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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网故障恢复领域,特别是一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法及终端设备。
技术介绍
1、在目前自然灾害频发的环境下,配电网的故障恢复能力越发体现其重要性,在电网发生大规模停电的时候,需要迅速恢复,避免停电造成的经济损失,故电网的恢复能力对人们的正常生活、社会的正常生产具有重大的意义。
2、与传统电网相比,新型配电网的可再生资源接入比例大幅度提高,电力多元化供应,随着分布式电源(dg)在配电网中的大量渗透,如何充分利用分布式电源给停电区域恢复供电为目前所研究的热点问题。
3、随着风力与光伏发电作为清洁的分布式能源被广泛应用,需要考虑电源发电效率与环境的关系,面对极端天气,风力与光伏的输出功率会受到影响,输出具备不确定性,此外,在以往故障恢复研究中,面对突然增大的负荷需求,现有技术中建立的恢复策略模型也过于理想,忽略了分布式电源与储能对负荷跟随能力的差异,导致配电网恢复能力较弱,不能完全发挥分布式电源的潜力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法及终端设备,以解决极端天气中配电网恢复过慢,恢复策略不够灵活的问题。
2、为了实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:
3、第一方面,本申请实施例提供一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,包括以下步骤:
4、s10,输入故障信息;
5、s20,根据故障信息,划分孤岛等级;
6、s30,根据故
7、s40,建立电源发电模型;
8、s50,建立可转移负荷量模型;
9、s60,建立约束条件;
10、s70,对约束条件进行二阶锥转化,生成混合整数二阶锥规划模型;
11、s80,对混合整数二阶锥规划模型、目标函数、电源发电模型、可转移负荷量模型进行求解,获得求解结果,根据求解结果形成配电网故障恢复策略。
12、进一步的,所述故障信息包括极端天气情况、需恢复负荷量、分布式电源发电量、可转移负荷量、储能可发出功率。
13、进一步的,所述目标函数为:
14、(1)
15、式中,l代表全部负荷节点构成的集合,代表节点i处负荷的权重系数,为0-1变量,取值为 1、0 分别表示负荷恢复和未恢复,代表时段节点负荷恢复量大小,代表分布式电源利用率。
16、进一步的,所述电源发电模型包括初始发电模型和分布式电源发电比例模型,所述初始发电模型为:
17、(2)
18、式中,代表t时段分布式电源发电功率,代表t时段功率型储能发电功率。
19、可选的,所述初始发电模型中参数满足所述分布式电源发电比例模型,所述分布式电源发电比例模型为:
20、(3)
21、式中,代表t时段分布式电源发电量,、分别为风机与光伏的发电比例,且,代表t时段风力发电机发电量,代表t时段光伏电源发电量。
22、进一步的,所述可转移负荷量模型为:
23、(4)
24、(5)
25、式中,代表可中断负荷的最大功率,代表可转移负荷系数,代表可转移负荷节点集合,,代表t时段所需负荷恢复量;
26、对于所述可转移负荷量模型,引入方差函数来表示负荷需求与负荷出力的偏离度,所述方差函数为:
27、(6)
28、式中,n代表故障恢复时间,代表负荷需求,代表储能放电功率。
29、进一步的,所述约束条件包括电网拓扑约束、系统潮流约束、系统安全约束,所述电网拓扑约束为:
30、(7)
31、(8)
32、(9)
33、(10)
34、式中,、代表 t 时段i节点与j节点的子父关系,若节点是节点的父节点,则,,反之,,若节点与节点不相连,则,代表所有节点的集合,代表故障节点集合,代表t时段线路ij的通电状态,通电为1,反之为0;
35、所述系统潮流约束为:
36、(11)
37、(12)
38、(13)
39、(14)
40、(15)
41、(16)
42、式中,代表t时段流经支路ij的电流幅值,代表t时段节点i处的电压幅值,代表支路ij的电阻,代表支路ki的电阻,代表支路ij的电抗,代表支路ki的电抗,、分别代表t时段线路ij传输的有功功率和无功功率,、分别代表t时段线路ki传输的有功功率和无功功率,、分别代表t时段内注入节点i的分布式电源有功功率和无功功率;、分别代表t时段内节点i处的储能释放的有功功率和无功功率;、分别代表时段节点i上负荷消耗的有功功率和无功功率;
43、所述系统安全约束包括运行电压约束、支路容量约束,所述运行电压约束为:
44、(17)
45、式中,和分别代表节点所能承受的最小、最大电压;
46、所述支路容量约束为:
47、(18)
48、其中,代表支路能通过的最大电流。
49、可选的,所述约束条件还包括分布式能源约束、储能约束,所述分布式能源约束为:
50、(19)
51、(20)
52、(21)
53、式中,、分别代表t时段内i节点处的电源发出的有功功率和无功功率;、代表t时段内i节点处的电源有功出力的上下限;为节点接入电源的容量;代表时间段内节点处的电源无功功率上限;
54、所述储能约束为:
55、(22)
56、(23)
57、(24)
58、(25)
59、(26)
60、(27)
61、式中,代表蓄电池储能系统在t时段注入电网的功率,、分别代表为蓄电池储能系统在t时段的充、放电功率,、分别代表放电功率的上、下限,、分别代表充电功率的上、下限,代表功率型储能放电下限,代表功率型储能在t时段的放电功率,代表t时段所需负荷恢复量,代表t时段内的放电功率,为时间段内节点处的储能充放电功率,充电功率为正,放电功率为负,为时间段内节点处的储能发出的无功功率,为节点处储能的容量。
62、进一步的,所述对约束条件进行二阶锥转化,生成混合整数二阶锥规划模型,包括以下步骤:
63、采用凸松弛处理,引入和代替和,使用大m法对所述系统潮流约束式中约束式(11)、(12)、(15)、(16)进行松弛,得到:
64、
65、
66、
67、
68、
69、所述约束条件通过松弛转化为凸约束,转化后的目标函数式与其他未转化的约束式构成混合整数二阶锥规划模型。
70、另一方面,本申请实施例提供了一种终端设备,包括:处理器、通信接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述故障信息包括极端天气情况、需恢复负荷量、分布式电源发电量、可转移负荷量、储能可发出功率。
3.如权利要求1所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述目标函数为:
4.如权利要求1所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述电源发电模型包括初始发电模型和分布式电源发电比例模型,所述初始发电模型为:
5.如权利要求4所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述初始发电模型中参数满足所述分布式电源发电比例模型,所述分布式电源发电比例模型为:
6.如权利要求4所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述可转移负荷量模型为:
7.如权利要求1所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述约束条件包括电网拓扑约束、系统潮流约束、系统安全约束,所述电网拓扑约束为:
< ...【技术特征摘要】
1.一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述故障信息包括极端天气情况、需恢复负荷量、分布式电源发电量、可转移负荷量、储能可发出功率。
3.如权利要求1所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述目标函数为:
4.如权利要求1所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述电源发电模型包括初始发电模型和分布式电源发电比例模型,所述初始发电模型为:
5.如权利要求4所述的一种基于源网荷储协同的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述初始发电模型中参数满足所述分布式电源发电比例模型,所述分布式电源发电比例模型为:
6.如权利要求4所...
【专利技术属性】
技术研发人员:武永军,张志远,李熙钦,陈登明,赵虎,朱晓文,谭久俞,陈会茹,彭诗妮,马静,
申请(专利权)人:国网北京市电力公司,
类型:发明
国别省市:
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