[发明专利]一种含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法

说明书

本发明公开了一种含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法，一种含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法，最优孤岛划分计算方法包括步骤3评价函数计算和最优孤岛搜索，步骤3是为了降低空间复杂度，结合容斥原理对组合优化问题进行状态简化，使问题能够在多项式时间内完成，并且可以在时间以及多项式空间解决，提高计算速度。具有以下优点：提出了一种改进的动态规划算法进行孤岛划分求解，可以准确快速的计算出合理的计划孤岛方案，以最大恢复供电为目标，综合考虑负荷的重要性，能有效地提高问题的求解速度和精度，可为配电网动态规划提供重要的科学依据。

技术领域

本发明涉及电网运行与规划领域，特别是涉及含分布式电源的配电网孤岛划分的规划计算方法。

背景技术

随着分布式发电（Distributed Generation，DG）技术的逐渐成熟，配电网中以各种可再生能源为一次能源的DG逐年增加。DG渗透率的不断提高，配电网的运行方式及管理也更加复杂，现行DG并网规程不允许孤岛运行，要求出现故障或扰动时， DG 必须迅速退出，导致DG对配电网的贡献局限于清洁发电方面。然而DG在发电灵活性等方面的优势并没充分利用，根据电网结构、DG 的位置、发电容量、线路负荷状况等确定孤岛划分方案和控制方法，当配网上级线路故障时，能够依据确定方案对部分或全部负荷持续供电，DG孤岛运行可以迅速地恢复受故障影响的重要负荷的供电，提高系统供电可靠性，通过有效的控制，确保系统安全稳定运行。IEEE 1547-2003也将DG 计划孤岛的实现作为以后的工作重点，IEEEStd.1547.4-2007更是提出了分布式孤岛电力系统的设计、操作和集成指南草案。

孤岛划分是一个非常复杂的综合性课题，它几乎涉及电力系统稳定控制和电力系统继电保护领域的所有研究方向。传统电力系统中，实现孤岛运行首先要满足3个必要条件： 1）发电机同步约束(separation and synchronization constraint，SSC)，即岛内发电机必须保持同步运行；2）电力平衡约束(power balance constrain，PBC)，即岛内功率基本平衡；3）传输线安全约束(rated value and limit constraint，RLC)，即岛内各线路及设备的负荷应在稳态安全约束范围内。由于DG主要由电力电子器件组成，在含分布式发电的配电网孤岛的同步问题并不突出，因此可以不用考虑SSC问题。

上级配电网中出现故障、频率/电压越限和振荡失稳等情况时，主系统供电无法及时恢复，就需要DG 在孤岛模式下运行，不仅可以把电能提供给本地负荷，而且可以把多余的电能反馈给电网。对DG 孤岛模式进行规划，就是预先找到功率平衡的解列点，并在孤岛内安装能量管理系统和控制单元，以保证孤岛的稳定运行。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法，提出了一种改进的动态规划算法进行孤岛划分求解，可以准确快速的计算出合理的计划孤岛方案，以最大恢复供电为目标，综合考虑负荷的重要性，能有效地提高问题的求解速度和精度，可为配电网动态规划提供重要的科学依据。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法，所述最优孤岛划分计算方法包括步骤3评价函数计算和最优孤岛搜索，步骤3是为了降低空间复杂度，结合容斥原理对组合优化问题进行状态简化，使问题能够在多项式时间内完成，并且可以在时间以及多项式空间解决，提高计算速度；

容斥原理是指给定集合U且， ，其中U叫全集；叫做需求，则 成立，基于容斥原理采用动态规划进行孤岛划分。

进一步的，所述基于容斥原理采用动态规划进行孤岛划分，孤岛划分包括评价函数计算和最优孤岛搜索两个阶段, 即:

（1）按照深度优先遍历顺序计算各个节点的评价函数值；