[发明专利]一种含微网电力系统分区恢复方法

说明书

本发明涉及一种含微网电力系统分区恢复方法，包括如下步骤：将含微网电力系统简化为一张网络拓扑图；利用最小路集法求解待恢复节点由不同分区恢复成功的概率和时间，计算分区判定函数值，初步确定待恢复节点所属分区；对分区结果进行检验和调整；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；根据分区结果和机组启动顺序优化结果，制定系统黑启动方案。本发明的方法，实现了大停电后含微网电力系统的快速分区和机组启动顺序优化，加快了系统黑启动进程。

技术领域

本发明涉及黑启动技术领域，更具体地，涉及一种含微网电力系统分区恢复方法。

背景技术

随着区域电网互联和特高压交直流工程的发展，电网结构不断复杂，影响电网安全稳定的因素日益增多，大停电风险增加。制定合理的黑启动方案对大停电事故后快速恢复负荷供电、减少经济损失和保证社会稳定具有重要意义。在系统具有多个黑启动电源的情况下，通常对整个网络进行分区，各分区独立并行恢复，以提高恢复方案的可行性和可靠性。

在能源短缺的国际背景下，光伏、风电等新能源发电技术和微电网技术迅猛发展，对传统电力系统格局产生了深远影响。将微网作为备用电源改造不具备黑启动能力的传统机组可以增加系统的黑启动电源，缓解区域电网黑启动电源不足的尴尬。在此基础上对失电区域进行分区，采用并行恢复策略，有助于加快系统黑启动进程。

现有的研究主要针对传统电网的黑启动，很少涉及微网参与的电力系统黑启动，在黑启动电源匮乏的情况下就无法实施并行恢复策略。在各分区内部机组启动顺序的优化中少有计及机组的启动过程，求解方法多采用粒子群算法、遗传算法等智能优化算法，求解速度难以得到保障。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种含微网电力系统分区恢复方法，实现了大停电后含微网电力系统的快速分区和机组启动顺序优化，加快了系统黑启动进程。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种含微网电力系统分区恢复方法，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。

进一步地，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。

进一步地，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；