[发明专利]一种计及分布式储能的交直流混合配电网负荷恢复方法

说明书

本发明涉及交直流混合配电网技术领域，目的是提供一种计及分布式储能的交直流混合配电网负荷恢复方法，具体涉及在交直流配电网故障后恢复电力系统中的应用，以负荷中断时长和缺额电量最小为目标，计及交直流潮流约束、VSC换流站约束、支路传输容量约束、电压约束等约束条件，建立了多目标交直流配电网付账恢复模型。并提出了一种嵌入贪婪搜索机制的改进NSGA‑II算法对模型进行求解，所提算法具有求解效率高，求解稳定的特点。

技术领域

本发明涉及交直流混合配电网领域，具体涉及一种计及分布式储能的交直流混合配电网负荷恢复方法。

背景技术

配电网故障恢复是指当配电网发生故障后，利用一定的故障恢复策略对配电网中的联络开关和分段开关进行操作，实现恢复失电负荷最多，同时满足恢复后配电网连通性、辐射状、馈线不过载等。配电网故障恢复是一个多目标、多约束的非线性优化问题，传统的配电网故障恢复求解方法主要有启发式搜索方法和遗传算法、禁忌搜索算法、蚁群算法以及多代理方法等智能优化算法2类。启发式搜索方法将专家知识转化为相应的处理规则，但系统的初始状态对搜索结果影响很大，算法稳定性不够好。智能优化算法将故障恢复描述为多目标规划问题，并以概率寻优方式进行求解，对于处理复杂网络问题时具有很大的优势，但由于该类方法需要大量迭代，计算时间较长。随着现在配网中直流负荷越来越多，且以风电、光伏为代表的分布式电源在电网中的渗透率不断提高，给传统交流电网带来了严峻挑战，而直流系统由于具有损耗低、电能质量高、功率控制容易、输电容量大以及环境污染小等优势，近年来受到广泛的关注和研究。因此，交直流相结合的混合配电网形式，具备交流及直流电网的优势，能够实现交流及直流负荷的分区互给，促进分布式电源的消纳，将是未来主动配电网的重要实现形式之一。

现有研究对配网故障恢复问题中不同能源、不同设备的影响研究已较为全面，但主要针对交流配电网，鲜有文献对交直流混合配电网故障恢复问题进行研究。交直流电网作为未来智能配电网的一种重要形式，其网络结构相对传统交流电网更复杂。在故障恢复策略中交流配电网一般通过改变支路开关及联络开关状态进行故障恢复，而在交直流电网中，还能够通过改变换流器的状态来进行故障恢复，并且交直流配电网还需要额外计及直流网络电压约束以及换流站等约束条件。有研究也提出了交直流混合配电网故障恢复优化模型，并着重分析了交直流混合配电网相与传统交流配电网在目标函数和约束条件上的差异。但其未考虑分布式电源接入，也没有分析分布式储能等可调控资源对故障恢复的影响。本发明所要解决的技术问题是：1)本发明将储能作为可调控资源进行建模，以负荷中断时长和缺额电量指标最小为目标，计及交直流潮流约束、VSC换流站约束等约束条件建立多目标交直流配电网故障恢复模型。2)为快速求解所提模型，提出了一种嵌入贪婪搜索机制的改进NSGA-II算法对模型进行求解，所提算法具有求解效率高，求解稳定的特点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种计及分布式储能的交直流混合配电网负荷恢复方法，具体涉及在交直流配电网故障后恢复电力系统中的应用，以负荷中断时长和缺额电量最小为目标，计及交直流潮流约束、VSC换流站约束、支路传输容量约束、电压约束等约束条件，建立了多目标交直流配电网付账恢复模型。并提出了一种嵌入贪婪搜索机制的改进NSGA-II算法对模型进行求解。

通过以下技术方案来实现的：一种计及分布式储能的交直流混合配电网负荷恢复方法，包括下列步骤：

S1:获取混合配电网中的多项数据，其中，多项数据为故障混合配电网的各项电力数据；

S2：为了评估产生故障后对交直流配电网区域用户的影响，建立交直流配电网负荷恢复能力评估指标体系；

S3：结合交直流配电网负荷恢复能力评估指标体系，建立多目标交直流配电网负荷恢复模型，其中，多目标交直流配电网负荷恢复模型包含有交流配电网约束、直流配电网约束、4VSC换流站约束、储能运行约束和负荷转供连续性约束；

S4：结合S1中的多项数据，利用嵌入贪婪搜索机制的改进NSGA-II算法对S3中的模型进行求解，得到故障混合配电网的最优负荷恢复策略。