[发明专利]含分布式电源及微电网的主动配电网孤岛划分方法

说明书

本发明涉及含分布式电源及微电网的主动配电网孤岛划分方法，属于交流配电网技术领域。其克服了现有配电网孤岛划分方法很少考虑微电网向外供电、且未考虑电容器无功补偿等主动管理的缺陷。本发明包括：基于风险电量和蒙特卡洛模拟方法评估微电网的对外供电能力；完成含分布式电源及微电网的主动配电网孤岛划分：以孤岛内恢复等效负荷加权和最大为目标函数，兼顾各项电气约束条件同时考虑电容器无功补偿主动管理措施建立孤岛划分模型，采用启发式搜索方法求解最优孤岛划分方案，即：根据供电半径确定功率圆，基于功率圆先进行广度优先搜索，确定可行域，再根据深度优先搜索得到最优孤岛划分方案。本发明供电可靠性高，减少了失电负荷。

技术领域

本发明涉及含分布式电源及微电网的主动配电网孤岛划分方法，属于交流配电网技术领域。

背景技术

近年来，风力发电机组、光伏电池、微燃气轮机、燃料电池等分布式电源(Distributed Generation,DG)以清洁、可再生、高效等特点受到广泛关注，作为集中式发电的有效补充，分布式电源接入配电网己成为必然趋势。微电网是由分布式电源(DG)、储能装置(超级电容或蓄电池)、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，且是可实现自我控制、保护和管理的自治系统。以大电网为基础，以由各种DG组成的微电网为补充，是充分利用可再生资源、建设智能电网的重要途径，并己经成为国际上配电网规划与运行的必然趋势。孤岛运行是在配电网中引入分布式电源(DG)后出现的一种新运行方式，其中计划孤岛运行是对配电网的运行方式有益的补充。

现有孤岛划分研究中有根据配电网环网结构设计、开网运行的特点，提出基于Prim算法的配电网孤岛划分方法，具体是将考虑联络开关的孤岛划分问题转化为求取连通图的最小生成树，采用改进后的Prim算法对连通图进行搜索，以确定有效的孤岛范围；针对最优孤岛问题的特点，有研究指出通过对图约束背包问题的扩展，提出含连通图约束的背包问题，基于新的节点集合及求解方法，提出求解该图分割问题的近似算法；同时还有研究提出按照DG的容量确定孤岛可能的最大范围，然后在该范围内通过深度优先搜索确定实际孤岛范围；另有研究涉及配网上级供电线路故障时计划孤岛的划分问题，提出基于Kruskal算法的分布式孤岛划分方法。但这些研究大多针对含分布式电源的配电网，很少考虑微电网向外供电，且未考虑主动管理措施在孤岛划分中的运用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有配电网孤岛划分方法很少考虑微电网向外供电、且未考虑电容器无功补偿等主动管理的缺陷，提出了一种含分布式电源及微电网的主动配电网孤岛划分方法，通过评估微电网的供电能力，同时考虑电容器无功补偿等主动管理措施，从而达到配电网在孤岛运行时岛内等效负荷加权和最大的目的，以提高供电可靠性。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种含分布式电源及微电网的主动配电网孤岛划分方法，包括：

步骤一：评估微电网的对外供电能力：基于风险电量和蒙特卡洛模拟方法评估微电网的对外供电能力；

步骤二：完成含分布式电源及微电网的主动配电网孤岛划分：以孤岛内恢复等效负荷加权和最大为目标函数，兼顾各项电气约束条件同时考虑电容器无功补偿主动管理措施建立孤岛划分模型，采用启发式搜索方法求解最优孤岛划分方案，即：根据供电半径确定功率圆，基于功率圆先进行广度优先搜索，确定可行域，再根据深度优先搜索得到最优孤岛划分方案。

进一步地，所述步骤一包括如下过程：

步骤S101：计算每分钟微电网的净出力随机数；

步骤S102：获取备用电量的概率密度直方图和缺电量的概率密度直方图；

步骤S103：获取微电网对外供电容量Pout。