【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，尤其涉及一种能量流区域平衡-区间互济方法及系统。
技术介绍
1、随着极端天气造成的灾害频发，能量流区域(如公路能源自洽系统)发生大规模停电事故也日益频繁，造成了巨大的经济，极大地干扰人们正常生产生活。能量流区域在故障发生后快速恢复，对人们的正常生活，社会的正常生产具有重大意义。
2、与传统配电网相比，新型能量流区域可再生能源接入比例大幅增多，电力多元供应，并且由于风机、光伏等不可控分布式电源的随机性和波动性，忽略新能源的作用，会导致负荷的持续运行时间减少。现有的数学规划算法对配电网故障进行分析，求解速度较快精度高，但没有考虑到分布式电源和负荷的动态特性，系统中电源和负荷不能很好的协调配合，负荷量供电也得不到保证，使得能量流区域的弹性和抵御能力较弱。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种能量流区域平衡-区间互济方法及系统，用以解决现有方法未考虑电源和负荷的动态特性导致的能量流区域的弹性和抵御能力较弱的问题。
2、一方面，本专利技术公开了一种能量流区域平衡-区间互济方法，包括以下步骤：
3、当能量流区域发生故障时，根据预设的时间间隔采集故障信息；
4、在每一时间段根据采集的故障信息进行孤岛划分，并建立故障检修次序优化策略和孤岛互济规划策略；
5、在能量流区域运行约束条件下，基于所述故障检修次序优化策略和孤岛互济规划策略，以建立的能量流区域弹性规划优化函数最优为目标，得到能量流区
6、进一步地，所述故障检修次序优化策略为：
7、在各时间段将由各故障线路连接的相邻孤岛依据总负荷量从高到低进行排序，并按照该顺序依次检修相邻孤岛间的故障线路，并约束在每个时间段内进行检修的故障线路数量不超过设定的阈值。
8、进一步地，所述孤岛互济规划策略，用于在发生故障后的任意时间段能量流区域中出现若干孤岛电能短缺时，通过相邻孤岛进行电能供给；
9、所述孤岛互济规划策略通过孤岛电源出力约束、孤岛负荷供电状态约束、孤岛出力约束、电源出力平滑过渡约束、孤岛可控负荷切除约束以及孤岛供电能力约束建立。
10、进一步地，当孤岛j'出现电能短缺，通过相邻孤岛i'进行电能供给时，
11、所述孤岛电源出力约束：
12、pmin,i'≤xi',t≤pmax,i'，
13、式中，xi',t表示孤岛i'在时间段t的电源出力大小，pmin,i'、pmax,i'分别表示孤岛i'的电源出力最小和最大限制；
14、所述孤岛负荷供电状态约束：
15、
16、式中，yi',t表示在时间段t孤岛i'内的负荷供电状态，取值为1时表示负荷供电正常，取值为0时表示负荷供电中断；ci’表示孤岛i'的可控负荷量；zi’,t表示孤岛i'在时间段t的可控负荷切除状态，取值为1表示可控负荷切除，取值为0表示可控负荷未切除；li'表示孤岛i'的负荷需求的电量；
17、所述孤岛出力约束：
18、xj',t+cj'zj',t-lj'≥li'yi',trj',i'mj',i'，
19、式中，rj',i'表示孤岛i'到孤岛j'的供电能力系数；mj',i'表示孤岛i'到孤岛j'的供电关系，取值为1表示孤岛i'能向孤岛j'供电，取值为0表示孤岛i'不能向孤岛j'供电；
20、所述电源出力平滑过渡约束：
21、|xi',t-xi',t-1|≤δpi'，
22、式中，xi',t-1表示孤岛ii'的在时间段t-1的电源出力大小，δpi'表示预设的孤岛ii'的电源出力最大变化量；
23、所述孤岛可控负荷切除约束：
24、zi',t≤φi'ci'，
25、式中，φi'表示孤岛i'的可控负荷切除的最大比例；
26、所述孤岛供电能力约束：
27、
28、式中，nt表示在时间段t孤岛划分后的孤岛数量；ps,i'表示孤岛i'的最小供电能力。
29、进一步地，所述能量流区域弹性规划优化函数包括负荷恢复量函数和网络损耗函数，表示为：
30、
31、
32、式中，f1、f2分别表示负荷恢复量函数和网络损耗函数，k表示能量流区域中所有负荷节点的编号；n表示能量流区域中所有负荷节点的集合；βk为编号为k的负荷节点的开关状态，取值为1表示开关闭合，取值为0代表断开；zl,k表示编号为k的负荷节点所带负荷；γk表示编号为k的负荷节点所带负荷的负荷等级的权重系数；rij表示负荷节点i和j之间的电阻值；iij表示流经负荷节点i和j之间的电流值；lij表示负荷节点i到j的线路距离；e表示线路集合。
33、进一步地，所述能量流区域运行约束条件包括分布式电源及储能的约束、拓扑性约束、潮流约束和系统安全约束；其中，所述系统安全约束包括运行电压约束和支路容量约束。
34、进一步地，所述得到能量流区域最大化负荷恢复量，包括：
35、对能量流区域运行约束进行松弛处理，进而进行旋转锥约束转化为混合整数二阶锥规划模型；
36、基于故障检修次序优化策略和孤岛互济规划策略，以及能量流区域弹性规划优化函数，对所述混合整数二阶锥规划模型进行求解，得到能量流区域最大化负荷恢复量。
37、进一步地，所述负荷包括一级负荷、二级负荷和三级负荷。
38、进一步地，所述一级负荷的权重系数设置为10，二级负荷的权重系数设置为5，三级负荷的权重系数设置为1。
39、另一方面，本专利技术还公开了一种能量流区域平衡-区间互济系统，包括：
40、参数获取模块，用于当能量流区域发生故障时，根据预设的时间间隔采集故障信息；
41、孤岛划分和策略生成模块，用于在每一时间段根据采集的故障信息进行孤岛划分，并建立故障检修次序优化策略和孤岛互济规划策略；
42、供电恢复模块，用于在能量流区域运行约束条件下，基于所述故障检修次序优化策略和孤岛互济规划策略，以建立的能量流区域弹性规划优化函数最优为目标，得到能量流区域最大化负荷恢复量，以对负荷进行供电恢复。
43、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
44、本专利技术提供的一种能量流区域平衡-区间互济方法及系统，通过分时段采集故障信息进行多时段的孤岛划分，并建立故障检修次序优化策略和孤岛互济规划策略，并在能量流区域运行约束条件下，以建立的能量流区域弹性规划优化函数最优为目标，得到能量流区域最大化负荷恢复量，以对负荷进行供电恢复，充分考虑到分布式电源和负荷的动态特性，使电源和负荷得到很好的协调配合，保证了负荷供电，提高了能量流区域的弹性和抵御能力。
45、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述故障检修次序优化策略为：
3.根据权利要求1所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述孤岛互济规划策略，用于在发生故障后的任意时间段能量流区域中出现若干孤岛电能短缺时，通过相邻孤岛进行电能供给；
4.根据权利要求3所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，当孤岛j'出现电能短缺，通过相邻孤岛i'进行电能供给时，
5.根据权利要求1所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述能量流区域弹性规划优化函数包括负荷恢复量函数和网络损耗函数，表示为：
6.根据权利要求1所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述能量流区域运行约束条件包括分布式电源及储能的约束、拓扑性约束、潮流约束和系统安全约束；其中，所述系统安全约束包括运行电压约束和支路容量约束。
7.根据权利要求6所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述得到能量流区域最大化负荷恢复量，包
8.根据权利要求1-7任一项能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述负荷包括一级负荷、二级负荷和三级负荷。
9.根据权利要求8所述能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述一级负荷的权重系数设置为10，二级负荷的权重系数设置为5，三级负荷的权重系数设置为1。
10.一种能量流区域平衡-区间互济系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述故障检修次序优化策略为：
3.根据权利要求1所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述孤岛互济规划策略，用于在发生故障后的任意时间段能量流区域中出现若干孤岛电能短缺时，通过相邻孤岛进行电能供给；
4.根据权利要求3所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，当孤岛j'出现电能短缺，通过相邻孤岛i'进行电能供给时，
5.根据权利要求1所述的能量流区域平衡-区间互济方法，其特征在于，所述能量流区域弹性规划优化函数包括负荷恢复量函数和网络损耗函数，表示为：
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：马静，王立新，徐鹏，苏琳程，赵玉枫，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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