[發明專利]一種供電網黑啟動分區方案計算方法及計算系統

有效

• 申請號: 202110267414.0
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112884608B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 章海靜;彭書濤;王建波;夏楠;鄧俊;金吉良;劉瑤;鄭天悅;李樹芃;劉坤雄
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06Q10/04;G06F17/13
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開了一種供電網黑啟動分區方案計算方法及計算系統，本發明首次用一個統一的解析式來描述聯絡線最少、可調負載與黑啟動電源之間的平衡以及保證一類負荷快速恢復供電等約束條件。通過求解微分方程組的方法直接求得最優分區方案的解析解，而非提供多種方案人工選擇。所提出的方法適于程序實現，且進行了實際驗證，為黑啟動分區方案的計算提供了一種全新的思路和方法。

技術領域

本發明屬于電網分區計算技術領域，具體涉及一種供電網黑啟動分區方案計算方法及計算系統。

背景技術

對于系統內含有多個黑啟動電源的大系統，在大停電事故發生后，合理的分區劃分方案將有助于各系統協調并行恢復進而縮短全系統恢復供電時間。各個分區的劃分應以分區間聯絡線最少為目標，并充分考慮快速恢復一類負荷的供電。目前，現有的分區劃分多采用整數線性規劃模型，通過構造割約束并利用高效求解器CPLEX對模型多次求解以獲取足夠多的方案以進行比較，并最終選擇最優的分區劃分方案。這種方法的缺點是：計算過程相對復雜，計算時間較長，且會提供一組解供人工選擇，而非直接給出最優方案。從數學上分析，通過解微分方程組的方法可以快速直接獲得最優解，但目前還缺乏一種無需求取多個分區方案，直接通過解微分方程組形式快速求取最優解析解的方法。

發明內容

本發明提供了一種供電網黑啟動分區方案計算方法及計算系統，通過求解微分方程組的方法直接求得最優分區方案的解析解，而非提供多種方案人工選擇。

為達到上述目的，本發明所述一種供電網黑啟動分區方案計算方法，包括以下步驟：

構建負荷節點與黑啟動電源節點最小拓撲關系矩陣，所述關系矩陣中的元素為各負荷節點與黑啟動電源節點的最小拓撲距離；

根據各個負荷節點間的關聯關系，建立負荷節點關系矩陣表，所述負荷節點關系矩陣表中的元素用于表征負荷節點兩兩之間的連接狀態；

引入用于表征負荷節點是否為一類負荷的變量和用于表征負荷節點是否為可調負荷的變量；

構建分區范圍表，所述分區范圍表中的元素為各黑啟動電源節點和負荷節點的分區從屬關系值；

利用構建的負荷節點與黑啟動電源節點最小拓撲關系矩陣中的元素、負荷節點關系矩陣表中的元素，以及引入的用于表征負荷節點是否為一類負荷的變量和用于表征負荷節點是否為可調負荷的變量構建能量函數；

求解建立的能量函數，以得到分區范圍表中各單元元素值，并根據分區范圍表中各單元元素值劃分供電分區，元素值為1的單元對應的負荷電源節點和黑啟動電源節點劃分至同一個分區。

進一步地，負荷節點與黑啟動電源節點最小拓撲關系矩陣如下：