[发明专利]一种母线失压故障供电恢复及开关操作顺序生成方法

说明书

本发明公开了一种母线失压故障供电恢复及开关操作顺序生成方法，通过建立配电网的CSP模型，并采用动态异步回溯算法寻找满足约束关系且最目标函数最优化的联络元件加载负荷的方式，对比供电恢复前后各联络元件加载负荷方式的变化来生成基于各联络元件的开关操作顺序生成方法，将得到的开关操作顺序的结果提供给操作命令系统，供调度员决策执行或自动执行，使供电恢复的速度更加快捷。本发明采用基于供电恢复前后联络元件加载负荷方式变化的开关操作顺序生成方法，简单易操作，且不会发生馈线过负荷或闭环等不满足供电恢复要求的情况，此类方法对于目前的配电网结构具有可行性，便于实现，便于调度人员在发生母线失压这种大面积停电时快速并安全转移负荷。

一、技术领域：

本发明涉及一种配电网母线失压造成的大面积停电时供电的恢复过程以及供电恢复开关操作顺序的生成方法，属于馈线自动化领域。

二．背景技术：

随着社会经济的发展和生活水平的提高，人们对电能的依赖性日益强烈，对供电可靠性的要求也不断提高，配电网规模大且接线复杂，偶然因素所导致的系统故障是难以避免的。配电网频发的故障为馈线故障这类小扰动，针对这种小扰动，调度人员若凭经验转移非故障失电负荷一般不会造成更大事故，转移负荷的成功率也比较高，但是像母线失压这种大面积停电事故虽不像馈线故障那样频发，但基本每年都有发生，仅凭经验处理往往会导致操作不当引起馈线过负荷或者是造成更大面积的断电事故发生，而且仅凭经验会使得故障处理时间长，造成更多的经济损失，因此有必要研究母线失压故障后负荷的供电恢复方法并生成开关操作序列。

配电网的供电恢复是指在故障定位和隔离的基础上如何实现对非故障停电区域的供电恢复的优化问题。配电网供电恢复本质上就是发生故障后的网络重构，是在定位并隔离了故障后，在满足配电网各种约束的前提下，通过改变网络中联络元件和分段开关的开合状态，找到针对一个或者几个目标函数最优的供电恢复方法。

对于配电网供电恢复这一问题，可采取的解决方法有很多，例如：用启发式的搜索方法寻找恢复方案；用模糊数学的方法对候选方案进行模糊评价；用遗传算法、模拟退火法、专家系统法等智能算法进行寻优；也可以采用多代理技术实现供电恢复。而针对大面积停电这一供电恢复问题的研究比较少，现有的方法有数学优化法、遗传算法、多智能体免疫算法、禁忌搜索算法等，更有文献考虑了分布式电源接入后配电网大面积停电后供电恢复方法。禁忌搜索算法对初值、禁忌长度、候选解的个数有很强的依赖性，运算结果仍有可能落入局部最优，无法保证一定能得到全局最优解。遗传算法易产生大量的不可行解，用于配电网优化重构效果较好，但对于大面积故障负荷恢复问题并不是很适用。本发明采用的是基于CSP模型的供电恢复方法，采用异步回溯算法寻优，同时考虑了负荷的重要程度，最后为了便于调度人员快速安全转移负荷，本发明提供了一种开关操作顺序生成方法。

三、发明内容：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于CSP模型并考虑负荷重要程度以及联络元件加载负荷方式变化的母线失压故障供电恢复及开关操作顺序生成方法，便于调度人员在发生母线失压这种大面积停电时快速并安全转移负荷。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种母线失压故障供电恢复及开关操作顺序生成方法，供电恢复以减少停电经济损失最大化为目标函数，配电网重构结果以联络元件加载负荷方式变化的形式呈现，开关操作顺序以供电恢复前后联络元件加载负荷方式的变化为基础生成，具体包括以下几个步骤：

A、读取配电网的网络参数：

采用配电网简化模型，即将配电网看作一种图，配电线路沿线的馈线开关看作是图的顶点，两顶点之间的馈线作为图的边，为了计算简便，忽略三相不平衡因素，假设配电网上电压处处相等，线路负荷用代表相的电流反映，建立表现配电网网络参数的数据结构，即定义N行8列的矩阵D，即：