向量；

當向量與向量的夾角為銳角時，表示該不確定狀況未超過解空間的下界；

向量與向量的夾角為鈍角時，表示該不確定狀況未超過獨立的解空間的上界；

所述計算Pareto最優解并生成Pareto前沿：

多目標優化問題被拆分為若干個解空間，對于每個解空間，多目標優化問題模型如下所示：

for p＝2 to n

Obj max{F^*}

其中,F*為主導目標函數，在求解得到每個特征點的Pareto解后，將所有解去歸一化并相連即可得出該多目標優化問題的Pareto前沿。

2.一種基于IGDT的配電網故障恢復系統，其特征在于，所述恢復系統上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1所述方法的步驟。