[發明專利]一種多能協同的配電網主動解列控制方法

有效

• 申請號: 202110152478.6
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112928753B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 陳厚合;姜濤;李雪;張儒峰;叢前;李國慶;王長江;李本新;張嵩
• 申請（專利權）人: 東北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

本發明公開了一種多能協同的配電網主動解列控制方法，包括：建立考慮多能耦合的配電網多能流網絡模型，并采用交替迭代法進行求解，得到初始多能流；在初始多能流的基礎上，根據耦合元件的類型，提出替代控制策略和協調控制策略，求解多能流，獲取耦合元件、各分布式電源的出力以及配電網中負荷分布情況；在采用替代控制策略和協調控制策略基礎上，以負荷恢復量最大為目標，以安全運行條件為約束，建立考慮多能耦合的配電網主動解列模型；采用貪心算法求解配電網主動解列模型，獲取故障情況下的配電網孤島劃分方案，進而進行主動解列實現故障情況下為配電網負荷持續供電。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，尤其涉及一種多能協同的配電網主動解列控制方法。

背景技術

配電網主動解列作為最有效的供電恢復策略之一^[1]，在故障情況下能夠保證部分重要負荷持續供電，減少因停電造成的人身安全威脅和經濟財產損失。當配電網內部或上級電網發生故障時，可通過調整分段開關及聯絡開關的開合狀態實現主動解列，形成以分布式電源(Distribution Generation,DG)供能的電力孤島，在保證系統供能安全性的前提下，提高系統內重要負荷供電恢復速度。針對含分布式電源的配電網，通過合理地設置解列點的位置，在故障情況下以孤島方式運行來減少故障對配電網的不利影響、縮小停電范圍，對提高配電網供能質量、供能安全性和可靠性具有重要意義^[2-4]。

目前針對含有分布式電源的配電網供電恢復策略進行研究。但分布式電源存在不確定性以及易受外界環境影響等特點，其對電網供能恢復的作用有限。此外，配電網中部分負荷是以電力驅動的能量轉換設備，其作用在于將電能轉換成熱、冷等多種形式的能源，在故障情況下該部分電負荷可轉由相應子系統進行供給。提升配電網的供能恢復能力，不僅要從配電網電源側進行考慮，更要從配電網的多類型負荷的靈活性角度入手，通過調節配電網中能量轉換設備等特殊的靈活性負荷，進一步挖掘配電網的潛在供電恢復能力。

多能耦合的能源背景下，傳統的配電網正在轉變為以配電網為核心，融合電、氣、熱等多種能源網絡構成的多能耦合的能源系統^[5]，其靈活的運行方式和多能互補的特性，一方面為配電網的主動解列提供了更為優質、合理的方案，另一方面也為配電網安全控制提供了新機遇。相較于傳統的主動解列策略，燃氣輪機，熱電聯產機組(Combine Heat andPower，CHP)等元件由于其具有良好的穩定性和可控性，對配電網支撐作用明顯強于光伏、風電等傳統的分布式電源，可通過定量增大耦合元件出力的方式為配電網主動解列提供更有力的電源支撐；其次，電力驅動的能量轉換設備可通過降低功率或直接停止工作等方式減輕配電網負荷，缺失的熱冷等能量支撐可由相應能源系統進行供給，從而減少配電網待恢復負荷量。綜上，考慮多能互補效應后，故障情況下多能耦合的能源系統通過協調多類型能源的方式為配電網提供電源支撐，并通過轉換熱、冷等網絡的能量供給方式削減配電網負荷，對于提高系統故障恢復效果具有重要作用，但在此方面卻鮮有研究。

因此，研究開發一種多能協同的配電網主動解列控制方法尤為重要。

發明內容

本發明提供了一種多能協同的配電網主動解列控制方法，本發明通過構建電-氣-熱耦合的多能流網絡模型，提出了適用于多能耦合的配電網主動解列替代控制和協調控制策略；在根據系統結構選擇合理控制策略的基礎上，以配電網恢復供能量最大為目標，綜合考慮負荷優先級及可控性，建立多能耦合的配電網主動解列模型，采用貪心算法求解考慮多能耦合的配電網主動解列控制，本發明通過考慮系統多能耦合效應，提高配電網供能恢復效果，保證系統供能的安全性和可靠性，詳見下文描述：

一種多能協同的配電網主動解列控制方法，所述方法包括：

建立考慮多能耦合的配電網多能流網絡模型，并采用交替迭代法進行求解，得到初始多能流；

在初始多能流的基礎上，根據耦合元件的類型，提出替代控制策略和協調控制策略，求解多能流，獲取耦合元件、各分布式電源的出力以及配電網中負荷分布情況；