考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法及装置制造方法及图纸

一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法，包括：将分布式电源的功率输送能力、调频调压能力和位置分布作为评估指标，评估分布式电源的黑启动能力，并选取黑启动能力最高的分布式电源作为黑启动电源；建立微电网内节点与线路的恢复模型；将微电网内的分布式电源划分为可调度机组、新能源机组以及储能设备，并分别建立分布式电源恢复模型；建立负荷恢复模型；以最大化微电网的停电负荷恢复量为目标建立孤岛微电网黑启动恢复模型，求解得到孤岛微电网的黑启动方法。本发明专利技术能够有效评估不同类型分布式电源的黑启动能力，选取黑启动电源，并生成微电网的黑启动策略，不仅提高了黑启动策略适用范围，而且提高了黑启动成功率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统微电网领域，尤其涉及一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法及装置。

技术介绍

[0002]随着用户供电可靠性要求的不断提高，黑启动逐渐成为微电网所必需的功能之一。微电网的黑启动，需要内部的黑启动电源带动附近的非自启动微源与停电负荷，逐步扩大恢复范围，最终才能完成整个微电网的恢复。然而，现有的微电网黑启动技术，在选取黑启动电源方面存在评估指标不够全面的问题，进而在制定微电网黑启动策略时没有考虑不同类型的分布式电源出力特性，导致生成的微电网黑启动策略存在适用范围窄、黑启动成功率低等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是克服现有技术中存在的适用范围窄、黑启动成功率低的缺陷与问题，提供一种适用范围广、黑启动成功率高的考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法及装置。
[0004]为实现以上目的，本专利技术的技术解决方案是：一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法，包括：
[0005]将分布式电源的功率输送能力、调频调压能力和位置分布作为评估指标，评估分布式电源的黑启动能力，并选取黑启动能力最高的分布式电源作为黑启动电源；
[0006]建立微电网内节点与线路的恢复模型；将微电网内的分布式电源划分为可调度机组、新能源机组以及储能设备，并分别建立分布式电源恢复模型；
[0007]根据微电网内节点与线路的恢复模型以及分布式电源恢复模型，建立负荷恢复模型；
[0008]根据微电网内节点与线路的恢复模型、分布式电源恢复模型以及负荷恢复模型，以最大化微电网的停电负荷恢复量为目标建立孤岛微电网黑启动恢复模型，求解得到孤岛微电网的黑启动方法。
[0009]分布式电源的功率输送能力指标为：
[0010]；
[0011]式中，表示分布式电源的功率输送能力指标；表示分布式电源于初始时刻启动后在第个时段内可以达到的最大输出功率；为微电网的基准容量；
[0012]分布式电源的调压调频能力指标为：
[0013]；
[0014]式中，表示分布式电源的调压调频能力指标；、、和分别为分布式电源调节速度、调节精度、可用率与可调节容量指标归一化后得到的值；
[0015]分布式电源的位置分布指标为：
[0016]；
[0017]；
[0018]式中，表示分布式电源的位置分布指标；表示分布式电源与重要负荷的平均距离；表示分布式单元所在节点的重要度指标；为微电网内重要负荷节点的数量；为重要负荷节点的集合；为第号分布式电源与第个重要负荷的距离。
[0019]所述评估分布式电源的黑启动能力，包括：计算黑启动能力评估指标的综合权重，并采用模糊综合评价方法评估分布式电源的黑启动能力。
[0020]所述微电网内节点与线路的恢复模型为：
[0021]；
[0022]；
[0023]式中，为微电网内第号节点的恢复时刻；为微电网内第号节点的恢复时刻；为黑启动电源所在节点的集合；节点为节点的上游节点；为微电网内线路完成恢复所需的时段数；为黑启动恢复过程的总时段数；表示节点的恢复状态；
[0024]；
[0025]式中，为微电网内线路完成恢复的时刻；表示微电网内线路的恢复状态。
[0026]所述分布式电源恢复模型包括分布式电源恢复状态模型和分布式电源出力模型；
[0027]所述分布式电源恢复状态模型为：
[0028]；
[0029]；
[0030]式中，为分布式电源开始恢复的时段；为分布式电源完成启动所需要的时段数；为非黑启动电源内第号分布式电源的恢复状态变量；为非黑启动电源内第号分布式电源的运行状态变量；
[0031]所述分布式电源出力模型为：
[0032]；
[0033]式中，为微电网内可调度机组的集合；为第个可调度机组的运行状态变量；和分别为第个可调度机组的最小和最大有功输出功率；和分别为第个可调度机组的最小和最大无功输出功率；为第个可调度机组在第个时段内的有功输出功率；为第个可调度机组在第个时段内的无功输出功率；
[0034]；
[0035]式中，为微电网内新能源机组的集合；为第个新能源机组的运行状态变量；和分别为第个新能源机组在第个时段内的有功和无功预测出力；为第个新能源机组在第个时段内的有功输出功率；为第个新能源机组在第个时段内的有功输出功率；
[0036]；
[0037]式中，为微电网内储能设备的集合；为第个储能设备在第个时段内的充电状态变量；为第个储能设备在第个时段内的放电状态变量；和分别为第个储能设备的最小和最大放电功率；和分别为第个储能设备的最小和最大充电功率；为第个储能设备在第个时段内的放电功率；为第个储能设备在第个时段内的充电功率；
[0038]；
[0039]式中，为第1个时段内第个储能设备的荷电状态；为第个储能设备的初始荷电状态；为第个时段内第个储能设备的荷电状态；和分别为第个储能设备荷电状态的上下限；为第个储能设备的容量大小；和分别为第个储能设备的充电和放电效率。
[0040]所述负荷恢复模型为：
[0041]；
[0042]式中，为在第个时段内节点上所接负荷的有功功率恢复量；为第个时段内节点上所接负荷的恢复状态变量；为在第个时段内节点上所接负荷的有功功率需求量；为在第个时段内节点上所接负荷的无功功率恢复量；为在第个时段内节点上所接负荷的无功功率需求量；为第个时段内增加的负荷恢复量；为微电网内节点的数量；为微电网的频率响应因子；为微电网内可调度机组的集合；为第个可调度机组的运行状态变量；为第个可调度机组的最大有功输出功率；为微电网内新能源机组的集合；为第个新能源机组的运行状态变量；为第个新能源机组在第个时段内的有功预测出力；为微电网内储能设备的集合；为第个储能设备在第个时段内的放电状态变量；为第个储能设备的最大放电功率；
[0043]；
[0044]式中，为第个储能设备在第个时段内的充电功率；为微电网内非黑启动电源的集合；为非黑启动电源内第号分布式电源的恢复状态变量；为非黑启动电源的第号分布式电源启动所需要的有功功率；为第个可调度机组在第个时段内的有功输出功率；为第个新能源机组在第个时段内的有功输出功率；为第个储能设备在第个时段内的放电功率；为第个可调度机组在第个时段内的无功输出功率；为第个新能源机组在第个时段内的无功输出功率。
[0045]所述孤岛微电网黑启动恢复模型为：
[0046]；
[0047]式中，为微电网的停电负荷恢复量；为黑启动恢复过程的总时段数；为微电网节点总数；为节点所接负荷的重要度系数；为在第个时段内节点上所接负荷的有功功率恢复量；为一个时段持续的时间。
[0048]一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动装置，包括：
[0049]黑启动电源选取模块，用于将分布式电源的功率输送能力、调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法，其特征在于，包括：将分布式电源的功率输送能力、调频调压能力和位置分布作为评估指标，评估分布式电源的黑启动能力，并选取黑启动能力最高的分布式电源作为黑启动电源；建立微电网内节点与线路的恢复模型；将微电网内的分布式电源划分为可调度机组、新能源机组以及储能设备，并分别建立分布式电源恢复模型；根据微电网内节点与线路的恢复模型以及分布式电源恢复模型，建立负荷恢复模型；根据微电网内节点与线路的恢复模型、分布式电源恢复模型以及负荷恢复模型，以最大化微电网的停电负荷恢复量为目标建立孤岛微电网黑启动恢复模型，求解得到孤岛微电网的黑启动方法。2.根据权利要求1所述的一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法，其特征在于，分布式电源的功率输送能力指标为：；式中，表示分布式电源的功率输送能力指标；表示分布式电源于初始时刻启动后在第个时段内可以达到的最大输出功率；为微电网的基准容量；分布式电源的调压调频能力指标为：；式中，表示分布式电源的调压调频能力指标；、、和分别为分布式电源调节速度、调节精度、可用率与可调节容量指标归一化后得到的值；分布式电源的位置分布指标为：；；式中，表示分布式电源的位置分布指标；表示分布式电源与重要负荷的平均距离；表示分布式单元所在节点的重要度指标；为微电网内重要负荷节点的数量；为重要负荷节点的集合；为第号分布式电源与第个重要负荷的距离。3.根据权利要求1所述的一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法，其特征在于，所述评估分布式电源的黑启动能力，包括：
计算黑启动能力评估指标的综合权重，并采用模糊综合评价方法评估分布式电源的黑启动能力。4.根据权利要求1所述的一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法，其特征在于，所述微电网内节点与线路的恢复模型为：；；式中，为微电网内第号节点的恢复时刻；为微电网内第号节点的恢复时刻；为黑启动电源所在节点的集合；节点为节点的上游节点；为微电网内线路完成恢复所需的时段数；为黑启动恢复过程的总时段数；表示节点的恢复状态；；式中，为微电网内线路完成恢复的时刻；表示微电网内线路的恢复状态。5.根据权利要求1所述的一种考虑多类型异质资源参与的孤岛微电网黑启动方法，其特征在于，所述分布式电源恢复模型包括分布式电源恢复状态模型和分布式电源出力模型；所述分布式电源恢复状态模型为：；；
式中，为分布式电源开始恢复的时段；为分布式电源完成启动所需要的时段数；为非黑启动电源内第号分布式电源的恢复状态变量；为非黑启动电源内第号分布式电源的运行状态变量；所述分布式电源出力模型为：；式中，为微电网内可调度机组的集合；为第个可调度机组的运行状态变量；和分别为第个可调度机组的最小和最大有功输出功率；和分别为第个可调度机组的最小和最大无功输出功率；为第个可调度机组在第个时段内的有功输出功率；为第个可调度机组在第个时段内的无功输出功率；；式中，为微电网内新能源机组的集合；为第个新能源机组的运行状态变量；和分别为第个新能源机组在第个时段内的有功和无功预测出力；为第个新能源机组在第个时段内的有功输出功率；为第个新能源机组在第个时段内的有功输出功率；；式中，为微电网内储能设备的集合；为第个储能设备在第个时段内的充电状态变量；为第个储能设备在第个时段内的放电状态变量；和分别为第个储能设备的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怡聪，魏聪，何立钢，许汉平，高晓晶，王法靖，洪华良，柯方超，杨东俊，桑子夏，胡婷，陈峰，张东寅，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：