[发明专利]一种面向弹性提升的主动配电网重构与元件修复协同方法

权利要求书

1.一种面向弹性提升的主动配电网重构与元件修复协同方法，其特征在于，所述一种面向弹性提升的主动配电网重构与元件修复协同方法，包括如下步骤：

1)采用统一重构方法进行重构，实现对非故障区的负荷快速恢复；

2)在重构后的拓扑状态下采用全过程故障元件修复方法进行元件修复；

3)每进行1次故障元件修复后，对系统拓扑进行更新，并检测是否存在有效重构：符合约束条件且能带来负荷恢复的重构操作，即存在重构操作使得重构之后的系统功能函数值大于重构操作之前的，若存在则采用统一重构方法进行1次重构；如此循环协同进行，直到完成故障恢复。

2.根据权利要求1所述的在重构后的拓扑状态下采用全过程故障元件修复方法进行元件修复，包括如下步骤：

1)提出考虑修复过程中可进行重构的全过程故障元件修复方法，以修复全过程的负荷损失价值最小为目标：

其中，f₁为故障元件修复过程的负荷损失价值，v_i为节点i的损失单位负荷单位时间价值，由用户重要程度决定，关键负荷的v_i大于非关键负荷的v_i，t为前一次重构后的时刻，T_n为第n次故障元件修复所需时间；f₁越小，故障元件修复过程的负荷损失越小，主动配电网的弹性越大，反之弹性越小；

2)修复资源约束，考虑故障元件和抢修队伍个数，其约束为：

z＜H (3)

其中，e_gu表示故障元件g是否分配给抢修队伍u，e_gu＝1表示分配，e_gu＝0表示未分配，G为故障元件的总数，H为抢修队伍的总数，z为同时进行修复的故障元件个数；式(2)表示每个故障元件必须分配且只能分配一个抢修队伍进行修复，式(3)表示一个抢修队伍不能同时进行两个或多个故障元件的修复，若分配多个任务，只能进行先后修复操作；

3)上下游故障元件修复顺序约束，上游故障元件的修复先于下游故障元件修复，该约束的实现需先判断故障元件的上下游关系；如果故障元件的下游不含DG，当上游元件故障，即使下游故障元件修复后仍不能恢复供电，如果故障元件的下游含有DG，故障元件的上下游关系需判定；

4)情况1：故障元件修复过程可进行有效的重构，由于前一次重构可能存在联络开关闭合的情况，导致有可能出现包含故障元件的故障环结构；情况2：前一次重构拓扑状态下，当故障元件的下游出现非故障DG时，且DG的发电功率容量大于形成的孤岛内负荷功率；当出现上述情况，则无法判别故障元件的上下游关系；针对此问题，提出一种基于消线解故障环法和圈源等效法的上下游故障元件判别方法，具体如下：

(1)首先判别是否出现情况1，如果出现，则提出消线解故障环法进行解环，其具体步骤如下：

①设loop为当前要解的故障环中的节点集合，l_max是当前故障环中线路的总数，遍历当前故障环中的所有线路(记为第r次遍历，r＝1,2…,l_max)，将第m条故障线路暂时看作没有连接(m＝1,2…,)，即当x_ij＝2且i,j∈loop时，令x_ij＝0，形成第m个无此故障环的拓扑，记为G₁,G₂,…,G_m，并保存，当r＝l_max时，解当前故障环结束；

②判断G₁,G₂,…,G_m拓扑中是否仍然存在其它故障环，若存在，则继续按步骤①方法对G₁,G₂,…,G_m进行解故障环，如此循环进行，直至消除所有的故障环，得到所有不含故障环的拓扑；如果拓扑状态存在2个故障环，第1、2个故障环中分别含有m、k条故障线路，则采用消线解故障环法得到m×k个无故障环的拓扑；

(2)在此基础上，再判别是否出现情况2，如果出现，提出圈源等效法进行上下游故障元件的判别，具体步骤如下：

①搜索非故障DG的带载辐射范围：将之前DG形成的孤岛看作为1个电源节点，分别向其各分支方向进行搜索，每经过1个负荷节点，消耗一定的功率，直到不足以恢复某个负荷节点，则搜索结束；将搜索到的范围合在一起，形成此DG的带载辐射范围，并圈起来，将DG的带载辐射范围称为“圈”；

②圈外的故障元件上下游判断：圈外的负荷必须通过主电源来恢复供电，将圈等效为1个负荷节点，从主电源出发判断圈外负荷故障元件的上下游关系；

③圈内的故障元件上下游判断：在主电源和DG所在节点之间的最后一条故障线路修复之前，考虑DG可能形成的所有孤岛状态，对每一种孤岛状态单独分析，可判断出上下游关系。