[发明专利]基于多能源协同的配电网故障恢复的分区方法

说明书

本发明提供的基于多能源协同的配电网故障恢复的分区方法，包括以下步骤：S10，建立配电网区域内的电源信息和负荷信息的数据库；S20，对配电网节点进行分区，形成的分区类型包括：Case1：区域内仅有负荷，无电源；Case2：区域内仅有新能源发电机组或非黑启动型发电机组；Case3：区域内存在具有黑启动能力的同步发电机组、且电源的可发功率大于负荷量，或功率缺额小于总的三级可控负荷功率；Case4：区域内存在具有黑启动能力的同步发电机组、且电源的可发功率小于负荷量，且功率缺额大于总的三级可控负荷功率；S30，根据负荷的重要程度进行适当的负荷切除；本发明具有有效提高能源利用效率的有益效果，适用于配电网故障恢复领域。

技术领域

本发明涉及配电网故障恢复的技术领域，具体涉及基于多能源协同的配电网故障恢复的分区方法。

背景技术

配电网作为连接输电网和用户的重要纽带，保障其稳定、安全、可靠运行是电力系统研究的一个重要领域；当配电网发生故障时(指永久性故障或短时无法排除的故障)，若停电范围较小，所切除的负荷较小，可以通过负荷转供进行停电负荷的恢复，但是当配电网发生较为严重的停电事故时，会导致停电区域较大，停电负荷很多，甚至在电网遭受严重的极端天气或自然灾害，发生大停电事故时，电网会发生大规模停电，此时，全网需要根据黑启动预案进行电网的逐步恢复，配电网作为电网的薄弱环节，自动化程度较低，大容量机组较少，因此，在电网黑启动过程中等待恢复供电的时间很长，造成配电网侧大量重要负荷长时间失电，造成不可估量的经济损失，严重时会损害国民经济和社会发展的利益；因此，对配电网的故障恢复研究显得尤为必要。

现代配电网中，接入大量的新能源发电，包括光伏发电、风力发电、储能及生物质能发电等，改变了配电网传统辐射型结构下潮流的单向流动和固有的运行控制方式，使得现代配电网中潮流具有双向流动的特点，而控制方式也更为灵活，这为配电网接入相当可观的能量，使得配电网的恢复不再仅仅依赖于输电网的恢复；但是新能源发电在配电网恢复应用中又存在诸多问题：

第一，新能源发电的出力易受到环境的影响，出力存在间歇性或随机性的特点；

第二，新能源发电的调节能力较差；当前许多国家仍严禁新能源发电参与电网的电压和频率的调节，仅在德国、中国和加拿大等部分国家和地区允许部分新能源发电厂参与电网和频率的调节，但是对其装机容量、发电接口类型及功率因数有着极为严苛的规定；

第三，在电网发生故障导致停电时，并网运行的新能源电厂必须退出运行，严禁形成孤岛，这种非计划孤岛的形成既会干扰电网的正常合闸，也会损坏设备，危害工作人员人身安全；在最初制定的 IEEE 929-2000标准中明确禁止了非计划孤岛的出现。

随着新能源发电技术的不断进步，以上三个难题也取得了极大的进展，使得新能源发电在配电网故障恢复中的应用成为可能；

首先，新能源的运行控制方式不断改进，根据不同的运行要求，恒功率控制(PQ控制)、电压/频率控制(V/f控制)及下垂控制等方式已应用至实际的示范工程中，这在很大程度上提高了对新能源发电的可控性；

其次，虽然大部分标准如IEEE1547在新能源电源有功控制及频率调节方面没有具体规定，而且不鼓励参与进行无功控制和电压调节，但是传统的同步发电机组具有良好的电压和频率控制能力，能够稳定系统的电压和频率，同时为新能源的运行和控制提供电压和频率参考，使得新能源保持稳定运行；

此外，近年来，许多国家和地区已在鼓励分布式新能源参与计划孤岛的形成，因此，各国家和地区逐渐完善和发布了各项标准，允许分布式新能源电源等形成有计划的孤岛参与配电网的恢复；在IEEE1547-2003标准中就允许电网和用户实现计划孤岛；所以，在制定配电网的故障恢复预案时，可充分且合理的考虑新能源发电的参与。

发明内容

针对相关技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于：提供一种有效提高能源利用效率的基于多能源协同的配电网故障恢复的分区方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：