[发明专利]高韧性主动配电网故障恢复方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种高韧性主动配电网故障恢复方法、装置及系统，所述方法包括以非故障区域停电负荷量和各线路的负载差异最小为目标，生成多目标优化模型；求解所述多目标优化模型，生成高韧性主动配电网故障恢复的最优恢复方案；所述最优恢复方案中包括配电网中各目标节点的故障恢复情况、各转供电源节点转供情况、各分布式电源节点的接入情况和各可调负荷对于故障区段恢复的负荷调整情况。本发明增加了分布式电源，可通过分布式电源增加主供电源的出力；增加了负荷调整，通过可调负荷调整线路负载均衡度以及转供线路电源点的出力情况。

技术领域

本发明属于配电网技术领域，具体涉及一种高韧性主动配电网故障恢复方法、装置及系统。

背景技术

随着可再生新能源的接入、能源互联网的加速发展，在新能源出力大幅度波动的情况下，高韧性主动配电网应运而生。高韧性主动配电网以友好的用电方式与新能源发电相匹配，通过供需和电网运行场景的变化及时调度各种弹性资源，让电网运行得更高效、更安全、更经济、更清洁。受分布式电源、储能装置系统、冷热电连供接入的影响，配电网的潮流计算从单一方向变位双向潮流，影响了电压分布特性。受可调可控负荷影响，通过网络重构的方式，消纳分布式电源对电网波动、降低网损、提高电能质量。

在分布式电源、可调负荷接入的高韧性配电网架结构下，对配电网故障恢复与重构方案带来新问题。如何在高韧性主动配电网发生故障的情况下，通过可调负荷、分布式电源的调节，形成执行操作少、运行稳定的恢复方案，对非故障区域的快速恢复，成为亟待解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种高韧性主动配电网故障恢复方法、装置及系统，增加了分布式电源，可通过分布式电源增加主供电源的出力；增加了负荷调整，通过可调负荷调整线路负载均衡度以及转供线路电源点的出力情况。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种高韧性主动配电网故障恢复方法，包括：

以非故障区域停电负荷量和各线路的负载差异最小为目标，生成多目标优化模型；

求解所述多目标优化模型，生成高韧性主动配电网故障恢复的最优恢复方案，所述最优恢复方案中包括配电网中各目标节点的故障恢复情况、各转供电源节点转供情况、各分布式电源节点的接入情况和各可调负荷对于故障区段恢复的负荷调整情况。

可选地，所述多目标优化模型的目标函数包括：

式中，f₁为以非故障区域停电负荷量最小为目标时的目标函数，m为故障隔离后的非故障停电区域中的待恢复节点数；P_i为节点i负荷所需的有功功率；κ_i为节点i负荷恢复供电的系数，κ_i＝1时，节点i可恢复供电，κ_i＝0时，节点i未恢复供电；f₂为以各线路的负载差异最小为目标时的目标函数，n为参与优化的联络线路的数量；R_Fi为恢复后节点i对应联络线路的线路负载率。

可选地，所述多目标优化模型的约束条件包括：节点电压约束、网络拓扑约束和潮流约束；

所述节点电压约束为：

U_mini≤U_i≤U_maxi

式中，U_mini为节点i的电压下限，U_i为节点i的电压幅值，U_maxi为节点i的电压上限；所述网络拓扑约束为：