[发明专利]一种计及分布式电源不确定性的配电网鲁棒恢复决策方法

说明书

本发明公开一种计及分布式电源不确定性的配电网鲁棒恢复决策方法，步骤是：首先利用失电区域中的BDG，进行孤岛划分；考虑在极端工况下，建立孤岛恢复模型，采用分段线性逼近方法将孤岛恢复模型的目标函数松弛为线性可解形式，求解获取前BDG下孤岛划分方案及供电恢复情况；在考虑实际工况中不同负荷的优先等级的情况下，建立主网恢复模型；采用列约束生成算法对主网恢复模型进行分解求解，最终得到最优的恢复决策方案。此种方法弥补了当前确定性故障恢复方法忽略分布式电源出力间歇性的不足，在确保供电可靠性及抗系统不确定性扰动方面具有明显的优势。

技术领域

本发明属于主动配电网优化运行与控制技术领域，特别涉及一种计及分布式电源不确定性的配电网鲁棒恢复决策方法。

背景技术

积极发展光伏发电和风力发电等分布式电源(distributed generation，DG)并网技术是国内调整能源结构、应对气候变化和实现可持续发展的战略选择。与此同时，分布式电源注入功率极易受天气和时间等因素的影响而呈现较强的波动性和间歇性，基于传统确定性配电网故障恢复方法产生的决策可能出现恢复结果不佳，甚至是恢复失败。为此，如何考虑网络中强不确定性对配电网故障恢复方法的影响是亟待解决的问题。

分布式电源出力及负荷需求的不确定性，反映到配电网故障恢复模型计算中即线路潮流的不确定性，关于配电网不确定性潮流计算已有较多研究，大体包括概率潮流、模糊潮流和区间潮流。

近年来，基于不确定性潮流计算的配电网故障恢复方法有了零星研究，然而很多研究成果过分依赖历史数据的概率分布和场景集划分，导致其决策结果无法完全抵御不确定性所带来的问题，基于此考虑，部分研究提出无需通过大量数据获得DG出力和负荷需求不确定参数的先验具体分布，只需关注不确定变量的上下界信息，模型给出的策略可以保证恢复结果不差于某一预设的最低可接受度，且在此理论研究基础上通过添加额外的约束条件建立保守性可调节的配电网鲁棒故障恢复模型，从而进一步提高故障恢复决策的精确性和实用性。但是其研究成果存在以下不足：一方面所建立的鲁棒故障恢复模型基于单相对称型配电网络，未考虑实际配电网三相不平衡运行的特点，另外模型中也未考虑故障发生后利用大容量DG黑启动形成孤岛运行等情况。

基于以上分析，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种计及分布式电源不确定性的配电网鲁棒恢复决策方法，弥补了当前确定性故障恢复方法忽略分布式电源出力间歇性的不足，在确保供电可靠性及抗系统不确定性扰动方面具有明显的优势。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种计及分布式电源不确定性的配电网鲁棒恢复决策方法，包括如下步骤：

步骤1，利用失电区域中的可黑启动型分布式电源BDG，使其构成孤岛；

步骤2，考虑在极端工况下，建立以某一BDG作为平衡节点，以最大化等效负荷恢复量为目标函数，以兼顾孤岛安全运行为约束条件的孤岛恢复模型，该约束条件包括孤岛内功率平衡约束、节点有功/无功注入约束、支路潮流电压方程约束、支路容量约束、孤岛安全运行节点电压上下限约束、辐射状网络拓扑约束和静态频率偏移范围约束；

步骤3，采用分段线性逼近方法将步骤2中的目标函数松弛为线性可解形式，决策变量为配电网各开关状态和节点电压，求解获取前BDG下孤岛划分方案及供电恢复情况；

步骤4，在考虑实际工况中不同负荷的优先等级的情况下，建立以故障发生后最大化恢复失电负荷量为目标函数，以兼顾主网安全运行为约束条件的主网恢复模型，约束条件包含失电节点注入功率平衡约束、支路潮流电压方程约束、配电网安全运行节点电压上下限约束、支路容量约束、辐射状网络拓扑约束以及分布式电源、负荷节点注入功率不确定性预算约束；

步骤5，采用列约束生成算法对主网恢复模型进行分解求解，最终得到最优的恢复决策方案。