[发明专利]基于输配协同的城市电网系统恢复方法

说明书

本发明提供了一种基于输配协同的城市电网系统恢复方法，包括：评估高压配电网向上支撑的可行性，作为输配协同的城市电网分区依据；分析高压配电网的向外送电特性，得到配电网接入多台机组的向外送电条件；根据输配协同的城市电网分区依据和配电网接入多台机组的向外送电条件建立基于输配协同的城市电网恢复模型；根据基于输配协同的城市电网恢复模型对城市电网系统进行恢复。本方法可以综合考虑全网的黑启动资源，加快恢复进程，减少因为断电导致的损失。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种基于输配协同的城市电网系统恢复方法。

背景技术

近年来，由极端事件引发的大停电事故逐年增多，城市电网的故障在造成巨大的经济损失的同时还严重威胁社会安全，因此需要提高电力系统的韧性。传统的输电网恢复过程分为机组启动、网架恢复和负荷恢复三个阶段，其中在机组启动阶段，需要网络中具有黑启动能力的机组带动非黑启动机组进行充电启动。而随着接入配电网的发电资源变多，使得配电网具有向输电网传输电能的支撑能力。在城市电网故障的情况下，综合考虑输配协同，利用高压配电网的资源协同输电网的黑启动资源，加速输电网中大型机组的启动，能够加快城市电网的恢复进程，减小停电带来的损失。

针对输配协同的研究，国内外目前的研究尚处于起步阶段，在算法方面，主要包括主从分离分布式潮流计算方法，以缓解输配电网之间的边界失配，将系统潮流计算分解为输电网潮流计算子问题和配电网潮流计算子问题，根据输配电网的不同特征将每个子问题使用不同的潮流算法解决，通过深入研究将该方法推广，建立了广义输配协同模型(G-TDCM),并证明了算法的最优性与收敛性，应用在输配协同的多个领域；还有采用了Benders分解法研究了输配协同无功的优化问题。对于配网潮流的非线性问题，采用二阶锥规划的手段对其进行凸松弛转化求解；在利用输配协同进行电力系统故障恢复的研究中，提出一种基于目标级联分析的输配电网黑启动方法，将电力系统恢复问题分解为输电网黑启动和配电网黑启动优化问题，进而得到输配协同的黑启动方案；以及提出了一种输配电网协同优化的方法，将输配电网的恢复过程解耦，求解分散优化模型后得出输配协同的恢复方案。但以上方案未考虑配电网向上支撑的物理过程，忽略了反向送电的可行性问题。

在发生全网断电的极端事件后，需要利用电网中具有自启动能力的黑启动机组逐步恢复网络中不具有自启动能力的非黑启动机组，随后逐渐恢复电网的基本网架，使其具有一定的送电能力，最后将电能送至配电网，恢复全网的所有负荷。

因此，需要一种城市电网系统恢复方法以提升恢复效率和减少断电时间。

发明内容

本发明提供了一种基于输配协同的城市电网系统恢复方法，以解决现有技术问题中存在的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于输配协同的城市电网系统恢复方法，包括：

S1评估高压配电网向上支撑的可行性，作为输配协同的城市电网分区依据；

S2分析高压配电网的向外送电特性，得到配电网接入多台机组的向外送电条件；

S3根据输配协同的城市电网分区依据和配电网接入多台机组的向外送电条件建立基于输配协同的城市电网恢复模型；

S4根据基于输配协同的城市电网恢复模型的求解结果对城市电网系统进行恢复。

优选地，评估高压配电网向上支撑的可行性包括满足如下条件：

S11输电网与配电网共享必要的信息；

S12配电网中的资源能够支持长距离的反向持续送电；

S13配电网向上送电时，具有保证系统的无功、电压平衡，变压器和线路的潮流不过载的拾取负荷能力；