[发明专利]一种基于光伏发电系统的配电网供电恢复方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电力系统的供电恢复方法，尤其是一种基于光伏发电系统的配电网供电恢复方法。

【背景技术】

光伏发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统，该发电系统具有可靠性高、使用寿命长、不污染环境的特点。实际应用时，光伏发电系统通常直接接入配电系统，具有并网运行和孤岛运行两种运行模式，并网运行模式是指光伏发电系统接入电网后与原有系统一起向负荷供电的运行模式；孤岛运行模式是指电网发生故障后，光伏发电系统和主电网分离，对停电区域负荷独立供电的运行模式。

当电网的部分线路因故障或维修而停电时，停电线路由所连的并网发电装置继续供电，并连同周围负载构成一个自给供电的孤岛现象，这种现象叫做光伏孤岛效应。随着光伏发电系统在配电网中数量不断增加，在电网输配电系统发生故障时，利用光伏孤岛效应，继续保持为重要负荷供电，从而提高系统供电可靠性，为智能电网应对电网大面积停电提供了一种新措施。

配电网供电恢复是在配电网发生故障后，通过网络重构在确保系统运行安全的条件下，快速恢复对非故障停电区域失电负荷的供电。目前已有大量文献对供电恢复算法进行了研究，如采用启发式搜索法，模糊数学法，遗传算法，模拟退火算法等来寻找最优恢复方案。光伏发电系统并网后，配电网结构和运行控制方式都将发生巨大改变，孤岛的形成使传统配电网供电恢复算法不再符合新的要求。因此，研究电网大面积停电后，利用光伏孤岛效应，维持重要负荷供电的前提下最大限度地对非故障停电区域恢复供电，提高电力系统抗灾防御能力具有重要的意义。

【发明内容】

本发明提供一种基于光伏发电系统的配电网供电恢复方法，利用光伏发电系统作为配电网的后备电源，在维持重要负荷供电的前提下最大限度地对非故障停电区域恢复供电。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种基于光伏发电系统的配电网供电恢复方法，包括如下步骤：

步骤1，按光伏发电系统的安装位置和容量确定故障后光伏发电系统的孤岛划分方案，确定孤岛划分方案执行时需要断开的分段开关的配置位置；

步骤2，故障发生后，检查故障支路下游是否包含光伏发电系统，如果包含光伏发电系统，光伏发电系统转入孤岛运行；

步骤3，查找光伏孤岛形成时需断开的分段开关和停电区域支路分段开关位置；

步骤4，调整故障后配电网络结构信息，寻找非故障停电区域可恢复路径，确定可操作分段开关和联络开关数，确定基本粒子向量；

步骤5，根据孤岛形成后配电网拓扑结构变化，调整潮流计算程序中网络结构信息，对潮流计算程序对光伏发电系统进行动态孤岛划分，孤岛划分的目标是使孤岛内所包含负荷点的等值有效负荷之和最大，按照二进制粒子群优化算法求解孤岛外非故障停电区域的配电网供电恢复方案。

进一步的，所述步骤1中光伏发电系统孤岛划分方案包括：以光伏发电系统所在馈线的负荷点为圆心，沿着网络拓扑方向，以光伏发电系统的额定容量为半径搜索负荷,该圆内包含的负荷点集合称为功率圆，并采用广度优先搜索来确定功率圆的范围；从光伏发电系统所在馈线的负荷点出发，首先访问与负荷点相连的所有支路，然后访问下层支路，遍历功率圆图，直至目标函数达到最大值。这个孤岛的端点是孤岛划分方案执行时需要跳开的节点，即分段开关的配置位置。

本发明的有益效果：

本发明提出基于光伏发电系统的配电网供电恢复方法，当配电网发生严重故障引起大面积停电时，对光伏发电系统进行孤岛划分，光伏发电系统按孤岛划分方案转入孤岛运行模式维持对孤岛内重要负荷供电；采用基于二进制粒子群优化算法的供电恢复方法对孤岛外非故障停电区域进行供电恢复，在维持孤岛内重要负荷供电的前提下最大限度地对孤岛外停电区域恢复供电。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的测试系统图。

【具体实施方式】

本发明提出了一种基于光伏发电系统的配电网供电恢复方法，利用光伏发电系统进行孤岛划分，光伏发电系统按孤岛划分方案转入孤岛运行模式维持对孤岛内重要负荷供电；采用基于二进制粒子群优化算法的供电恢复方法对孤岛外非故障停电区域进行供电恢复，在维持孤岛内重要负荷供电的前提下最大限度地对孤岛外停电区域恢复供电。