【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子，具体涉及一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法及系统。
技术介绍
1、近年来，全球气候变化加剧，极端天气事件的发生越来越频繁。当发生极端事件时，配电系统处于脆弱状态，可能会受到极端天气事件的严重破坏，导致长时间停电，造成重大经济损失。
2、为应对极端事件导致的大停电事故，国内外提出了电力系统韧性(resilience)的概念。配电网韧性可以定义为配电网是否可以采取主动措施保证灾害中的关键负荷供电，并迅速恢复断电负荷的能力。当极端事件引发大停电事故时，有源配电网可利用分布式电源(distributed generator，dg)、储能、互联微电网系统等本地电源形成孤岛快速恢复关键负荷，实现配电网自愈，提升配电网韧性。
3、目前，供电网恢复方法(distribution system restoration,dsr)主要采用dg或微电网形成孤岛的方法。根据求解方法的不同，解决dsr的方法可分为启发式算法和数学规划2类。启发式算法求解易陷入局部最优，难以求得全局最优解，所以主要通过建立数学规划模型求解故障恢复问题。求解故障恢复问题时会遇到孤岛融合的问题，也就是2个或者多个相邻孤岛合并为一个大孤岛，形成多源协同，导致部分可行解被忽略。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，能够使得智能配电网应对极端事件能力，减少停电带来的经济损失。
2、本专利技术解决上述技术问题的技
3、评估用户停电损失值；
4、以用户停电损失值最小构建配电网供电恢复模型的目标函数；
5、构建配电网供电恢复模型的约束模型；
6、基于上述约束模型，对配电网供电恢复模型非线性部分进行线性化并进行求解。
7、进一步的，采用间接分析法评估用户停电损失值，用户停电损失值包括住宅用户损失值与产业用户损失值，其中，
8、对于住宅用户，住宅用户损失值通过结合地区居民收入数据，评估住宅用户在停电期间中断的家庭生产生活活动的成本来估算，具体如下：
9、cresi＝ω/pmax (1)
10、式中，cresi为住宅用户的每小时每千瓦用电停电损失值；ω为地区居民平均时薪，单位为元/时；pmax为住宅用户的用电功率峰值，单位是千瓦；
11、对于产业用户，产业用户损失值通过计算产业用户因断电停产损失的产品增加值及该产业用户断电停产损失占其停电事件总损失的平均百分比来估算，具体如下：
12、cindu＝vacva/pfptp (2)
13、cva＝100/poftotal (3)
14、式中，cindu为产业用户的单小时每千瓦用户停电损失值；va为产业用户的平均年增加值，单位为元；pfp为产业用户全产能生产时的平均用电需求，单位是千瓦；tp为产业用户一年内平均用于生产的时间，单位为时；cva为常数比例系数；poftotal为在停电事件中产业用户断电停产经济损失占停电总经济损失的平均百分比，单位为％。
15、进一步的，设定总用户停电损失值最小作为供电恢复目标，目标函数表达式为：
16、
17、式中：f为总用户停电损失的值；n为配电网所有节点的集合；t为所有供电恢复时段的集合；ci,t为t时段节点i处负荷的用户停电损失；pd,i为节点i处负荷的有功功率需求；ri,t为0-1决策变量，表示t时段节点i处负荷的恢复状态，负荷恢复供电时值为1，否则为0；tint为单个断电恢复时段的时长。
18、进一步的，构建配电网供电恢复模型的约束模型，具体包括，构建配电网系统运行约束模型、分布式能源输出约束模型、系统容量热备用约束模型及考虑孤岛数目优化的辐射状拓扑约束模型。
19、进一步的，系统运行约束包括disflow潮流约束和节点电压及支路功率的上下限约束，则针对配电网系统运行约束进行建模，具体表达式为：
20、
21、
22、
23、
24、
25、
26、|pij,t|≤aij,tpmax,ij (11)
27、|qij,t|≤aij,tqmax,ij (12)
28、式中：ij∈e其中e为支路集合；u(j)为节点j上游所有节点的集合；v(j)为节点j下游所有节点的集合；pij,t和qij,t分别为t时段支路ij的有功功率和无功功率；pder,j,t和qder,j,t分别为t时段节点j处分布式能源der输出的总有功功率和总无功功率；qd,j为节点j处负荷的无功功率需求；rij和xij分别为支路ij的电阻和电抗；usqr,i,t为t时段节点i处电压的平方；isqr,ij,t为t时段支路ij的电流的平方；aij,t为0-1决策变量，表示t时段支路ij的开关状态，支路连通时值为1，反之为0；m为一个很大的正数；umin,i和umax,i分别为节点i处电压的下限和上限；pmax,ij和qmax,ij分别为支路ij的有功功率和无功功率的上限。
29、进一步的，针对分布式能源der输出约束进行建模，将分布式电源dg分为可控分布式电源dg和不可控分布式电源dg，节点h处的分布式能源der输出功率为：
30、pder,h,t＝pddg,h,t+pdisch,h,t-pch,h,t+pnddg,h,t (13)
31、qder,h,t＝qddg,h,t+qnddg,h,t (14)
32、式中：pder,h,t和qder,h,t分别为t时段节点h处der输出的有功功率和无功功率；h∈sder，其中sder为配电网连接der的节点集合；pddg,h,t和qddg.h.t分别为t时段节点h处可控dg输出的有功功率和无功功率；pnddg,h,t和qnddg,h,t分别为t时段节点h处不可控dg输出的有功功率和无功功率；pdisch,h,t和pch,h,t分别为t时段节点h处ess的放电功率和充电功率；
33、对于可控dg，设置输出功率上下限约束为：
34、pddg,min,d≤pddg,d,t≤pddg,max,d (15)
35、qddg,min,d≤qddg,d,t≤qddg,max,d (16)
36、式中：d∈sd，其中sd为连接可控dg的节点集合；pddg,min,d和pddg,max,d分别为节点d处可控dg输出有功功率的下限和上限；qddg,min,d和qddg,max,d分别为节点d处可控dg输出有功功率的下限和上限。
37、对于不可控dg，设置每个时刻的预测值作为不可控dg输出有功功率的上限，并对输出无功功率通过最大功率因数进行约束，具体表达式为：
38、0≤pnddg,m,t≤pnddg,pre,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，采用间接分析法评估用户停电损失值，用户停电损失值包括住宅用户损失值与产业用户损失值，其中，
3.如权利要求1所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，设定总用户停电损失值最小作为供电恢复目标，目标函数表达式为：
4.如权利要求1所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，构建配电网供电恢复模型的约束模型，具体包括，构建配电网系统运行约束模型、分布式能源输出约束模型、系统容量热备用约束模型及考虑孤岛数目优化的辐射状拓扑约束模型。
5.如权利要求4所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，系统运行约束包括Disflow潮流约束和节点电压及支路功率的上下限约束，则针对配电网系统运行约束进行建模，具体表达式为：
6.如权利要求4所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，针对
7.如权利要求4所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，系统容量热备用约束为：
8.如权利要求4所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，
9.一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复系统，其特征在于，包括，
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，采用间接分析法评估用户停电损失值，用户停电损失值包括住宅用户损失值与产业用户损失值，其中，
3.如权利要求1所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，设定总用户停电损失值最小作为供电恢复目标，目标函数表达式为：
4.如权利要求1所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，构建配电网供电恢复模型的约束模型，具体包括，构建配电网系统运行约束模型、分布式能源输出约束模型、系统容量热备用约束模型及考虑孤岛数目优化的辐射状拓扑约束模型。
5.如权利要求4所述的一种基于用户停电损失的有源配电网灾后供电恢复方法，其特征在于，系统运行约束包括disfl...
【专利技术属性】
技术研发人员：于闯，冯柳，汤博，刘芮，赵婉宁，黄思维，杨博宇，秦启军，李然，郭金生，曾晋，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司，
类型：发明
国别省市：
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