[发明专利]含DG配网多故障多目标联合优化抢修恢复策略求取

说明书

技术领域

本发明属于电力系统保护与控制领域，针对含分布式电源配电网发生多故障进行分阶段、分层多目标联合优化抢修恢复策略求取。

背景技术

电力的持续和可靠供应是维持人们正常生产生活的必要条件。配电网作为输送电能的重要环节，直接影响到对用户的供电质量。据统计，国内停电事故中80％以上是由配电网故障引起的。尤其是分布式电源(DG)接入配电网之后，系统网络结构变得更为复杂，对配电网恢复供电的快速性和高效性提出了新的挑战。因此，含DG的配电网发生多故障时，如何快速恢复供电显得尤为重要。文献《基于改进离散多目标BCC算法的配电网灾后抢修策略》建立了灾后配电网故障抢修和故障恢复相结合的优化模型，并将联络开关作为虚拟故障点处理，但模型中对故障恢复的内容较为单一。《配电网多故障抢修与供电恢复联合优化模型》提出了配电网多故障抢修与恢复的联合优化模型，但对抢修顺序优化问题的求解模型较为简单，计算量较大。配电网故障抢修和供电恢复是分阶段、逐级交替开展的，二者既相对独立，又相互协调，是一个很复杂的过程。目前，基于动态规划理论，考虑配电网故障抢修与供电恢复的关联性，建立含DG的配电网多故障分阶段、分层多目标联合抢修与恢复优化策略的研究很少。该研究对于实现复杂配电网发生多故障时，实现高效抢修和减少停电综合经济损失具有重要指导意义。

发明内容

(一)技术问题

针对目前配电网故障抢修与恢复内容单一，模型简单，未考虑抢修与恢复相互间影响等问题，本发明提出了一种含分布式电源配电网发生多故障进行分阶段、分层多目标联合优化抢修恢复策略获取方法。

(二)技术方案

目前，研究和工程实践中，对配电网故障抢修与恢复较多的是针对发生单一故障，某个单一目标函数以及未考虑分布式电源与主网协同优化的情况进行模型建立，求取最优抢修与恢复策略。这样的策略有局限性，不能很好的解决复杂配网多故障快速，高效地抢修恢复。本发明提出一种含分布式电源配电网发生多故障进行分阶段、分层多目标联合抢修恢复优化策略获取方法，该方法首先通过等效变换，简化网络拓扑结构，主要做了以下简化：①配电网系统中馈线等效简化成虚拟DG，为后面的馈线和DG综合优化提供方便②根据负荷的可控性，把负荷分成可控和不可控，在抢修恢复阶段方便实现可控负荷联盟，进而实现部分负荷恢复和切除，提高抢修恢复效率③对于非相同支路中的两个故障之间存在联络开关，且联络开关的备用容量可以恢复任一支路故障的失电负荷量，即可以互为备用，这样的两处故障可以等效为一处故障，抢修和恢复时可以分阶段进行；然后对每一故障都采用分两阶段，两层进行建模，建立既有简单的抢修恢复优化模型，又有复杂的多目标联合优化模型；最后采用适合配电网抢修恢复特点及数学模型的算法就行求解，求取最优快速抢修恢复多故障配网策略。

(三)有益效果

本发明解决了含分布式电源配电网发生多故障时，抢修与恢复效率低，综合经济损失较高的问题。

附图说明

图1是本发明的具体实施流程图(算法总体流程图)；

图2是馈线等效为虚拟DG；

图3是可控负荷联盟等效图；

图4是含DG的配电网多故障内层抢修与恢复求解流程图；

图5是含DG的配电网多故障外层抢修与恢复求解流程图。

具体实施方式

下面结合结构示意图图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图一所示的优化策略求取流程图。

本发明包括以下步骤：

1)含DG和馈线的配电网多故障网络简化

首先，含DG和馈线的配电网发生多故障时，将馈线等效为等值的DG，配网系统就简化成只含分布式电源和开关的系统，在同一模型下进行故障抢修与恢复策略研究。根据馈线恢复失电负荷量，确定虚拟DG的容量，等效处理后模型如图2。

2)配电网可控负荷联盟

含DG的配电网发生多故障时，将DG可恢复范围内的可控负荷与不可控负荷分类，可控负荷进行联盟，根据DG的供电容量进行可控负荷的部分或者全部恢复，可控负荷联盟等效图如图3，其中2、4、6、8是可控负荷，1、3、5、7是不可控负荷。

3)特定故障等效

对于非相同支路中的两个故障之间存在联络开关，且联络开关的备用容量可以恢复任一支路故障的失电负荷量，即可以互为备用，这样的两处故障可以等效为一处故障。

4)约束条件和各阶段内、外层目标函数模型

4.1)约束条件

1)辐射状结构：