[发明专利]一种基于网络拓扑分区分层的配电网故障快速恢复方法

说明书

本发明公开了一种基于网络拓扑分区分层的配电网故障快速恢复方法，包括以下步骤：将配电系统的拓扑结构划分为多个馈线联络组；利用馈线联络组的基本环路矩阵确定非故障失电区域的恢复方案；利用启发式规则闭合联络开关，恢复非故障失电区的连通性；若存在线路过载，通过网络分层综合判断各层支路的当前载流情况，根据状态交换条件决定与非故障失电区有关联的剩余基本环路中联络开关与分段开关的交换点并进行状态交换；若线路中所有满足交换条件的联络开关均完成状态交换，则利用切负荷规则对非故障失电区进行切负荷操作。本发明有效地减小了非故障失电区恢复重构的计算复杂度，可以在充分利用分布式电源出力的情况下最大可能恢复负荷，实现对非故障失电区域恢复的最大化。

技术领域

本发明涉及配电网故障诊断领域，特别涉及一种基于网络拓扑分区分层的配电网故障快速恢复方法。

背景技术

随着分布式电源的广泛接入，配电网逐渐变为弱环网结构，已有的文献中配电网的故障恢复一般采用组合寻优的方法，但配电网的故障类型复杂多样，若采用遍历寻优耗时过长，这不满足对故障恢复快速性的要求。对于故障引起的非故障失电区域，考虑一种基于网络拓扑分区分层的配电网故障快速恢复方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种算法简单、快速有效的基于网络拓扑分区分层的配电网故障快速恢复方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种基于网络拓扑分区分层的配电网故障快速恢复方法，包括以下步骤：

步骤001、将配电系统的拓扑结构G划分为多个馈线联络组；

步骤002、利用馈线联络组的基本环路矩阵确定非故障失电区域的恢复方案；

步骤003、利用启发式规则闭合联络开关，恢复非故障失电区的连通性；

步骤004、通过网络分层综合判断各层支路的当前载流情况，根据状态交换条件决定与非故障失电区有关联的剩余基本环路中联络开关与分段开关的交换点并进行状态交换；

步骤005、若线路中所有满足交换条件的联络开关均完成状态交换，则对非故障失电区进行切负荷操作。

上述基于网络拓扑分区分层的配电网故障快速恢复方法，所述步骤001中，将若干条互联的馈线组成的最小自愈单元称为馈线联络组，馈线联络组的划分包括以下步骤：

(1)首先将每条馈线的馈线段以及母线进行编号，初始化定义系统的节点集合为V，边集合为E，实现对配电网拓扑结构图G的等价描述；

(2)对配电网网络拓扑结构图G进行分层；分层思路如下：

以馈线出线母线作为第一层节点，最外层为末梢节点，末梢节点即联络开关的一端端点，依次构建节点的父子关系，前一层的节点为后一层节点的父节点，后一层为前一层的子节点，每一个子节点只有一个父节点，而每一个父节点对应于多个子节点；依据节点的父子关系形成网络层次矩阵L，以及支路层次关联矩阵C；

(3)遍历配网拓扑图G中的所有联络开关集合，联络开关存储了所有联络开关的编号及端点编号，定义新的空集合容器FG_B，空集合容器的行数为馈线联络组的数目，元素FG_B_ij表示第i个馈线联络组中的第j条支路编号；

(4)定义有联络开关的支路为联络支路，由联络支路的两个端点为遍历的开始节点，利用网络层次矩阵中定义的拓扑层次关系，不断的向上遍历，保存遍历中的支路编号，直到馈线出线母线终止；

(5)判断已遍历到的馈线母线是否已经存在于历史已经遍历过的馈线母线中，若已经存在则合并馈线联络组，若不存在则形成新的馈线联络组，即FG_B增加一行存在新的馈线联络组；

(6)遍历完所有的联络支路后，跳出循环，完成搜索，输出集合FG_B。