[发明专利]一种适用于电力系统分区恢复模式的黑启动电源选址方法

说明书

本发明涉及一种适用于电力系统分区恢复模式的黑启动电源选址方法，其技术特点是：形成网络拓扑矩阵；采用离散粒子群算法，生成黑启动电源选址的初始方案；采用连续粒子群算法，生成机组分区和排序的初始方案；采用Dijkstra最短路径算法，计算初始方案的机组容量恢复速度；根据连续型粒子群算法的粒子变化规则，生成新的机组分区和排序的方案；计算黑启动电源选址方案的电源建设成本与机组容量恢复速度的加权和，作为评价值；根据离散型粒子群算法的粒子变化规则，生成新的黑启动电源选址方案。本发明解决了黑启动电源选址的规划问题；能够从电力系统的规划设计层面对大停电事故进行主动防御，提升了大停电后电力系统的恢复效率。

技术领域

本发明属于电力系统运行与控制技术领域，尤其是一种适用于电力系统分区恢复模式的黑启动电源选址方法。

背景技术

随着极端自然灾害事件的频发和恶意网络攻击方式的发展，现代电力系统依然存在大面积停电的风险。大面积停电后的恢复过程是一件系统工程。现有恢复方法主要针对大停电后的系统被动应对问题，很少有从系统的规划设计层面对大停电事故进行主动防御。如果能够从系统规划设计之初，合理设置黑启动电源的数量和位置，能够有效帮助电力系统灵活应对大停电事故，缩短系统停电时间。受黑启动电源特性和地理地形等条件限制，传统的黑启动电源如抽水蓄能发电厂并不能灵活布点。近年来，随着电网形态和控制技术的发展，出现了包括FCB(Fast-Cut-Back)机组、分布式微网、风电场等新的黑启动电源形式，为黑启动电源的灵活布点提供了理论依据和技术支撑。因此，如何有效地进行电力系统分区恢复模式的黑启动电源选址规划是目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目地在于克服现有技术的不足，提出一种适用于电力系统分区恢复模式的黑启动电源选址方法，其综合考虑黑启动电源建设成本和负荷恢复速度，采用离散粒子群算法和连续粒子群相结合的方式，设计了黑启动电源优化选址的流程，解决了黑启动电源的规划问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种适用于电力系统分区恢复模式的黑启动电源选址方法，包括以下步骤：

步骤1、输入地区电网的网架架构、机组信息和负荷数据，形成网络拓扑矩阵；

步骤2、采用离散粒子群算法，生成黑启动电源选址的初始方案；

步骤3、根据黑启动电源选址的初始方案，采用连续粒子群算法，生成机组分区和排序的初始方案；

步骤4、采用Dijkstra最短路径算法，计算初始方案的机组容量恢复速度；

步骤5、根据连续型粒子群算法的粒子变化规则，生成新的机组分区和排序的方案；

步骤6、重复步骤4到步骤5，依据粒子群算法的终止规则，选择出机组容量恢复速度最大的机组分区和排序方案，并依次得到每一种黑启动电源选址方案的机组容量恢复速度；

步骤7、计算黑启动电源选址方案的电源建设成本与机组容量恢复速度的加权和，作为黑启动电源选址方案的评价值；

步骤8、根据离散型粒子群算法的粒子变化规则，生成新的黑启动电源选址方案；

步骤9、重复步骤3至步骤8，依照离散粒子群的终止规则，选择加权和最大的方案作为黑启动电源选址方案。

所述步骤4采用如下公式计算机组容量恢复速度：

其中，T为给定的系统恢复时间，n_G为被启动机组的数量，P_Gi(t)为机组G_i在t时刻的有功出力。

所述步骤5连续型粒子群算法的粒子变化规则为：