[发明专利]基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法

摘要

一种基于网络等效和并行化的供电恢复方法，包括离线计算，预存数据，建立电网初始拓扑结构，生成一级馈线X的离线的等效源点表：实时支援能力的并行计算和供电恢复等步骤。该方法适用于解决含有各类可调节“灵活源”的智能配电网的供电恢复问题。在面对不同程度失电时，本发明均能迅速地找到安全可靠的供电恢复方案，合理高效地运用智能配电网中的各类支援资源，同时将操作方案的经济性纳入考虑，择优采用方案，快速供电恢复。

主权项

1.一种基于网络等效和并行化的供电恢复方法，其特征在于该方法包括下列步骤：/n1)、离线计算，预存数据，建立电网初始拓扑结构，生成一级馈线X的离线的等效源点表T_off-line^X：/n1.1)初始化，录入配电网数据：/n对配电网建模，为各节点编号，将连接各节点的各线路A，B，C，…，X,…，的电气参数通过计算机输入数据库；/n1.2)采用改进邻接矩阵在“线路”数据库中建立电网初始拓扑结构：/n读取所述的数据，将电网初始拓扑结构整合为改进邻接矩阵，该改进邻接矩阵的元素具体如下：/n /n其中，i为线路(v_j,v_k)在“线路”数据库中的索引号，即线路(v_j,v_k)位于“线路”数据库的第i行；/n所述的网络初始拓扑结构包括待恢复线路的所有一级馈线和二级馈线，所述的一级馈线是通过联络开关和待恢复线路直接相连的馈线，所述的二级馈线是不与待恢复线路直接相连，但通过联络开关和一级馈线与所述的待恢复线路相连的馈线；/n1.3)分析一级馈线X的负荷历史分布情况，生成一级馈线X的离线等效源点表；/n1.3.1)对一级馈线X的负荷历史情况进行分析，并根据所需精确程度对负荷水平进行划分，对一级馈线X产生若干个典型负荷水平；/n1.3.2)采用戴维南等效原理，对一级馈线X所划分出的各负荷水平按下列方法计算对应的等效源点；/n对某负荷水平下的一级馈线，其等效源点参数u_oc,Z_eq,P_max的具体计算方法如下：/n对该负荷水平下的一级馈线进行潮流计算，联络开关ts端口侧的电压为u_oc；将一级馈线所连变电站的变压器短路，在联络开关ts端口测得的输入阻抗为Z_eq；计算P_max时，为了去除转供时一级馈线自身的损耗增量、得到一级馈线可实际提供的支援功率，采用如下方法：闭合联络开关ts进行潮流计算，通过调节待恢复线路的负荷水平，求出在满足线路约束条件下的流经所述的联络开关ts的潮流极大值，该潮流极大值对应等效源点所允许的最大输出功率P_max；/n在该步骤中，等效源点只需闭合联络开关ts便能够向待恢复线路提供支援，因此C为闭合联络开关ts所需的成本；/n1.3.3)整合步骤1.3.2)所得的等效源点，生成一级馈线X的离线的等效源点表T_off-line^X；/n1.4)将所有一级馈线X的离线的等效源点表T_off-line^X进行整合，构成所有等效源点表集合S_table；所述的等效源点表T_off-line^X的个数与一级馈线X的条数相同，一个离线等效源点表中含有对应一级馈线在各典型负荷水平下的等效源点；/n2)、供电恢复程序：/n2.1)发生故障后，读入故障发生区段所在的位置；/n2.2)确定待恢复区域和失电负荷大小P_loss；/n2.3)对每条一级馈线X，根据该一级馈线X在故障时所处的实际负荷水平P_loss，从其离线等效源点表T_off-line^X中选择合适的等效源点source^X；选择的原则是：所选的合适的等效源点source^X的预存负荷水平应高于所述的一级馈线X的实际负荷P_loss，且尽量接近所述的实际负荷P_loss；/n2.4)根据一级馈线X的实际负荷P_loss和所选各合适的等效源点source^X的所允许的最大输出功率P_max^X，判断是否满足是，则将所有等效源点表集合S_table更新为仅由所选各source^X构成，即每个等效源点表T^X都仅有一个合适的等效源点source^X，并进入步骤(2.5)，否则进入步骤3；/n2.5)从所述的合适的等效源点表中选取合适的等效源点，进行启发式供电恢复方案搜索；/n2.5.1)根据实际负荷P_loss，从所有等效源点表集合S_table S_table中选取满足的等效源点组合，按照从小到大进行排列，形成等效源点组合列表L_source，令m＝1；/n2.5.2)从所述的等效源点组合列表L_source中选择第m个等效源点组合，进行启发式供电恢复方案搜索，尝试转供所有实际负荷P_loss；若所述的等效源点组合列表L_source为空，则进入步骤(2.6)；/n2.5.3)判断所述的等效源点组合是否能够恢复所有实际负荷P_loss：是，则进入步骤2.7)，否，令m＝m+1，返回步骤2.5.2)；/n2.6)计算未恢复负荷的大小，判断是否已考虑电网的实时支援：是，则进入步骤2.7)，否，则进入步骤3；/n2.7)计算供电恢复方案的最终操作成本并输出结果，程序结束；/n步骤3、实时支援能力的并行计算：/n3.1)从所述的数据库读取待恢复的一级馈线实时数据和二级馈线实时数据；/n3.2)整理数据，将一级馈线A,B,...,X,...、一级馈线的支路A_L,B_L,...,X_L,...及与该支路对应的二级馈线a,b,...,x,...整理为一组，构成有序集合{(A,A_L,a),(B,B_L,b),...,(X,X_L,x),...}；/n3.3)并行地计算所述的有序集合的各组数据所形成的实时等效源点表；/n3.3.1)枚举二级馈线x转移一级馈线支路X_L上负荷的各个操作方案P_X1,P_X2,...(P_Xi表示x转移X_L上负荷的第i个操作方案)，以及各个操作方案对应的成本C_X1,C_X2,...(C_Xi表示操作方案P_Xi对应的成本)；/n3.3.2)计算一级馈线X在采用各个操作方案P_X1,P_X2,...后的等效源点的最大输出功率记为P_max^X1,P_max^X2,...；/n3.3.3)对采用操作方案P_Xi的X，检测其内部是否含有各类支援因素(DG，SP，ES，DR)，对所含的可控支援因素计算其调度成本增量ΔC,相应的ΔC为C_DG,C_SP,C_ES,C_DR及该调度操作所能带来的输出功率增量ΔP_max；/n3.3.4)整合计算结果，得到一级馈线X在经过不同操作、调度后最终得到不同等效源点，并生成一级馈线X的实时等效源点表T_real-time^X；/n实时等效源点表T_real-time^X中的source^X，其P_max＝P_max^Xi+ΔP_max，其C_max＝C_Xi+ΔC；/n3.4)将各一级馈线的实时等效源点表(T_real-time^A,T_real-time^B,...，T_real-time^X，…，)构成S_table，返回步骤2.5)。/n