[发明专利]一种基于两阶段求解策略的配电网负荷恢复方法和装置

说明书

本发明涉及一种基于两阶段求解策略的配电网负荷恢复方法和装置，用于对根据配电网负荷恢复问题建立的优化模型进行求解，方法包括：第一阶段：根据配电网信息，构建所有的配电网恢复路径，并通过优化模型对应的约束条件进行路径校验，最后评估每条配电网恢复路径的恢复可行性，从而建立由可行的配电网恢复路径构成的恢复策略表；第二阶段：根据配电网系统故障信息，对恢复策略表进行更新，然后将更新后的恢复策略表中的所有配电网恢复路径作为候选路径，根据优化模型，对所有候选路径进行线性整数规划求解，获取最优的配电网恢复路径。与现有技术相比，本发明优化了求解过程，能获取更精确的最优解，且完全可以适用于更加复杂的配电网模型。

技术领域

本发明涉及配电网领域，尤其是涉及一种基于两阶段求解策略的配电网负荷恢复方法和装置。

背景技术

从能量产生与转化的角度，微电网中的设备可以分为4类：可再生能源分布式电源(renewable DGs)，如光伏电池和风力发电机；可调度分布式电源(dispatchable DGs)，如燃油发电机和天然气发电机；微电网内部负荷，包括重要和非重要负荷；储能设备。

微电网中不同种类的设备具有不同的运行特性。可再生能源DG的输出功率与负荷需求随着天气条件、用户行为和其它因素的改变而改变，具有不确定性。而可调度DG和储能设备的持续运行则依赖于微电网中存储的供电资源，例如DG的燃料储备(fuel reserve，FR)和储能设备的荷电状态(state of charge，SOC)。

在配电网停电时，微电网可以处于两种运行状态：离网状态和恢复状态。当微电网从配电网断开，只为其内部负荷供电时，称其处于离网状态(islanded mode)。若微电网与配电网馈线相连，并为馈线上的关键负荷供电时，称其运行于恢复状态(restorationmode)。在这两种状态中，都使用可调度DG和储能设备维持微电网内部的功率平衡。

在极端自然灾害过程中及之后一段时间内，微电网内储存的供电资源总量通常是有限的，而且很难得到及时补充，根据运行于恢复状态的负荷，才能制定微电网恢复策略，考虑了恢复状态的负荷的电荷后，在进行最优恢复路径的求解过程中，如果采用常规的直接建立优化问题求解的方案，会大幅增加计算量，且难以应用到复杂些的配电网模型。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术配电网负荷恢复方法存在计算量大，且难以应用到复杂些的配电网模型的缺陷而提供一种基于两阶段求解策略的配电网负荷恢复方法和装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于两阶段求解策略的配电网负荷恢复方法，用于对根据配电网负荷恢复问题建立的优化模型进行求解，所述方法包括以下步骤：

第一阶段求解步骤：根据配电网信息，构建所有的配电网恢复路径，并通过所述优化模型对应的约束条件进行路径校验，最后评估每条配电网恢复路径的恢复可行性，从而建立由可行的配电网恢复路径构成的恢复策略表；

第二阶段求解步骤：根据实时的配电网系统故障信息，对所述恢复策略表进行更新，然后将更新后的恢复策略表中的所有配电网恢复路径作为候选路径，根据所述优化模型，对所有候选路径进行线性整数规划求解，获取最优的配电网恢复路径。

进一步地，所述配电网恢复路径的构建过程包括：闭合配电网中的所有开关，并将配电网抽象为图，将配电网中的微电网和关键负荷用图中的节点表示，将配电网中的线路、开关和变压器用线表示，对所有的微电网和关键负荷进行两两组合，使用深度优先遍历搜索得到图中微电网和关键负荷之间存在的所有连通路径，构成SMSM路径集合；

对于每个微电网，构建该微电网与不同数目关键负荷的所有组合关系，对于每种组合关系，将起始于该微电网并分别恢复这些关键负荷的SMSL相互组合，得到连接微电网与这些关键负荷的所有可能连通路径，即SMML路径集合；