[发明专利]基于分布式储能的配电网故障重构及电压控制方法及系统

说明书

本发明涉及配电网故障后的供电恢复与电压控制领域，具体公开了基于分布式储能的配电网故障重构及电压控制方法及系统。该方法针对主动配电网中断线故障，基于主动配电网中储能装置的电能支撑和调压装置的电压调节作用，以线路不过载、电压不越限为原则，利用主动配电网动态网络重构的方法，以主动配电网故障恢复成本最小为目标，实现主动配电网故障后供电的快速恢复，同时针对故障期间储能、DG状态变化实时更新配电网非故障区域负荷供电方案。所提方法充分基于故障期间储能装置的荷电状态、DG消纳状态及可能停电时间制定储能充放电策略，并按此策略协调调压装置调节进行主动配电网动态网络重构，以尽量恢复主动配电网中负荷供电。

技术领域

本发明涉及主动配电网故障后的供电恢复与电压控制领域，具体涉及基于分布式储能的配电网故障重构及电压控制方法及系统。

背景技术

目前，主动配电网故障恢复要求其恢复时间短、切负荷量少、拓扑结构满足安全运行要求；同时，随着清洁能源的并网，DG的故障运行要求增加配电网故障恢复的复杂性，现有故障恢复技术大多基于DG对故障恢复的影响，从切负荷量、故障恢复后网损、故障恢复成本等多方面出发，采用多目标多约束方法对主动配电网故障后恢复策略进行了大量有利讨论；但是，随着主动配电网结构及参与元件的日益丰富，主动配电网故障后恢复依然存在以下几方面的问题，一是，储能装置的“源荷”可变性对主动配电网故障恢复的威胁；二是，主动配电网中拥有丰富的调压资源，但并未充分考虑其故障恢复时的调节能力；三是，主动配电网故障具有一定时长，现有故障恢复仅针对故障时刻配电网的故障恢复问题，并未充分考虑故障期间，DG与负荷时序波动对故障运行状态的安全威胁。

因此，有的学者提出基于可中断负荷与DG参与协调的故障恢复模型，但并未针对故障期间配电网中负荷、DG出力波动时的进一步优化；有的方法采用多阶段式故障恢复，提高了故障恢复效率，但并未基于主动配电网的复杂性；针对含分布式储能的主动配电网单一的网络重构方式或单时刻的故障恢复策略都难以充分保证整个故障期间主动配电网非故障区域的安全供电。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是基于分布式储能的配电网故障重构及电压控制方法，该方法利用主动配电网中储能装置的电压支撑能力与调压装置的调节能力，采用配电网动态重构的方法，恢复主动配电网故障状态下非故障区域负荷供电。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

基于分布式储能的配电网故障重构及电压控制方法，包括以下步骤：

(1)制定储能装置的充放电策略：根据动配电网故障时储能装置的荷电状态、DG出力消纳状态与负荷需求，评估配电网最大可能停电时长，并制定储能装置的充放电策略；

(2)主动配电网动态网络重构：根据制定的储能装置的充放电策略及调压装置的调节能力，以故障恢复成本最小为目标采用基于生成树的蚁群算法，根据主动配电网中DG与储能供电恢复能力对非故障区域支路开关组合进行优化，求解供电恢复最优路径，并对主动配电网进行动态网络重构；

(3)调压装置的电压优化：当主动配电网动态重构不能保证节点电压安全时，利用调压装置进行网络电压调节，以实现最大程度上恢复主动配电网区域负荷供电。

本发明的有益效果是：含分布式储能集中控制的主动配电网故障后重构及电压控制方法能有效提高主动配电网断线故障后的非故障区域负荷恢复供电，该方法充分利用主动配电网中储能装置的电能支撑能力，配合主动配电网灵活的网络拓扑结构，最大化恢复非故障区域负荷的供电；同时，利用主动配电网中丰富的调压装置，进一步提高主动配电网的电压灵活调节能力，以实现主动配电网故障状态下非故障区域负荷的全部安全供电。此外，本发明所提方法基于主动配电网故障期间储能荷电状态变化、DG出力及负荷波动，制定时序故障恢复方案，具有很强的适应性。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述配电网故障重构及电压控制方法具体包括以下步骤：