[发明专利]一种基于IGDT的配电网故障恢复方法、系统

权利要求书

1.一种基于IGDT的配电网故障恢复方法，其特征在于，针对于配电网的故障，所述配电网故障发生初始，对应所述配电网故障所制定的恢复策略进行可行性判定，若制定的故障恢复策略无法解决所述配电网故障，则立即停止所述制定的恢复策略实施；

对应所述配电网故障所制定的恢复策略进行可行性判定包括以下步骤：

步骤A：构建所述配电网故障恢复随机优化模型并求解，根据确定性最优决策的目标函数设置扩充系数θ；

步骤B:建立所述配电网故障恢复随机优化模型分别针对于负荷的不确定性以及DG出力的不确定性情况下的单一目标模型，得到单一目标模型的不确定系数α，β与扩展系数θ之间的关系；

步骤C：基于负荷的不确定性以及DG出力的不确定性情况下的单一目标模型下，联合考虑负荷以及DG出力两种不确定性，构建多目标优化模型；

步骤D：通过引入NNC的Pareto前沿求解方法求解多目标优化问题的Pareto前沿，构建现行故障恢复策略的可行域，进行主动判别是否继续执行制定的故障恢复策略；

所述步骤A包括以下步骤：

针对于确定性算法求解下的配电网故障恢复策略，如下所示：

式中，z为0-1变量，z^t表示t时刻不可控负荷的投切状况，1表示负荷切除，0表示负荷接入，t∈[2,N_T]；

表示在t+1时段末j节点储能装置的剩余容量；

分别表示储能装置在t时段的放电与充电功率；

E_{j,ESS,bat,max}表示储能装置的最大容量；

P_{j,ESS,dis,max}与P_j,ESS,ch,max分别表示j节点接入储能装置的最大放电与充电功率；

D为0-1变量，与分别表示t时刻充放电状态；

α_PV,α_WD分别表示光伏与风机的并网状况，1表示并网低电压运行，0表示脱网；

表示t时刻，与j节点相连的所有分布式电源有功以及无功出力之和；

分别表示t时刻与j节点相连所有分布式电源有功和无功出力预测值；

分别为t，t-1时刻所连接的燃气轮机的有功功率；

P_gt,up与P_gt,down分别为所连接的燃气轮机爬坡功率的上、下限；

F为所有故障线路始节点与末节点组成矢量的集合；

h为在一个时段最多能够同时检修的线路的个数；

Tf为检修一条故障线路所消耗的时间；

表示t时段、以q电源点为主导节点的分割区域存在；

表示t时段、i节点为分割区域q内的节点；

为t时刻区域q主导节点虚拟出力；为t时刻、以i为始节点、j为末节点、分割区域q内的线路虚拟功率；

为k节点的虚拟负荷；

所述步骤B包括以下步骤：

步骤B01.建立故障恢复过程中柔性负荷与可中断负荷的模型：

针对于负荷不确定性的IGDT鲁棒模型如下所示：

Obj maxα

s,t.式(2)-式(28) 式(30)

Revs.t.{式(30) 式(32)

其中，r0为故障恢复模型最优解的目标函数值，θ为扩充系数，α为负荷波动的不确定系数；式(31)表示向式(30)中的新增约束；式(32)表示对式(30)中约束条件的修正；

步骤B02.参与黑启动的分布式电源不确定性建模：

针对于DG出力不确定性的IGDT鲁棒模型如下所示：

Obj maxβ

s.t.式(2)-式(28) 式(34)

Revs.t.{式(34) 式(36)

其中，β为负荷波动的不确定系数；式(35)表示向式(34)中的新增约束；式(36)表示对式(34)中约束条件的修正；

所述步骤C中联合考虑负荷以及DG出力两种不确定性的多目标优化模型如下：

Obj Max{α,β}

所述步骤D中，通过引入NNC的Pareto前沿求解方法求解多目标优化问题的Pareto前沿方法如下：

步骤D01.确定始节点与末节点，将(α_max,β_min)，(α_min,β_max)作为Pareto前沿的始节点与末节点；

步骤D02.优化问题目标函数归一化；

步骤D03.依据归一化法向量分割解空间；

步骤D04.计算Pareto最优解并生成Pareto前沿；

所述步骤D02.优化问题目标函数归一化包括以下步骤：

坐标原点到解空间中点的向量:

在向量上等距选取若干特征点P作为压缩解空间的参考节点；

归一化后的坐标原点到特征点向量可表示为：

所述步骤D03.依据归一化法向量分割解空间包括以下步骤：

依据归一化法向量取得的特征点Pp做若干垂直线，可将原多目标优化问题得解空间分为n-1个区域，将n-1个区域看作n-1个独立得解空间；

设置新的约束条件如式(36)所示，其表示不确定状况所在归一化坐标系的位置介于与其相邻的两条法向量的垂直线之间；

表示归一化坐标系原点到该位置的向量；

表示由该位置指向特征点Pp的向量；

当向量与向量的夹角为锐角时，表示该不确定状况未超过解空间的下界；

向量与向量的夹角为钝角时，表示该不确定状况未超过独立的解空间的上界；

所述计算Pareto最优解并生成Pareto前沿：

多目标优化问题被拆分为若干个解空间，对于每个解空间，多目标优化问题模型如下所示：

for p＝2 to n

Obj max{F^*}

其中,F*为主导目标函数，在求解得到每个特征点的Pareto解后，将所有解去归一化并相连即可得出该多目标优化问题的Pareto前沿。

2.一种基于IGDT的配电网故障恢复系统，其特征在于，所述恢复系统上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述方法的步骤。