一种配电网故障恢复方法、系统、设备及介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115995790A(43)申请公布日2023.04.21(21)申请号202211493550.2H02J3/48(2006.01)(22)申请日2022.11.25H02J3/50(2006.01)H02J3/14(2006.01)(71)申请人华中科技大学地址430070湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号申请人国网河南省电力公司电力科学研究院(72)发明人黄牧涛周胡钧刘善峰郭志民卢明周宁李哲文劲宇(74)专利代理机构四川省方圆智云知识产权代理事务所(普通合伙)51368专利代理师王悦(51)Int.Cl.H02H3/06(2006.01)H02J3/46(2006.01)权利要求书8页说明书22页附图3页(54)发明名称一种配电网故障恢复方法、系统、设备及介质(57)摘要本发明公开了一种配电网故障恢复方法、系统、设备及介质，包括：考虑风电、光伏出力不确定性建立配电网故障恢复两阶段鲁棒优化模型，采用C&CG算法迭代求解配电网重构、负荷投切方案。首先在第一阶段根据风光出力预测值决策线路开闭状态、负荷恢复状态等运行变量，第二阶段构建风光出力不确定集，优化各分布式电源的运行功率，获得最“恶劣”场景下最小经济损失成本和负荷恢复计划。利用C&CG算法快速求解两阶段模型，通过主子问题交替求解直至模型收敛，从而获得原问题最优解，确定负荷恢复方案。本发明充分调动配电网中的资源，最大程度恢复配电网关键负荷供电，减少极端天气灾害带来的停电经济损失，提高配电网韧性。CN115995790ACN115995790A权利要求书1/8页1.一种配电网故障恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：以负荷恢复总量最大为目标函数，以设定条件作为约束条件；考虑风光出力波动性，将风电和光伏出力建模为盒式不确定集，构建考虑风光出力不确定性的配电网灾后供电恢复二阶段鲁棒优化模型；S2：将建立的二阶段鲁棒优化模型解耦为主问题与子问题，其中所述主问题以负荷恢复总量最大为目标函数，基于一组确定的风光出力值，求解决策出配电网多时段各支路状态、负荷恢复状态、应急电源车位置状态并传递给子问题；子问题基于风光出力不确定集寻找导致负荷恢复总量最小的最“恶劣”场景返回给主问题；S3：利用C&CG算法求解解耦后的二阶段鲁棒优化模型，给定一组满足要求的风、光出力上限值作为初始场景，根据初始场景对主问题进行求解，将求得主问题整数变量最优解带入子问题进行求解，根据求解结果对配电网进行负荷供电恢复调度。2.根据权利要求1所述的一种配电网故障恢复方法，其特征在于：步骤S1所述模型以负荷恢复总量最大为目标函数如下：其中，N1为不可连续调节负荷集合，N2为可连续调节负荷集合，T为供电恢复总时间段，wi表示负荷i的权重系数，优先保证关键负荷恢复供电，xi，t为二进制变量，表示负荷的投切状态，为0表示节点i在t时刻负荷被切除，为1表示负荷被恢复供电，ci，t为连续变量，表示可max控负荷i在t时刻供电恢复比例，取值范围为0～1；Pload,i表示节点i负荷最大值；u为风光出力等不确定变量，U为不确定集。3.根据权利要求1所述的一种配电网故障恢复方法，其特征在于：所述设定条件包括模型运行约束、配电网拓扑约束、分布式发电资源约束、应急发电车配置约束、负荷约束如下：所述运行约束包括：Umin≤Ui,t≤Umax(4)其中，u(j)表示与节点j相连的上游节点集合，v(j)表示与节点j相连的下游节点集合；Pij,t、Qij,t分别表示当前时段由节点i到节点j传输有功、无功功率；PDER,j(t)、QDER,j(t)表示当前时段位于节点j的分布式电源有功和无功出力；Pload,j(t)、Qload,j(t)表示当前时段位于节点j的负荷有功和无功功率；Ui,t表示当前时段节点i电压，Umin、Umax分别表示节点电压运行上下限；M表示一足够大常数；αij表示线路ij的开闭状态，线路闭合αij为1，线路断开αij为0；Rij、Xij分别为线路ij的电阻和电抗；式(2)、(3)表示忽略网损的线性化Dist‑Flow潮流模型；式(4)表示节点电压上下限约束；2CN115995790A权利要求书2/8页所述配电网拓扑约束包括：|Fij|”αijM(7)其中，E表示配电网支路集合，N表示配电网节点总数；Si表示虚拟源节点标志位，Si为1表示节点i为配电网重构后的孤岛根节点，Si为0表示节点i为普通节点；Li表示节点i是否配置应急电源车，为1表示节点i需配置应急电源车，为0表示不配置；Fij表示线路ij上的虚拟潮流；式(5)、(6)表示为满足配电网辐射状约束闭合支路与节点的数目关系；式(7)、(8)表示满足配电网连通性要求的单商品流约束；所述分布式发电资源约束包括