[发明专利]一种基于MO-CGABC的主动配电网故障恢复方法

说明书

本发明涉及了一种基于MO‑CGABC的主动配电网故障恢复方法，包括：输入配电网拓扑数据并标注故障点，找出非故障停电区域和具有孤岛供电能力的分布式电源；采用功率圆搜索和深度优先遍历(Depth First Search,DFS)的方法进行孤岛划分；建立重要负荷优先、网损最小、开关操作次数最小的多目标数学模型；利用基于交叉操作的全局人工蜂群算法多次迭代、择优保留；将Pareto最优解集作为主动配电网故障恢复策略，决策人员根据实际问题及自身偏好挑选最终解。本发明同时兼顾配电网安全性、经济性和合理性要求，建立了主动配电网的故障恢复模型，验证了改进MO‑CGABC算法在配电网故障复问题上的可行性和高效性。

技术领域

本发明属于含分布式电源的配电网故障恢复领域，特别是涉及了一种基于改进MO-ABC的主动配电网故障恢复方法。

背景技术

配电网故障恢复是当配电网产生永久性故障后，根据故障定位和隔离的情况，采用适当的故障恢复策略改变配电网的拓扑结构，以达到非故障停电区域恢复供电的目的。当配电网络接入大量的分布式电源之后，从原先的单源辐射网络结构变为双源甚至多源网络结构，运行方式将发生较大的改变。智能电网的建设使得传统的配电网故障恢复方法不再简单适用。研究配电网发生非故障断电后，利用具有孤岛运行能力的DG，在保证重要负荷优先恢复供电的前提下最大限度地对非故障停电区域恢复供电策略，对于提高电力系统抗灾减压能力具有深远意义。

含DG配电网故障恢复是一个多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组合优化问题。目前，已有大量针对含DG配电网的故障恢复问题建立的数学模型，这类模型一般是由目标函数与约束条件构成的复杂数学规划模型。配电网故障恢复建立的目标函数通常有：停电负荷总功率最小、恢复负荷数最大、开关操作次数最少、有功功率网损最小、孤岛数目最少、电压稳定性最大、就近恢复等；其考虑的因素也是多种多样，比如：DG动态性能限制、可用发电资源发电量的限制、网络结构限制等；建立的约束条件通常有：潮流约束、频率偏差约束、DG暂态电压电流约束、孤岛运行约束等；含DG配电网的故障恢复要求在满足一系列的配电网运行约束条件下，需要尽可能地实现目标函数最优化，同时保证恢复方案的切实可行。

目前，处理含DG配电网故障恢复问题的算法主要分为经典算法和智能算法。经典算法主要有最小生成树法、动态规划算法、混合整数规划法和启发式搜索方法等。这些方法得到的最优解不依赖于网络的初始结构，但对于大规模系统存在“维数灾”的问题，计算量大，效率低下，对于求解故障恢复问题存在较大的局限性。随着配电网络自身的不确定因素增加以及各种优化理论的日趋完善，基于随机搜索策略的智能算法因其具有较好的并行处理能力以及全局收敛特性，正逐渐取代经典算法，成为解决含DG配电网故障恢复问题更实用的工具，比如：混合整数线性优化方法、生成树搜索算法、蚁群、粒子群、遗传算法等人工智能优化算法。

但是，目前配电网故障恢复领域大部分的解决方法都是以单目标或多目标加权成单目标的形式进行分析。单一目标不能完整的反映实际配电网故障恢复要求，而作为多目标优化方法之一基于权重系数的多目标优化则存在以下缺点：①不同性质的目标之间单位不一致，不易做比较；②各目标加权值的分配带有较大的主观性；③优化目标仅为各目标的加权，优化过程中各目标的优度进展不可操作；④各目标之间通过决策变量相互制约，往往存在相互矛盾的目标，致使加权目标函数的拓扑结构十分复杂。

发明内容

针对目前配电网故障恢复以单目标模型为主，无法客观兼顾多个目标要求的问题，本发明提供了一种基于MO-CGABC的主动配电网故障恢复方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于MO-CGABC的主动配电网故障恢复方法，包括以下步骤：

步骤1：输入配电网拓扑数据并标注故障点，找出配电网中非故障停电区域和具有孤岛供电能力的分布式电源；

步骤2：采用功率圆搜索和深度优先遍历的方法对非故障停电区域进行孤岛划分，利用分布式电源为孤岛划分范围内的重要负荷提供应急供电；