[发明专利]一种考虑高比例分布式电源接入的输配网协调恢复方法

说明书

本发明提供一种考虑高比例分布式电源接入的输配网协调恢复方法，首先，综合考虑系统中主力机组、输电网负荷、配电网负荷三方面的恢复目标，建立了协调输电网层与配电网层恢复效果的数学模型；然后，通过引入惩罚函数，改变不同阶段分布式电源对输配网的出力，实现多阶段的输配网协调恢复。结合多目标优化的分层序列法、回溯算法和贪心算法对整个输配网协调恢复过程进行优化求解。本发明能够在大停电不同阶段，通过改变不同阶段分布式电源对输配网的不同出力，提高大停电后电力系统中黑启动电源的利用率，实现输配网的协调恢复，有利于提高电力系统恢复效率，能够在一定程度上，加快电力系统的恢复，降低大停电造成的一系列损失。

技术领域

本发明属于电力恢复控制技术领域，特别涉及一种考虑高比例分布式电源接入的输配网协调恢复方法。

背景技术

随着智能电网的建设，分布式电源(Distributed Generation，DG)在电力系统中的渗透率不断的提高，因此，大力发展分布式发电技术，使分布式发电与配电网相连，优势相补、协调发展是今后电力发展的必然趋势。然而，分布式电源接入比例的不断提高，让电力系统的运行格局和潮流方向发生了改变，也给电力系统恢复带来了新的机遇和挑战。配电网中分布式电源渗透率的不断提高，使配电网在恢复控制中的角色发生了重大变化，其不仅自给自足，还可以在适当时机补充输电网的启动功率。因此研究高比例分布式电源接入后的输配网协调恢复，具有重要的现实意义。

目前电网恢复主要集中在输电网恢复的决策支持优化上，通常根据不同恢复时期优化目标不同，分为黑启动、网架重构及负荷恢复三个阶段。对配电网的研究侧重于局部故障的恢复处理和大停电后局部带电孤岛的优化生成上，目前关于配电网供电恢复的研究一般可以分为：启发式搜索算法、模糊评估算法、遗传算法、专家系统方法。在传统的恢复问题中，通常将配电网等效为输电网的负荷点，而在配电网侧通常考虑输电网为电源点进行求解优化。但是，随着高比例分布式电源的接入，传统的配电网正在向主动配电网转变，在恢复控制中，配网中分布式电源已可以满足部分负荷的需求，甚至在必要的时候可以实现潮流反向，为输电网提供部分启动功率。传统的输配网割裂恢复的模式，易导致电网资源利用不充分，无法保证恢复过程中的整体最优。因此合理的利用高比例接入的分布式电源，实现大停电后的输配网协调恢复，能够有效的提高电源利用率，实现电网的快速恢复。

针对现有输配网恢复模式存在的不足，本发明目的是提供一种考虑高比例分布式电源接入的输配网协调恢复的方法，该方法综合考虑了主力机组、输电网负荷、配电网负荷三方面的恢复目标，建立了协调输电网层与配电网层恢复效果的数学模型，提出一种“自上而下”的恢复策略；然后，通过引入惩罚函数，改变不同阶段分布式电源对输配网的出力，实现多阶段的输配网协调恢复，提高了整个恢复阶段黑启动电源的利用率，对于提高整个电力系统的恢复效率有着积极的作用，能够在一定程度上，加快整个电力系统的恢复，有效降低大停电造成的一系列损失；结合多目标优化的分层序列法、回溯算法和贪心算法对整个输配网协调恢复过程进行优化求解。

发明内容

本发明的目的在于提出一种考虑高比例分布式电源接入的输配网协调恢复方法，包括如下步骤：

步骤1：比较高比例分布式电源接入的输配网恢复与传统输配网恢复的异同，研究高比例分布式电源接入对输配网恢复的影响机制；

步骤2：分析步骤1中的影响机制，综合考虑输电网层及配电网层，主力机组、输电网负荷、配电网负荷三个方面的恢复目标及约束，建立协调输电网层与配电网层恢复效果数学模型；

步骤3：引入惩罚函数，协调不同恢复阶段分布式电源对输配网的不同出力，提高整个恢复过程中，黑启动电源的利用率；

步骤4：由于DG出力相对较小不足以单独为机组提供启动功率，故采用最短路径的迪克拉斯算法(Dijkstra)将各个主动配电网接入点及黑启动机组间用一条权重为0的线路连接起来，形成一个稳定的虚拟黑启动电源点；