[发明专利]考虑系统时变性的微网运行策略优化方法

说明书

本发明公开了一种考虑系统时变性的微网运行策略优化方法，以故障持续时间内的重要负荷供电量最大及开关动作次数最小为供电恢复目标,建立多时步下主动配电网动态分区恢复模型；对模型进行优化求解，确定各时步下孤岛划分范围和待恢复供电的负荷节点；根据孤岛划分范围和待恢复供电的负荷节点，确定各时步下储能设备的充放电量，实现对负荷分配和储能设备充放电量的同步优化。本发明通过对非故障失电区域进行动态孤岛划分，并对微网内的储能设备进行优化调度，使得微网在满足安全运行的基础上，对尽可能多的重要负荷的进行持续供电，提高了可再生能源的利用效率。

技术领域

本发明属于电网技术领域，特别是涉及一种考虑系统时变性的微网运行策略优化方法。

背景技术

近年来，国内外连续爆发多起大面积停电事故，造成了巨大的经济损失和深刻的社会影响，给电力系统的安全稳定运行敲响了警钟。配电网作为电力系统的末端与用户直接相连。传统配电网由主网对其进行供电，当主网发生故障时，将导致配电网发生停电事故。而可再生能源的出现，使得主动配电网能够在失去主网供电时，以微网运行的方式保持对部分重要负荷的持续供电，从而减小了停电事故带来的损失。与此同时，受一次能源本身特性的影响，光伏电源的输出功率存在间歇性和波动性，给微网的安全运行带来了新的挑战。因此，在故障持续时间内，制定适当的孤岛划分策略，并对能源进行合理的调度配置，可以保证微网在安全运行的前提下，为尽可能多的重要负荷提供供电,在一定程度上提高了电网的自愈能力。

为了应对微网运行过程中可再生能源出力及负荷需求波动带来的安全性问题，已有学者提出了考虑可再生能源出力概率特性的孤岛划分方案,通过对可再生能源进行优化配置以减小孤岛内部的功率不平衡量，提高微网运行的可靠性。但该方法主要适用于配电网的经济运行，不能保证微网独立运行时的负荷供电量最大，因此不适用于配网失去主网供电后的恢复过程。为此，有学者针对长时间尺度下的配电网分区供电恢复问题，提出了考虑系统时变性的微网调度策略。现有研究主要采用分层优化的方法处理多时步下的配电网恢复问题，即在事先确定孤岛划分范围的基础上，对微网内可控分布式电源出力进行调度，使得微网在安全运行的基础上，能够对尽可能多的重要负荷提供供电。上述研究在一定程度上保证了更多重要负荷的持续供电，但在优化微网调度方案时未考虑网络拓扑结构的变化，即在故障持续时间内的孤岛划分范围保持不变。当配电网中分布式电源的渗透率不大时，无法实现重要负荷的最优恢复，在一定程度上削弱了可再生能源在参与电网恢复方面的积极作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑系统时变性的微网运行策略优化方法，使配电网再失去主网供电后能充分利用可再生能源的供电能力，在最大程度上对重要负荷进行持续供电。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种考虑系统时变性的微网运行策略优化方法，包括如下步骤：

步骤1、以故障持续时间内的重要负荷供电量最大及开关动作次数最小为供电恢复目标,建立多时步下主动配电网动态分区恢复模型；

步骤2、对主动配电网动态分区恢复模型中的非线性约束进行线性化处理，将其转化为混合整数规划模型(MILP)；

步骤3、对混合整数规划模型(MILP)进行优化求解，确定各时步下孤岛划分范围和待恢复供电的负荷节点；

步骤4、根据孤岛划分范围和待恢复供电的负荷节点，确定各时步下储能设备的充放电量，实现对负荷分配和储能设备充放电量的同步优化。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：本发明通过对非故障失电区域进行动态孤岛划分，并对微网内的储能设备进行优化调度，使得微网在满足安全运行的基础上，对尽可能多的重要负荷的进行持续供电，提高了可再生能源的利用效率。

附图说明

图1为本发明考虑系统时变性的微网运行策略优化方法流程图。

图2为本发明实例IEEE37电网拓扑图。