[发明专利]一种含微网电力系统分区恢复方法

权利要求书

1.一种含微网电力系统分区恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.根据含微网电力系统的参数特性将其简化为一张网络拓扑图；

S2.利用最小路集法求解待恢复节点由不同黑启动节点恢复成功的概率和时间，由此计算分区判定函数值，初步确定待恢复节点所属分区；

S3.检验各个分区的发电容量和负荷是否基本平衡，如果存在严重不平衡的情况，则对边界上的节点进行重新划分；

S4.建立各个分区内的机组启动顺序优化模型，将其转化为混合整数线性规划问题，利用线性规划求解器ILOG CPLEX求解；

S5.根据分区结果和分区内机组启动顺序优化结果，制定系统黑启动方案，实现分区并行恢复。

2.根据权利要求1所述的一种含微网电力系统分区恢复方法，其特征在于，所述的S1步骤中电力网络的简化步骤包括：

S11.电网拓扑模型中所有的发电机节点、负荷节点和变电站节点均抽象为图中无差别的节点，对可以黑启动的微网作同样的处理；

S12.所有输电线路和变压器支路均抽象为网络中带权值的边；

S13.发电机节点的启动时间、变电站节点的恢复时间及电力设备的操作时间均计入边的权值；

S14.如果有双回线，则将其合并，忽略并联电容支路。

3.根据权利要求1所述的一种含微网电力系统分区恢复方法，其特征在于，所述的S2步骤中确定待恢复节点所属分区的步骤包括：

S21.以待恢复节点简化得到的点为起始节点，以黑启动电源简化得到的节点为目标节点，由起始节点分别向不同的目标节点进行搜索，求得最小路集；

S22.采用“删去留下”算法对最小路集进行不交化变换，得到互不相容的最小路集，求解待恢复节点由不同黑启动节点恢复成功的概率，其公式为：

式中，k为节点编号，z为分区标号，R(k,z)为k节点由z分区恢复成功的概率，S′_i第i条互不相容的最小路，m为不交化最小路的条数；

S23.计算分区判定函数值，分区判定函数建立如下：

F(k,z)＝αt_av(k,z)-βR(k,z)

式中，t_av(k,z)为k节点由z分区恢复时的平均路径恢复时间，即最小路集中所有路径恢复时间的平均值，α、β为权系数；

S24.比较待恢复节点由不同黑启动节点恢复的分区判定函数值，将待恢复节点归入分区判定函数值最小的分区。

4.根据权利要求3所述的一种含微网电力系统分区恢复方法，其特征在于，所述的S4步骤中各分区内的机组启动顺序优化模型如下：

式中，M_k为分区k内被启动机组数量；P_jmax为机组j稳定出力；P_jstart为机组j启动所需功率；t_jstart为机组j启动时间。

5.根据权利要求4所述的一种含微网电力系统分区恢复方法，其特征在于，所述的优化模型需要满足以下约束条件：

①机组启动过程线性化约束：

式中，二元决策变量用于限制的取值范围，二元决策变量将二次变量和u_jt转换成一个二次变量，u_jt表示机组j在t时刻的状态，t∈{0,1,…,T}，N_k为分区k内黑启动电源和待恢复机组总的数量，l＝N_k-M_k+1,N_k-M_k+2,…,N_k(黑启动机组)，i＝1,2,…,N_k(所有机组)，j＝1,2,…,M_k(被启动机组)，R_ri为机组爬坡率，P_imax为机组最大出力；

②机组启动临界时间约束：

式中，t_jstart为机组j的启动时间，T_CH,j为机组热启动最大临界时间，T_CC,j为机组冷启动最小临界时间；

③机组启动功率约束：

式中，R_ri为机组爬坡率，P_jstart为机组启动功率，为从零时刻到机组开始爬坡时间，为机组稳定出力时间；

④安全约束及微网约束：

在制定黑启动方案时需要考虑电压和无功平衡安全约束问题，以及微网的储能状态等相关约束，这部分约束按照安全校验的实际需求进行设置。