[发明专利]考虑故障连锁的关键弹性提升元件辨识及故障恢复方法

说明书

本发明公开了考虑故障连锁的关键弹性提升元件辨识及故障恢复方法，包括步骤如下：步骤S1、获取故障场景集并提取故障链；步骤S2、基于改进SALSA算法分析故障链，得到各元件的Hub值和Authority值，结合元件的负荷关键程度和拓扑关键程度得到元件的弹性提升关键程度；步骤S3、利用分析得到的节点元件的弹性提升关键程度结合负荷自身的关键程度对节点负荷加权，线路元件弹性提升关键程度对线路网损进行加权，结合开关动作次数最少为目标得到故障恢复的目标函数；步骤S4、建立分布式能源的数学模型，利用蚁群算法优化进行孤岛划分，实现系统的故障恢复。方案克服分布式能源波动性带来的扰动，引入考虑故障连锁的弹性提升关键程度从而提高配电网的韧性。

技术领域

本发明涉及配电网故障技术领域，具体的，涉及考虑故障连锁的关键弹性提升元件辨识及故障恢复方法。

背景技术

弹性是系统对扰动事件抵御、适应以及快速恢复的能力；随着全球自然灾害逐渐增多，构建对极端扰动事件具有恢复力的“弹性电网”受到越来越多关注。配电网作为输送电力的关键环节，其相对复杂的结构和较大的规模在极端天气导致电气元件高故障率的背景下，故障连锁的隐患较为凸显；目前的故障恢复方法往往忽略故障连锁的风险，通过负荷关键程度加权来作为故障恢复的目标函数，在高渗透分布式能源接入的背景下，由于分布式能源(风机、光伏、电动汽车及可控负荷)的波动性给电网运行带来严峻挑战。

发明内容

本发明的目的旨在提供考虑故障连锁的关键弹性提升元件辨识及故障恢复方法，该方法利用改进SALSA算法对历史故障场景集或是仿真场景集进行分析，综合考虑系统中各个元件在故障连锁发展过程中自身受其他元件影响产生故障或者是引起其他元件故障的能力，并结合元件在系统中的负荷重要度和拓扑重要度得到元件在系统弹性提升中的关键程度；利用该关键程度分析结果对故障恢复目标函数中的负荷权重以及线路网损进行加权，并综合考虑风电、光伏、电动汽车充换电站等分布式能源，实现灾害持续过程中，阶段性的系统恢复，进而提升系统整体弹性。

为实现上述目的，本发明提出考虑故障连锁的关键弹性提升元件辨识及故障恢复方法，包括步骤入下：

步骤S1、获取故障场景集并提取故障链；故障场景集包括历史故障场景集或仿真故障场景集；

步骤S2、基于改进SALSA算法分析故障链，得到各元件的Hub值和Authority值，并结合元件的负荷关键程度和拓扑关键程度得到元件的弹性提升关键程度；

步骤S3、利用分析得到的节点元件的弹性提升关键程度结合负荷自身的关键程度对节点负荷加权，线路元件弹性提升关键程度对线路网损进行加权，并结合开关动作次数最少等目标得到故障恢复的目标函数；

步骤S4、建立分布式能源的数学模型，设定约束条件，利用蚁群算法优化进行孤岛划分，实现系统的故障恢复。

作为优选，建立评估故障链节的Hub值和Authority值的改进SALSA模型包括步骤入下：

时间顺序连续的故障链L_F如下所示：

为第j故障场景下，元件集合i_j处于故障状态，i_j表示发生故障元件的编号集合；以i_j故障集为当前故障集，集合i_j-1∩i_j中的节点为当前故障新增元件，作为发起节点定义为Hub元件，集合i_j∩i_j+1为下一次故障新增元件，作为被引节点定义为Authority元件；即以i_j故障集合作为当前故障集有：

H_j＝i_j-(i_j-1∩i_j)

A_j＝i_j+1-(i_j∩i_j+1)