一种直流多微网的黑启动方法技术

本发明专利技术公开了一种直流多微网的黑启动方法，包括：根据层次分析法确定所有黑启动电源的第一权重向量；根据优属度矩阵确定第二权重向量；根据第一权重向量和第二权重向量确定综合权重向量，根据综合权重向量选取主电源并启动；将各源荷设备进行等级划分并归入不同层级的决策等级面；构建直流多微网的可行域方程，判断决策等级面内是否存在满足可行域方程的源荷设备；若不存在，则判断下一层级的决策等级面内是否存在满足可行域方程的源荷设备；若存在则将满足可行域方程的源荷设备进行启动，继而对可行域方程进行更新判断当前决策等级面内是否存在满足更新后的可行域方程的源荷设备。通过实施本发明专利技术的实施例能够解决现有直流多微网的黑启动问题。

A black start method of DC multimicrogrid

【技术实现步骤摘要】
一种直流多微网的黑启动方法
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种直流多微网的黑启动方法。
技术介绍
黑启动是指电力系统在因故障停运后，不依赖于其他的网络，通过启动系统内具有自启动能力的电源，带动无自启动能力的电源启动，并逐步扩大系统恢复范围，最终实现整个系统恢复的过程。近年来，随着为了协调管理分布式电源，具备多模式运行的微电网应运而生。微电网黑启动恢复也得到了一些研究，有学者通过对比并行恢复及串行恢复，引入了传统电网并行恢复技术，以实现负荷恢复最大、配电变压器零起升压时间最短、感性负载无功功率最小为优化指标的最优化黑启动。但现有技术中对微电网黑启动的研究都是基于交流微电网、交直流微电网及其多微网系统，而由于直流多微网结构相对复杂，并且子微电网及电源、负荷、储能设备数量较多，所需恢复设备的容量及优先次序也有较大区别，因此，传统交流单微电网及多微网的黑启动恢复策略无法直接应用于直流多微网系统。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种直流多微网的黑启动方法，能够解决现有只直流多微网的黑启动问题。本专利技术一实施例提供一种直流多微网的黑启动方法，包括：根据层次分析法确定所述直流多微网中所有黑启动电源的第一权重向量；构建所述所有黑启动电源的优属度矩阵，并根据所述优属度矩阵确定所述所有黑启动电源的第二权重向量；根据所述黑启动电源第一权重向量和第二权重向量，确定所述所有黑启动电源的综合权重向量，继而根据所述综合权重向量，从各所述黑启动电源中选取需要进行启动的主电源并启动；将所述直流多微网内各源荷设备进行等级划分，并归入不同层级的决策等级面，其中，每一所述决策等级面包括若干等级相同的源荷设备；构建所述直流多微网的可行域方程，继而判断一决策等级面内是否存在满足所述可行域方程的源荷设备；若不存在，则判断下一层级的决策等级面内是否存在满足所述可行域方程的源荷设备；若存在，则将满足所述可行域方程的源荷设备进行启动，继而对所述可行域方程进行更新，并判断当前决策等级面内是否存在满足所述可行域方程的源荷设备。进一步的，述根据层次分析法确定所述直流多微网中所有黑启动电源的第一权重向量，具体包括：构建黑启动主电源指标的层次化结构；其中，以选择所述直流多微网中的黑启动主电源为目标构建所述层次化结构的目标层；以网络、电源、负荷和储能的状态为评价准则构建所述层次化结构的准则层；以所述网络准则下各所述黑启动电源所处微电网在所述直流多微网的层数、所述电源准则下各所述黑启动电源的重要等级以及功率、所述负荷准则下各所述黑启动电源的负荷等级及功率和所述储能准则下各所述黑启动电源的变流器额定容量和实时电量为评价指标，构建所述层次化结构的指标层；根据所述层次化结构，构建判断矩阵；对所述判断矩阵进行一致性校验，并在所述判断矩阵满足一致性条件时，计算所述判断矩阵的最大特征根对应的特征向量，继而对所述特征向量进行归一化处理，获得所述所有黑启动电源的第一权重向量。进一步的，所述构建优属度矩阵，并根据所述优属度矩阵确定各所述黑启动电源的第二权重向量，具体包括：所述构建优属度矩阵，并根据所述优属度矩阵确定所述所有黑启动电源的第二权重向量，具体包括：构建如下决策矩阵：其中，x表示一所述黑启动电源、xb第b个黑启动电源、表示影响因素、fn表示第n个影响因素、每一所述影响因素与一所述指标层内的评价指标相对应；fnb表示第b个黑启动电源的第n个影响因素；将所述决策矩阵转换为如下优属度矩阵：其中，若所述影响因素所对应评价指标，为所述网络准则下的评价指标则采uij＝(fij/fimax)用下式计算优属度:；其中，uij表示第i个影响因素下的第j个黑启动电源的优属度；fij表示第j个黑启动电源的第i个影响因素；fimax表示第i个影响因素下，所有黑启动电源中的最大值；若所述影响因素所对应评价指标，不为所述网络准则下的评价指标则采用下式计算优属度uij＝1-[fij/(fimax+fimin)]影响因素下，所有黑启动电源中的最小值；通过以下公式计算所述所有黑启动电源的第二权重向量：其中，ωi表示第i个影响因素的优属度权重,表示第j个黑启动电源的第二权重值，w2为所述所有黑启动电源的第二权重向量。进一步的，所述根据所述所有黑启动电源第一权重向量和第二权重向量，确定所述所有黑启动电源的综合权重向量，具体为：构建多权重向量线性组合方程：其中，a1、a2表示线性组合系数；W为在权重系数为a1、a2下形成的综合权重向量；w1为所述所有黑启动电源的第一权重向量；计算W与W1、W2的离差极小化时，a1和a2的值，并将计算得到a1和a2的值进行归一化处理，分别得到通过以下公式计算所述所有黑启动电源的综合权重向量：其中，W*为所述所有黑启动电源的综合权重向量。进一步的，所述综合权重向量，从各所述黑启动电源中选取需要进行启动的主电源并启动，具体为：将所述综合权重向量中，综合权重向量值最大的黑启动电源作为需要进行启动的主电源并启动。进一步的，所述构建所述直流多微网的可行域方程，具体包括：通过以下公式计算所述直流多微网的运行域中心坐标：其中，所述i为需要恢复设备的个数，且初始值为0；Pn为恢复的第n台设备的功率；根据所述运行域中心坐标，获得所述直流多微网的可行域方程：其中，P为恢复设备的功率值,为所述黑启动主电源的储能额定容量。进一步的，所述将满足所述可行域方程的源荷设备进行启动，具体包括：若在一决策等级面内只有一个满足所述可行域方程的源荷设备，则直接将满足所述可行域方程的源荷设备；若在一决策等级面内存在多个满足所述可行域方程的源荷设备，则优先启动离运行域中心点最近的源荷设备。进一步的，所述对所述可行域方程进行更新，具体包括：将所述需要恢复设备的个数的值加1，继而重新计算所述直流多微网的运行域中心坐标；根据重新计算得到的直流多微网的运行域中心坐标，对所述可行域方程进行更新。通过实施本专利技术的实施例具有如下有益效果：本专利技术实施例提供了一种直流多微网的黑启动方法，所述方法首先通过层次分析法确定直流多微网中所有黑启动电源的主观权重(即上述第一权重向量)，紧接着通过优属度矩阵确定所有黑启动电源的客观权重(即上述第二权重向量)，然后根据第一权重向量和第二权重向量，求出综合权重向量，再根据综合权重向量从所有的黑启动电源中选取出需要进行启动的主电源并启动，这样实现了黑启动过程中主电源的启动。在主电源启动之后，需要对直流多微网内各源荷设备进行恢复启动，具体方式为，先对各个源荷设备进行等级的划分，然后归入不同层级的决策等级面，然后构建直流多微网的可行域方程，通过可行域方程判断决策等级面内是否存在满足可行域方程的源荷设备，如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流多微网的黑启动方法，其特征在于，包括：/n根据层次分析法确定所述直流多微网中所有黑启动电源的第一权重向量；/n构建所述所有黑启动电源的优属度矩阵，并根据所述优属度矩阵确定所述所有黑启动电源的第二权重向量；/n根据所述第一权重向量和第二权重向量，确定所述所有黑启动电源的综合权重向量，继而根据所述综合权重向量，从各所述黑启动电源中选取需要进行启动的黑启动主电源并启动；/n将所述直流多微网内各源荷设备进行等级划分，并归入不同层级的决策等级面，其中，每一所述决策等级面包括若干等级相同的源荷设备；/n构建所述直流多微网的可行域方程，继而判断一决策等级面内是否存在满足所述可行域方程的源荷设备；/n若不存在，则判断下一层级的决策等级面内是否存在满足所述可行域方程的源荷设备；/n若存在，则将满足所述可行域方程的源荷设备进行启动，继而对所述可行域方程进行更新，并判断当前决策等级面内是否存在，满足更新后的可行域方程的源荷设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流多微网的黑启动方法，其特征在于，包括：
根据层次分析法确定所述直流多微网中所有黑启动电源的第一权重向量；
构建所述所有黑启动电源的优属度矩阵，并根据所述优属度矩阵确定所述所有黑启动电源的第二权重向量；
根据所述第一权重向量和第二权重向量，确定所述所有黑启动电源的综合权重向量，继而根据所述综合权重向量，从各所述黑启动电源中选取需要进行启动的黑启动主电源并启动；
将所述直流多微网内各源荷设备进行等级划分，并归入不同层级的决策等级面，其中，每一所述决策等级面包括若干等级相同的源荷设备；
构建所述直流多微网的可行域方程，继而判断一决策等级面内是否存在满足所述可行域方程的源荷设备；
若不存在，则判断下一层级的决策等级面内是否存在满足所述可行域方程的源荷设备；
若存在，则将满足所述可行域方程的源荷设备进行启动，继而对所述可行域方程进行更新，并判断当前决策等级面内是否存在，满足更新后的可行域方程的源荷设备。


2.如权利要求1所述的直流多微网的黑启动方法，其特征在于，所述根据层次分析法确定所述直流多微网中所有黑启动电源的第一权重向量，具体包括：
构建黑启动主电源指标的层次化结构；其中，以选择所述直流多微网中的黑启动主电源为目标构建所述层次化结构的目标层；以网络、电源、负荷和储能的状态为评价准则构建所述层次化结构的准则层；以所述网络准则下各所述黑启动电源所处微电网在所述直流多微网的层数、所述电源准则下各所述黑启动电源的重要等级以及功率、所述负荷准则下各所述黑启动电源的负荷等级及功率和所述储能准则下各所述黑启动电源的变流器额定容量和实时电量为评价指标，构建所述层次化结构的指标层；
根据所述层次化结构，构建判断矩阵；
对所述判断矩阵进行一致性校验，并在所述判断矩阵满足一致性条件时，计算所述判断矩阵的最大特征根对应的特征向量，继而对所述特征向量进行归一化处理，获得所述所有黑启动电源的第一权重向量。


3.如权利要求2所述的直流多微网的黑启动方法，其特征在于，所述构建优属度矩阵，并根据所述优属度矩阵确定所述所有黑启动电源的第二权重向量，具体包括：
构建如下决策矩阵：



其中，x表示一所述黑启动电源、xb第b个黑启动电源、表示影响因素、fn表示第n个影响因素、每一所述影响因素与一所述指标层内的评价指标相对应；fnb表示第b个黑启动电源的第n个影响因素；
将所述决策矩阵转换为如下优属度矩阵：



其中，若所述影响因素所对应评价指标，为所述网络准则下的评价指标则采用下式计算优属度:；uij＝(fij/fimax)
其中，uij表示第i个影响因素下的第j个黑启动电源的优属度；fij表示第j个黑启动电源的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁汉东，黄培专，陈冰，廖珩，刘尧，曾祥育，伦振坚，陈锐，涂小涛，董华梁，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44