[发明专利]适用于不确定性环境下的主动配电网鲁棒恢复控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于不确定性环境下的主动配电网鲁棒恢复控制方法，属于电力系统优化运行控制领域。

背景技术

随着分布式电源在配电网中渗透率的不断提高，主要体现为风电和光伏，其发电的波动性和间歇性为电网运行控制引入了大量的不确定性因素。对于配电网的恢复控制而言，由于许多开关与设备的操作需要人工执行，因此实际的供电恢复是一个耗时过程。期间，分布式电源出力将受到天气因素和环境因素的影响而发生波动，同时负荷需求在供电恢复过程中也会产生随机性变化。此外，由于配电网的自动化水平较低，安装的实时量测装置很少，大部分非量测节点需要通过负荷曲线法或短期负荷预测法得到伪量测负荷数据，而推算的伪量测数据与真实负荷值可能存在较大偏差，不足以获得所有节点负荷的准确可靠估计值。因此，负荷量测误差、供电恢复期间的负荷波动与分布式电源出力波动，是主动配电网恢复控制过程中不确定性因素的三大主要来源，可以归纳总结为负荷不确定性和分布式电源出力不确定性。

主动配电网中的开关一般分为常闭的分段开关和常开的联络开关两类；当主动配电网发生故障并对故障进行隔离处理后，可以通过上述开关开合状态的改变，将非故障停电区的负荷转供到其他馈线或同一馈线的其他带电支路上，实现对非故障停电区域的供电恢复。因此，恢复控制本质上就是满足主动配电网运行约束下的最优开关组合问题，而对应执行的具体开关开合方案就是针对某一故障的恢复控制策略。传统的确定性恢复控制方法未考虑恢复期间的负荷不确定与分布式电源出力不确定性，由该类确定性方法生成的恢复控制策略(线路开关断开还是闭合的某种组合方式)在实际执行中可能导致恢复结果不佳，甚至在某些开关开合组合下会出现线路过载或电压越限的后果，最终使得该恢复控制策略不可行。目前已有的一种基于信息间隙决策理论的鲁棒恢复控制方法，对负荷不确定性与分布式电源出力不确定性的描述过于简化，并且针对某一故障只能给出一个帕累托前沿，而如何从该帕累托前沿中选择最优的鲁棒恢复控制策略十分困难，故该鲁棒恢复控制方法在现实中难以使用。因此，需要提出一种新的具有实用性的鲁棒恢复控制方法，以解决不确定性环境下的恢复控制不可行难题。

发明内容

本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提出一种适用于不确定性环境下的主动配电网鲁棒恢复控制方法，该方法考虑了负荷不确定性与分布式电源出力不确定性因素，根据调度中心所掌握的历史数据构建出供电恢复过程中负荷与分布式电源出力的不确定性区间，针对此不确定性区间生成出能够应对负荷和分布式电源出力波动的鲁棒恢复控制策略，以保证该恢复控制在不确定性区间中的任何波动场景均具有可行性。

本发明提出的适用于不确定性环境下的主动配电网鲁棒恢复控制方法，包括以下步骤：

1)在主动配电网发生故障并进行故障隔离后，调度中心根据历史数据和获取到的该主动配电网当前负荷和分布式电源出力值，构建出的负荷和分布式电源出力不确定性区间Π如式(1)所示：

其中，Ψ_con为该主动配电网故障隔离后带电区域的负荷节点集合；对于每个属于Ψ_con的带电区域负荷节点i，为供电恢复期间实际的不确定有功负荷值，P_i⁰为调度中心获取的已知的当前有功负荷值，和分别为供电恢复期间人为预设的有功负荷向下和向上的波动量，取值区间均为[0,0.5P_i⁰]；Ψ_dg为该主动配电网中与分布式电源相连的所有节点集合；对于每个属于Ψ_dg的分布式电源节点i，为供电恢复期间实际的不确定分布式电源最大有功出力值，P_i^0,dg为调度中心获取的已知的当前分布式电源最大有功出力值，和分别为供电恢复期间人为预设的分布式电源最大有功出力向下和向上的波动量，取值区间均为[0,0.5P_i^0,dg]；

2)建立所述主动配电网鲁棒恢复控制的两阶段优化形式的目标函数如式(2)所示：