[发明专利]含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法

说明书

本发明公开了含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法，包括步骤1分布式发电条件下配电网模型简化，模型建立，模型建立是把原始含DG的配电网转化为边有权值的连通图，边的权值由该条边所接负荷的功率大小、负荷的重要性共同确定，权值可以通过多指标量化评估方法得到，重要性越大，计算得到的权值就越小，相对应负荷的优先权就越高。具有以下优点：提出了一种改进的动态规划算法进行孤岛划分求解，可以准确快速的计算出合理的计划孤岛方案，以最大恢复供电为目标，综合考虑负荷的重要性，能有效地提高问题的求解速度和精度，可为配电网动态规划提供重要的科学依据。

技术领域

本发明涉及电网运行与规划领域，特别是涉及含分布式电源的配电网孤岛划分的规划计算方法。

背景技术

随着分布式发电（Distributed Generation，DG）技术的逐渐成熟，配电网中以各种可再生能源为一次能源的DG逐年增加。DG渗透率的不断提高，配电网的运行方式及管理也更加复杂，现行DG并网规程不允许孤岛运行，要求出现故障或扰动时， DG 必须迅速退出，导致DG对配电网的贡献局限于清洁发电方面。然而DG在发电灵活性等方面的优势并没充分利用，根据电网结构、DG 的位置、发电容量、线路负荷状况等确定孤岛划分方案和控制方法，当配网上级线路故障时，能够依据确定方案对部分或全部负荷持续供电，DG孤岛运行可以迅速地恢复受故障影响的重要负荷的供电，提高系统供电可靠性，通过有效的控制，确保系统安全稳定运行。IEEE 1547-2003也将DG 计划孤岛的实现作为以后的工作重点，IEEEStd.1547.4-2007更是提出了分布式孤岛电力系统的设计、操作和集成指南草案。

孤岛划分是一个非常复杂的综合性课题，它几乎涉及电力系统稳定控制和电力系统继电保护领域的所有研究方向。传统电力系统中，实现孤岛运行首先要满足3个必要条件： 1）发电机同步约束(separation and synchronization constraint，SSC)，即岛内发电机必须保持同步运行；2）电力平衡约束(power balance constrain，PBC)，即岛内功率基本平衡；3）传输线安全约束(rated value and limit constraint，RLC)，即岛内各线路及设备的负荷应在稳态安全约束范围内。由于DG主要由电力电子器件组成，在含分布式发电的配电网孤岛的同步问题并不突出，因此可以不用考虑SSC问题。

上级配电网中出现故障、频率/电压越限和振荡失稳等情况时，主系统供电无法及时恢复，就需要DG 在孤岛模式下运行，不仅可以把电能提供给本地负荷，而且可以把多余的电能反馈给电网。对DG 孤岛模式进行规划，就是预先找到功率平衡的解列点，并在孤岛内安装能量管理系统和控制单元，以保证孤岛的稳定运行。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上不足，提供含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法，提出了一种改进的动态规划算法进行孤岛划分求解，可以准确快速的计算出合理的计划孤岛方案，以最大恢复供电为目标，综合考虑负荷的重要性，能有效地提高问题的求解速度和精度，可为配电网动态规划提供重要的科学依据。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法，包括步骤1分布式发电条件下配电网模型简化，模型建立，模型建立是把原始含DG 的配电网转化为边有权值的连通图，边的权值由该条边所接负荷的功率大小、负荷的重要性共同确定，权值可以通过多指标量化评估方法得到，重要性越大，计算得到的权值就越小，相对应负荷的优先权就越高；

步骤2含DG 的配电系统最优孤岛划分模型建立，基于步骤1中配电网无向树模型和孤岛划分原则、约束条件，进行含DG 的配电系统最优孤岛划分模型。

进一步的，所述步骤1中的模型建立，配网通常采用辐射状结构，若采用环网结构，则通常情况下为开环运行，可将配电网看成是以系统侧电源为根节点，以负荷为叶节点的树，DG作为分散的电源接入系统，可看成是增加了具有电源性质的叶节点；