[發明專利]一種基于自然災害后協同微電網的配電網韌性提升方法

在審

• 申請號: 202210410888.0
• 申請日: 2022-04-19
• 公開（公告）號: CN114914897A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 莫玉瓊
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 杭州正南創想專利代理事務所(普通合伙) 33360
• 代理人: 盧斌鋒

本發明涉及配電系統恢復與評價技術領域，是一種基于自然災害后協同微電網的配電網韌性提升方法，自然災害配電網故障無法正常運行，處于配電網中的分布式電源參與配電網故障恢復策略中，形成多個由分布式電源供電的微電網孤島，提升配電系統的生存能力，確保電力系統關鍵負荷的正常供電；該方法包括以下步驟：S1、給定好分布式電源在配電系統中的位置；S2、分析配電系統各節點故障概率，確定故障節點；S3、根據故障節點與分布式電源在配電系統的位置，控制開關設備和分布式電源的狀態，形成能夠繼續持續供電的多個微電網；S4、考慮負荷優先級，由分布式電源參與恢復配電網中關鍵負荷；S5、根據提出韌性評估指標，對配電網韌性提升效果評價。

技術領域

本發明涉及配電網和微電網的技術領域，具體來說是涉及一種基于自然災害后協同微電網的配電網韌性提升方法。

背景技術

近年來高影響低頻率的自然災害為配電網的安全穩定運行帶來了巨大挑戰，傳統切機、切負荷的恢復方法凸顯了經濟損失較大的缺點，不能及時保證重要負荷供電恢復時間，

對災區救援工作帶來巨大的挑戰。

配電網韌性是近些年提出的對于配電網應對高影響低概率事件的響應能力，分為故障前配電網的防御手段，故障中配電網的抵抗措施以及故障后配電網的恢復能力，本發明側重提升故障后的恢復能力以及恢復后對韌性的評價指標。

發明內容

為實現上問題出的故障后對于配電網恢復能力的提升，本發明提出一種通過模擬線路的故障概率，確定故障線路以及失電負荷，通過配電網中預先設定好的分布式電源構成微電網恢復重要負荷持續供電方法。

本發明一種基于自然災害后協同微電網的配電系統韌性提升方法，包括以下步驟：

S1、給定好分布式電源在配電系統中的位置；

S2、分析配電系統各節點在自然災害下的故障概率，確定故障節點；

S3、根據在S2中造成的故障節點聯合S1中分布式電源在配電系統的位置，控制遠程控制開關設備和分布式電源的開/關狀態，形成能夠繼續持續供電的多個輻射狀微電網；

S4、考慮失電負荷的優先級系數，由分布式電源參與分步恢復配電網中關鍵負荷的供電；

S5、根據微電網中恢復的重要負荷，對比自然災害后對配電系統的韌性提升進行評價。

進一步地，所述S2中線路故障概率的計算公式如下為：

其中和分別為線路l故障概率的上、下限，配電網中線路損壞數的期望值為k_ace,u_l為線路l的電壓幅值，Ω_l為配電網中線路的集合，N_l為配電網中線路總數量。

進一步的，考慮微電網中節點負荷和線路的連通性，如果節點i和節點j都屬于微電網k，即v_ik＝v_jk＝1，兩個節點之間連接的線路(i，j)也應該屬于微電網k，則該線路上的開關應處于閉合狀態。因此，節點間的支路約束可以表示為：

其中v_ik和v_jk表示輔助二進制決策變量v_ik、v_jk∈{0，1}，分別表示子節點i和父節點j是否屬于微電網k，若屬于v_ik、v_jk＝1，或不屬于v_ik、v_jk＝0，其表示微電網k的集合，θ_k(i)表示節點i關于微電網k的父節點。