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一种基于决策表的配电网计划孤岛在线划分方法技术

技术编号:26177042 阅读:49 留言:0更新日期:2020-10-31 14:18
本发明专利技术提出了一种基于决策表的配电网计划孤岛在线划分方法。在线孤岛划分方法包括划分模型离线优化与决策表在线修正两个过程。在大停电发生前,定期执行划分优化模型离线得到最优划分方案;在大停电发生时,根据系统状态利用决策表对划分方案进行在线修正,使得负荷与电源功率实时匹配。为了加快求解速度,一方面采用线性化潮流方程与大M算法将划分模型简化为混合整数线性问题;另一方面,采用启发式算法生成决策表。所提在线孤岛划分方法可以实现故障瞬间系统不停电地平滑过渡到孤岛模式,有效提高了系统的供电可靠性与韧性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于决策表的配电网计划孤岛在线划分方法
本专利技术属于配电网多时间尺度协调控制
,尤其涉及一种基于决策表的配电网计划孤岛在线划分方法。
技术介绍
提供不间断与持续的供电是运营商持之以恒的工作目标,但是频发的极端天气导致了大量停电事件,例如2012年飓风Sandy导致了美国近800万居民无电力供应;2016年南澳大利亚州因为遭受强台风导致了近50h的停电。故障停电造成了巨大的经济损失与严重的社会影响。故障发生时,现有的恢复方法是通过网络重构的方式,将故障馈线上的负荷转移到相邻的正常馈线上。但当极端天气导致上级主网发生故障时,整个配电区域将全部失电,关键负荷将不得不经历停电过程。随着分布式电源(DistributedGenerator,DG)与配电自动设备的快速发展,配电网正从无源网络转向有源主动网络,并逐渐具备紧急孤岛运行的能力。在上级主网故障时,紧急孤岛作为一个小型自治系统,可以利用本地DGs快速恢复关键负荷供电。孤岛划分问题的本质是一个电源与负荷功率的匹配的优化问题,需要决策包括开关状态变量(0-1变量)与电源功率(连续变量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于决策表的配电网计划孤岛在线划分方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1,大停电发生前,配电网运行商利用测量装置实时获取量测信息;/n步骤2,采用Zbus线性化潮流方程与大M算法将生成的孤岛划分优化模型转化为混合整数线性问题,并利用Matlab进行高效求解,得到满足各种约束的最优划分结果;其中,孤岛划分优化模型的目标函数如式(1)所示,第一项表示分布式电源有功功率的调整量,第二项表示负荷恢复数量;通过设置合理的权重系数α

【技术特征摘要】
1.一种基于决策表的配电网计划孤岛在线划分方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,大停电发生前,配电网运行商利用测量装置实时获取量测信息;
步骤2,采用Zbus线性化潮流方程与大M算法将生成的孤岛划分优化模型转化为混合整数线性问题,并利用Matlab进行高效求解,得到满足各种约束的最优划分结果;其中,孤岛划分优化模型的目标函数如式(1)所示,第一项表示分布式电源有功功率的调整量,第二项表示负荷恢复数量;通过设置合理的权重系数α1、α2,可在保证分布式电源功率调整最小的前提下,最大化重要负荷的恢复数量;决策变量为初始孤岛内的负荷状态xd;分布式电源有功功率与无功功率



其中,为大停电前电源g的有功功率;cd表示负荷d的优先级;G表示电源集合,D表示负荷集合;
孤岛划分的约束条件包括:
(1)负荷功率约束
相比于正常并网运行,由于负荷减少以及电源的本地化,孤岛运行时节点电压将会显著升高,本发明采用幂函数负荷模型体现电压对负荷功率影响;






其中,是负荷d的功率;Vd,是负荷d的工作电压与额定电压;与分别为负荷d的额定功率;与分别为负荷d的电压特性系数;
(2)节点电压约束
节点电压应在允许范围内;
Vmin≤|Vn|≤Vmax(3)
其中,Vmin=0.9p.u.;Vmax=1.05p.u.;
(3)潮流与功率平衡约束
计划孤岛作为一种特殊运行方式应满足潮流约束;同时,通过将解列点处的功率SPCC限制为0保证孤岛内部的功率平衡,即



SPCC=0(4b)
其中,Pn、Qn分别为节点n注入有功功率、无功功率;Ymn为节点m与节点n相连接支路的导纳值;
(4)电源出力约束
系统向计划孤岛过渡时,主电源功率PMas,QMas应限制在允许范围内,从电源功率应保持不变;所有DGs应运行在容量范围内;
PMas,min≤PMas≤PMas,max(5a)
QMas,min≤QMas≤QMas,max(5b)









其中,PMas,max,PMas,min与QMas,max,QMas,min分别为主电源有功功率与无功功率的最大值与最小值;与表示从电源k大停电前的功率;Sg为电源g的额定容量;
求解时,利用能够考虑线损的Zbus线性化潮流模型替代式(4a)所对应的潮流约束;对于具有n个节点的辐射状或者网状系统,首先采集某个时间断面下的系统电压,作为参考运行电压然后,通过采集新运行点下的各节点注入有功功率与无功功率;新运行点下的电压电压幅值以及PCC点功率可利用如式(6)所示的Zbus线性化潮流方程直接求解;
V=MX+a(6a)
|V...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐箭谢博宇廖思阳袁智勇于力徐全林跃欢
申请(专利权)人:武汉大学南方电网科学研究院有限责任公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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