一种综合评估和优选配电网自愈恢复方案的方法技术

一种综合评估和优选配电网自愈恢复方案的方法，步骤如下：判断是否存在环网，保留无环网的自愈方案；评估剩余自愈方案的节点电压有效值、短路电流、线路传输电流是否满足电力系统安全运行要求，评估重要负荷所在节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率是否满足电能质量要求；计算开关动作次数、总失电重要负荷、总失电负荷、电压质量合格率，计算综合评估指标，并按其对自愈方案排序。如有多个方案综合评估指标最优，按总失电重要负荷筛选；如有多个方案总失电重要负荷最小，则再按总失电负荷筛选；如有多个方案总失电负荷最小，则再按开关动作次数筛选；如有多个方案开关动作次数最少，则再按电压质量合格率终选。本发明专利技术实现简单且可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种综合评估和优选配电网自愈恢复方案的方法
本专利技术属于配电网故障恢复领域，涉及一种综合评估和优选配电网自愈恢复方案的方法。
技术介绍
配电网发生故障之后的自愈恢复一般通过网络重构实现。合理的自愈重构方案要求满足线路电流、节点电压有效值等约束，并优先保障医院、政府等重要负荷的供电。由于重要负荷对供电品质要求比较高，且故障隔离之后电网难以在短时间内恢复到故障之前的拓扑结构，因此自愈恢复方案不仅需要考虑新的网络拓扑结构下重要负荷合理的供电电压水平，还需要保证重要负荷谐波水平、电网短路电流水平等满足要求。这样就可以实现故障清除之后重要负荷的电能稳定、可靠、绿色供应。自愈恢复是通过开关操作来执行的，其最终效果需要能够正确执行才能保障，因此其正确执行的概率值得考虑。尽管如此，目前在这方面缺乏有效的方法对配电网自愈恢复方案的优劣性进行综合评估和优选。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提供一种实现简单、工作可靠的综合评估和优选配电网自愈恢复方案的方法。一种综合评估和优选配电网自愈恢复方案的方法，步骤如下：（1）首先，对每个自愈恢复方案中的网架结构进行分析，判断是否存在环网。如果存在，则舍弃存在环网的自愈恢复方案；如果不存在，则保留不存在环网的自愈恢复方案。经过环网检测后，剩余N个不存在环网的自愈恢复方案。（2）对剩余的N个不存在环网的自愈恢复方案依次进行基波潮流与谐波潮流计算，得到基波电压与基波电流、谐波电压与谐波电流，再根据基波电压与谐波电压、基波电流与谐波电流计算得到自愈恢复方案的节点电压有效值、线路传输电流有效值、节点的电压谐波总畸变率、节点的特征谐波电压畸变率指标，对剩余的N个不存在环网的自愈恢复方案进行短路计算，得到短路电流水平指标。（3）依次评估每个不存在环网的自愈恢复方案的节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流是否满足电力系统安全运行要求。对于第i（1≤i≤N）个不存在环网的自愈恢复方案，如果节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流均满足电力系统安全运行要求，则保留该第i个自愈恢复方案；否则，舍弃该第i个自愈恢复方案。通过本步骤（3），从步骤（2）的N个不存在环网的自愈恢复方案中，最终得到节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流均满足电力系统安全运行要求的S个自愈恢复方案，再转入步骤（4）。（4）对步骤（3）得到的节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流均满足电力系统安全运行要求的S个自愈恢复方案，依次评估重要负荷所在节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率是否满足电能质量要求。对于第j（1≤j≤S）个方案，如果节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率中的任一个不满足电能质量要求，则舍弃该第j个自愈恢复方案；如果节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率均满足电能质量要求，则保留该第j个自愈恢复方案。通过本步骤（4），从步骤（3）的S个自愈恢复方案中，最终得到节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率满足电能质量要求的A个自愈恢复方案，再转入步骤（5）。（5）对步骤（4）得到的A个自愈恢复方案，依次计算得到A个自愈恢复方案的开关动作次数、总失电重要负荷大小、总失电负荷大小、电压质量合格率，依次计算A个自愈恢复方案的综合评估指标f，综合评估指标f的具体计算公式如下：f=Pac(k1M1+k2M2+k3M3+k3M4)+M5(1-Pac)，其中M1、M2、M3、M4分别代表开关动作次数、总失电重要负荷大小、总失电负荷大小、电压质量合格率。k1、k2、k3、k4为加权系数。Pac为自愈恢复方案正确执行的概率。M5为自愈恢复方案不执行的惩罚因子。（6）根据步骤（5）获得的综合评估指标f对A个自愈恢复方案排序，排序后，如果存在两个以上自愈恢复方案的综合评估指标f相同，且相同的综合评估指标f为A个自愈恢复方案的综合评估指标f中的最小值,则将最小综合评估指标f所对应的两个以上自愈恢复方案记为（NKD1,…，NKDn）（2≤n≤A）,然后进入步骤（7）；否则取综合评估指标f最小的方案为最终的自愈恢复方案，并结束优选过程。（7）以总失电重要负荷大小对自愈恢复方案（NKD1,…，NKDn）排序，排序后，如果存在两个以上自愈恢复方案具有相同的总失电重要负荷大小，且相同的总失电重要负荷大小为自愈恢复方案（NKD1,…，NKDn）的总失电重要负荷中的最小值，则将最小总失电重要负荷所对应的两个以上自愈恢复方案记为（NKQ1,…，NKQx）（2≤x≤n），然后进入步骤（8）；否则取总失电重要负荷最小的方案为最终的自愈恢复方案，并结束优选过程。（8）以总失电负荷大小对自愈恢复方案（NKQ1,…，NKQx）排序,排序后，如果存在两个以上自愈恢复方案具有相同的总失电负荷大小,且相同的总失电负荷大小为自愈恢复方案（NKQ1,…，NKQx）的总失电负荷中的最小值，则将最小总失电负荷所对应的两个以上自愈恢复方案记为（NKW1,…，NKWy）（2≤y≤x），然后进入步骤（9）；否则取总失电负荷最小的方案为最终的自愈恢复方案，并结束优选过程。（9）以开关动作次数对自愈恢复方案（NKW1,…，NKWy）排序,排序后，如果存在两个以上自愈恢复方案具有相同的开关动作次数，且相同的开关动作次数为自愈恢复方案（NKW1,…，NKWy）的开关动作次数中的最小值，则将最小开关动作次数所对应的两个以上自愈恢复方案记为（NKE1,…，NKEz）（2≤z≤y），然后进入步骤（10）；否则取开关动作次数最小的自愈方案为最终的自愈恢复方案，并结束优选过程。（10）以电压质量合格率对自愈恢复方案（NKE1,…，NKEz）排序,排序后，取电压质量合格率最高的方案为最终的自愈恢复方案。如果存在两个以上自愈恢复方案具有最高的电压质量合格率，则任选其中一个作为最终的自愈恢复方案。进一步，所述步骤（2）中，对剩余的N个不存在环网的自愈恢复方案进行基波潮流与谐波潮流计算，得到基波电压与基波电流、谐波电压与谐波电流，再根据基波电压与谐波电压、基波电流与谐波电流计算得到自愈恢复方案的节点电压有效值、线路传输电流有效值、节点的电压谐波总畸变率、节点的特征谐波电压畸变率指标，对剩余的N个不存在环网的自愈恢复方案进行短路计算，得到短路电流水平指标，均为现有成熟技术，具体可参见《谐波抑制和无功功率补偿》，王兆安、杨君、刘进军、王跃，P12-23，机械工业出版社，2015年1月；《电力系统稳态分析》陈珩，P6,中国电力出版社,2013年12月；李灿良,龙燕,赵魏文,李恒,蔚洋.配电网谐波潮流计算浅析[J].四川建筑,2012,32(05):218-220；李洪波.电力系统谐波潮流计算算法综述[J].重庆电力高等专科学校学报,2004(03):1-4；《电力系统分析》何仰赞，温增银，P88-89，华中科技大学出版社，2016年5月；郑军超,张亚萍.基于PSASP的电力系统短路电流的研究[J].硅谷,2013,6(04):144。进一步，所述步骤（2）中，特征谐波电压畸变率中的特征谐波指2e+1(e为整数，e=1,2,…,12)次谐波。进一步，所述步骤（3）中，评估每个不存在环网的自愈恢复方案的节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流是否满足电力系统安全运行要求，是指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合评估和优选配电网自愈恢复方案的方法，其特征在于，步骤如下：（1）首先，对每个自愈恢复方案中的网架结构进行分析，判断是否存在环网；如果存在，则舍弃存在环网的自愈恢复方案；如果不存在，则保留不存在环网的自愈恢复方案；经过环网检测后，剩余N个不存在环网的自愈恢复方案；（2）对剩余的N个不存在环网的自愈恢复方案依次进行基波潮流与谐波潮流计算，得到基波电压与基波电流、谐波电压与谐波电流，再根据基波电压与谐波电压、基波电流与谐波电流计算得到自愈恢复方案的节点电压有效值、线路传输电流有效值、节点的电压谐波总畸变率、节点的特征谐波电压畸变率指标，对剩余的N个不存在环网的自愈恢复方案进行短路计算，得到短路电流水平指标；（3）依次评估每个不存在环网的自愈恢复方案的节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流是否满足电力系统安全运行要求；对于第

【技术特征摘要】
1.一种综合评估和优选配电网自愈恢复方案的方法，其特征在于，步骤如下：（1）首先，对每个自愈恢复方案中的网架结构进行分析，判断是否存在环网；如果存在，则舍弃存在环网的自愈恢复方案；如果不存在，则保留不存在环网的自愈恢复方案；经过环网检测后，剩余N个不存在环网的自愈恢复方案；（2）对剩余的N个不存在环网的自愈恢复方案依次进行基波潮流与谐波潮流计算，得到基波电压与基波电流、谐波电压与谐波电流，再根据基波电压与谐波电压、基波电流与谐波电流计算得到自愈恢复方案的节点电压有效值、线路传输电流有效值、节点的电压谐波总畸变率、节点的特征谐波电压畸变率指标，对剩余的N个不存在环网的自愈恢复方案进行短路计算，得到短路电流水平指标；（3）依次评估每个不存在环网的自愈恢复方案的节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流是否满足电力系统安全运行要求；对于第i（1≤i≤N）个不存在环网的自愈恢复方案，如果节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流均满足电力系统安全运行要求，则保留该第i个自愈恢复方案；否则，舍弃该第i个自愈恢复方案；通过本步骤（3），从步骤（2）的N个不存在环网的自愈恢复方案中，最终得到节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流均满足电力系统安全运行要求的S个自愈恢复方案，再转入步骤（4）；（4）对步骤（3）得到的节点电压有效值、短路电流水平、线路传输电流有效值均满足电力系统安全运行要求的S个自愈恢复方案，依次评估重要负荷所在节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率是否满足电能质量要求；对于第j（1≤j≤S）个方案，如果节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率中的任一个不满足电能质量要求，则舍弃该第j个自愈恢复方案；如果节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率均满足电能质量要求，则保留该第j个自愈恢复方案；通过本步骤（4），从步骤（3）的S个自愈恢复方案中，最终得到节点的电压谐波总畸变率、特征谐波电压畸变率满足电能质量要求的A个自愈恢复方案，再转入步骤（5）；（5）对步骤（4）得到的A个自愈恢复方案，依次计算得到A个自愈恢复方案的开关动作次数、总失电重要负荷大小、总失电负荷大小、电压质量合格率，依次计算A个自愈恢复方案的综合评估指标f，综合评估指标f的具体计算公式如下：f=Pac(k1M1+k2M2+k3M3+k3M4)+M5(1-Pac)，其中M1、M2、M...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭益，杨金权，曹一家，李勇，廖长风，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43