[发明专利]基于两阶段优化的综合能源系统型配电网故障恢复方法

说明书

本发明公开了一种基于两阶段优化的综合能源系统型配电网故障恢复方法，在计算设备中执行，配电网包括多个节点和用于连接节点的支路，支路上设置有开关，该方法包括以下步骤：当配电网中的支路发生故障时，在第一系统约束条件下，确定在故障恢复期间使配电网的功率支撑最大的不同能源设备的最优输出功率；在最优输出功率以及第二系统约束条件下，确定使配电网的失电负荷最小的各支路的开关状态集合；根据开关状态集合来闭合或断开相应的支路，以对配电网进行故障恢复。本发明一并公开了相应的计算设备。

技术领域

本发明涉及电力系统规划技术领域，尤其涉及一种基于两阶段优化的综合能源系统型配电网故障恢复方法及计算设备。

背景技术

综合能源系统通过冷热电联供机组、电转气设备、燃料电池等能源耦合设备将不同形式能源网络进行互联从而实现多能互补协调，同时通过能源存储设备对能量在时间维度上的配置进行优化，可以在满足供能要求的前提下降低系统综合运行成本，具备较好的经济效益。综合能源系统型配电网以电能网络核心，为不同形式的能源子网提供能源互补的平台。

配电网中的电力设备在运行过程中将会因各种原因出现故障，为保证配电网的供电可靠性、尽可能降低失电负荷，需要对配电网中出现的故障进行修复。现有的配电网故障恢复方法多针对传统的电能形式的配电网，而综合能源系统型配电网的故障恢复问题与传统形式的配电网故障恢复问题不同，综合能源系统型配电网以配电网络为核心与平台，整合了包括热能子网，气能子网在内的多种形式能源，具备不同形式能源的转化与互补支撑能力。

现有的配电网故障恢复方法难以解决综合能源系统型配电网的故障恢复问题。因此，需要一种新的综合能源系统型配电网故障恢复方法。

发明内容

为此，本发明提供一种基于两阶段优化的综合能源系统型配电网故障恢复方法及计算设备，以力图解决或至少缓解上面存在的问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种基于两阶段优化的综合能源系统型配电网故障恢复方法，在计算设备中执行，配电网包括多个节点和用于连接节点的支路，支路上设置有开关，方法包括：当配电网中的支路发生故障时，在第一系统约束条件下，确定在故障恢复期间使配电网的功率支撑最大的不同能源设备的最优输出功率；在上述最优输出功率以及第二系统约束条件下，确定使配电网的失电负荷最小的各支路的开关状态集合；根据开关状态集合来闭合或断开相应的支路，以对配电网进行故障恢复。

可选地，在根据本发明的配电网故障恢复方法中，配电网的功率支撑按照以下公式计算：

其中，T为预期的故障恢复期间时段数，P_WT(t)和P_PV(t)分别为风电和光伏发电在t时段的出力，P_SB(t)为储能设备在t时段的放电功率，P_grid(t)为t时段系统与外网的交换功率，P_MT(t)和P_FC(t)分别为能量管理中心制定的t时段微燃机和燃料电池发电功率，P_CH(t)为t时段甲烷式电转气机组的输入电功率。

可选地，在根据本发明的配电网故障恢复方法中，第一系统约束条件包括系统功率平衡约束，系统功率平衡约束包括电能功率平衡约束、热能功率平衡约束和气能功率平衡约束：

P_WT(t)+P_PV(t)+P_SB(t)+P_MT(t)+P_FC(t)+P_grid(t)-P_CH(t)＝P_L(t)

P_MT(t)c_H+Q_X(t)+P_H(t)＝P_L,H(t)