一种基于专家系统的微电网故障重构方法及系统技术方案

本申请公开了一种基于专家系统的微电网故障重构方法及系统，所述方法及系统基于专家系统，得到初步重构方案，而后对该初步重构方案进行基于微电网最大支撑力和网络损耗的优化，得到重构方案，并且将重构方案存入专家系统中的案例库，以增加系统最优求解的能力。本申请提供的基于专家系统的微电网故障重构方法及系统能够避免每次迭代都要对拓扑结构进行潮流计算，提高重构效率，也能够平滑微电网由并网转入孤网运行的模式切换过程，还有利于提高微电网最大负荷支撑力，降低网络损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于专家系统的微电网故障重构方法及系统
本申请涉及微电网故障重构
，特别涉及一种基于专家系统的微电网故障重构方法及系统。
技术介绍
随着能源危机的凸显，以新能源为主体的分布式发电逐渐兴起，改变了以大功率、集中式、高电压为特征的传统电网。然而，近年来大量特性不同、地理位置分散、容量等级差异明显的分布式电源得到广泛应用，给电力系统带来了许多挑战，例如电压、频率的稳定性问题，潮流问题等。为全面合理利用分布式发电，减弱分布式发电对电网的负面影响，学者们提出了微电网的概念。通常而言，微电网主要由微电源(分布式电源)、电力电子装置、储能装置、负荷以及大量保护、监控、控制系统构成，通过隔离开关与大电网相连，具有并网和孤网两种运行模式：在电网出现故障或者不具备并网条件时，脱离电网独立运行，保证对重要负荷的可靠供电，并可实现并网和孤网两种运行模式之间的无缝切换。在并网模式下，微电网和主网之间可以通过功率交换保证微电网的功率平衡，并依托主网支撑微电网的电压和频率。当主网发生故障时，微电网即转入孤网运行模式。脱离了主网的支撑，微电网孤网运行必须通过微电网重构技术及重构控制系统寻得最优运行方案，在维持网内功率平衡的前提下，为了提高微电网孤网运行时网内负荷量的最大支撑，保证对敏感性负荷或重要负荷的不间断供电，降低网络损耗。目前已有的解决方案主要是将粒子群优化算法、遗传算法等智能算法应用于微电网重构技术。但是，应用这些方法时，每次搜索迭代都需要对拓扑结构进行潮流计算，这就导致寻优效率低下，无法满足重构的实时性需求，进而在实际工程中无法得到应用。申请内容本申请的申请目的在于提供一种基于专家系统的微电网故障重构方法及系统，以解决现有重构技术中寻优效率低下的技术问题。根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于专家系统的微电网故障重构方法，包括：获取配电网的检测信息；所述检测信息包括节点电压和节点电流；根据所述检测信息，判断配电网是否故障；如果配电网故障，则获取微电网运行数据，以及，根据所述检测信息和所述微电网运行数据，得到微电网的负荷功率、分布式电源出力和备用电源容量；将所述负荷功率、所述分布式电源出力、所述备用电源容量以及所述微电网运行数据发送至设有专家系统的服务器；接收由服务器发送的数个初步重构方案；所述初步重构方案包括备用电源组合和负荷开关组合；根据每个所述初步重构方案，计算得到数个综合指标；选取最大的综合指标，根据所述最大的综合指标，确定重构方案。进一步地，所述根据每个所述初步重构方案，计算得到数个综合指标包括：根据每个所述初步重构方案，计算得到微电网的恢复负荷供电功率数据组；所述恢复负荷供电功率数据组包括数个与所述初步重构方案对应的恢复负荷供电功率；将每个所述初步重构方案映射到微电网拓扑结构；对映射后的微电网拓扑结构进行潮流计算，得到微电网的网络损耗数据组；所述网络损耗数据组包括数个与所述初步重构方案对应的网络损耗；根据每个所述恢复负荷供电功率和对应的所述网络损耗，计算得到数个综合指标。进一步地，在所述选取最大的综合指标，根据所述最大的综合指标，确定重构方案之后，所述方法还包括，将所述重构方案存储至所述专家系统的案例库。优选地，根据每个所述恢复负荷供电功率和对应的所述网络损耗，采用下式计算得到数个所述综合指标：Z(i)＝a×SF(i)+(1-a)×SS(i)；其中，a为权重系数；Z(i)为第i个初步重构方案的综合指标；SF(i)为恢复负荷供电功率；SS(i)为网络损耗。优选地，所述权重系数是根据重构需求确定的。根据本申请实施例的第一方面，提供了一种基于专家系统的微电网故障重构系统，所述系统用于执行一种基于专家系统的微电网故障重构方法，包括：内设有专家系统的服务器、控制器和数据采集器；所述服务器与所述控制器连接；所述控制器与所述数据采集器连接；所述数据采集器用于获取配电网的检测信息以及微电网运行数据；所述控制器用于判断配电网是否故障；如果配电网故障，则根据所述检测信息和所述微电网运行数据，得到微电网的负荷功率、分布式电源出力和备用电源容量；将所述负荷功率、所述分布式电源出力、所述备用电源容量以及所述微电网运行数据发送至设有专家系统的服务器；接收由服务器发送的数个初步重构方案；所述初步重构方案包括备用电源组合和负荷开关组合；根据每个所述初步重构方案，计算得到数个综合指标；选取最大的综合指标，根据所述最大的综合指标，确定重构方案。进一步地，所述控制器包括负荷开关投切控制单元、备用电源启停单元以及常规电源出力控制单元；所述负荷开关投切控制单元、所述备用电源启停单元以及所述常规电源出力控制单元用于将每个所述初步重构方案映射到微电网拓扑结构。进一步地，所述控制器还用于将所述重构方案存储至所述专家系统的案例库。优选地，所述控制器根据每个所述恢复负荷供电功率和对应的所述网络损耗，采用下式计算得到数个所述综合指标：Z(i)＝a×SF(i)+(1-a)×SS(i)；其中，a为权重系数；Z(i)为第i个初步重构方案的综合指标；SF(i)为恢复负荷供电功率；SS(i)为网络损耗。优选地，所述控制器根据重构需求确定所述权重系数。由以上技术方案可知，本申请公开了一种基于专家系统的微电网故障重构方法及系统，所述方法及系统基于专家系统，得到初步重构方案，而后对该初步重构方案进行基于微电网最大支撑力和网络损耗的优化，得到重构方案，并且将重构方案存入专家系统中的案例库，以增加系统最优求解的能力。本申请提供的基于专家系统的微电网故障重构方法及系统能够避免每次迭代都要对拓扑结构进行潮流计算，提高重构效率，也能够平滑微电网由并网转入孤网运行的模式切换过程，还有利于提高微电网最大负荷支撑力，降低网络损耗。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为装设有基于专家系统的微电网故障重构系统的微电网典型结构图；图2为根据一优选实施例示出的基于专家系统的微电网故障重构方法流程图；图3为专家系统应用于微电网故障重构方法时的求解流程图；图4为根据一优选实施例示出的基于专家系统的微电网故障重构系统结构图；图5微电网故障重构仿真系统结构图；图6微电网故障重构仿真系统结构节点图。图示说明：1-分布式电源；2-敏感负荷；3-热能负荷；4-非敏感负荷；5-储能装置；6-第一馈线；7-第二馈线；8-第三馈线；10-服务器；20-控制器；30-数据采集器。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。实施例1本申请实施例1介绍了装设有基于专家系统的微电网故障重构系统的微电网典型结构，图1为装设有基于专家系统的微电网故障重构系统的微电网典型结构图。或者说，本申请实施例1介绍了基于专家系统的微电网故障重构方法及系统的应用场景。如图1所示：主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于专家系统的微电网故障重构方法，其特征在于，包括：获取配电网的检测信息；所述检测信息包括节点电压和节点电流；根据所述检测信息，判断配电网是否故障；如果配电网故障，则获取微电网运行数据，以及，根据所述检测信息和所述微电网运行数据，得到微电网的负荷功率、分布式电源出力和备用电源容量；将所述负荷功率、所述分布式电源出力、所述备用电源容量以及所述微电网运行数据发送至设有专家系统的服务器；接收由服务器发送的数个初步重构方案；所述初步重构方案包括备用电源组合和负荷开关组合；根据每个所述初步重构方案，计算得到数个综合指标；选取最大的综合指标，根据所述最大的综合指标，确定重构方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于专家系统的微电网故障重构方法，其特征在于，包括：获取配电网的检测信息；所述检测信息包括节点电压和节点电流；根据所述检测信息，判断配电网是否故障；如果配电网故障，则获取微电网运行数据，以及，根据所述检测信息和所述微电网运行数据，得到微电网的负荷功率、分布式电源出力和备用电源容量；将所述负荷功率、所述分布式电源出力、所述备用电源容量以及所述微电网运行数据发送至设有专家系统的服务器；接收由服务器发送的数个初步重构方案；所述初步重构方案包括备用电源组合和负荷开关组合；根据每个所述初步重构方案，计算得到数个综合指标；选取最大的综合指标，根据所述最大的综合指标，确定重构方案。2.根据权利要求1所述的基于专家系统的微电网故障重构方法，其特征在于，所述根据每个所述初步重构方案，计算得到数个综合指标包括：根据每个所述初步重构方案，计算得到微电网的恢复负荷供电功率数据组；所述恢复负荷供电功率数据组包括数个与所述初步重构方案对应的恢复负荷供电功率；将每个所述初步重构方案映射到微电网拓扑结构；对映射后的微电网拓扑结构进行潮流计算，得到微电网的网络损耗数据组；所述网络损耗数据组包括数个与所述初步重构方案对应的网络损耗；根据每个所述恢复负荷供电功率和对应的所述网络损耗，计算得到数个综合指标。3.根据权利要求1所述的基于专家系统的微电网故障重构方法，其特征在于，在所述选取最大的综合指标，根据所述最大的综合指标，确定重构方案之后，所述方法还包括，将所述重构方案存储至所述专家系统的案例库。4.根据权利要求1所述的基于专家系统的微电网故障重构方法，其特征在于，根据每个所述恢复负荷供电功率和对应的所述网络损耗，采用下式计算得到数个所述综合指标：Z(i)＝a×SF(i)+(1-a)×SS(i)；其中，a为权重系数；Z(i)为第i个初步重构方案的综合指标；SF(i)为恢复负荷供电功率；SS(i)为网络损耗。5.根据权利要求4所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海，苏适，严玉廷，杨洋，杨家全，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53