CN104538960A - 一种基于中高压配电网的故障恢复方法 - Google Patents

一种基于中高压配电网的故障恢复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104538960A
CN104538960A CN201510007820.8A CN201510007820A CN104538960A CN 104538960 A CN104538960 A CN 104538960A CN 201510007820 A CN201510007820 A CN 201510007820A CN 104538960 A CN104538960 A CN 104538960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
network
power distribution
distribution network
stage
fault
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510007820.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104538960B (zh
Inventor
李琳
郗晓光
姜宁
孙成
曹梦
李隆基
李维博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201510007820.8A priority Critical patent/CN104538960B/zh
Publication of CN104538960A publication Critical patent/CN104538960A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104538960B publication Critical patent/CN104538960B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H02J3/005—

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于中高压配电网的故障恢复方法，采用配电网变压器高压侧母线发生故障；进入第一阶段优化过程，切除故障母线；利用人工智能算法对网络进行重构；得到一个最优解的开关组合；判断最优解是否满足约束条件，满足，则重构过程结束，不满足，则进入第二阶段优化；找出越限点的子树上低压配电网的叶子节点；切除此叶子结点上的馈线负荷得到新的网络结构；新的网络参数下，重新开始优化重构。本发明基于中高压配电网的故障恢复策略根据目标函数的重要程度的不同，提出了二阶段优化策略，充分利用了人工智能算法实现配电网优化重构，缩短重构时间，使效益最大化，用于配电网规划中，减少网络损耗、提高了经济效益和配电网运行质量。

Description

一种基于中高压配电网的故障恢复方法
技术领域
本发明属于高压电网技术领域，尤其涉及一种基于中高压配电网的故障恢复方法。
背景技术
配电网重构成为目前供电部门研究的重要课题。配电网重构选择的开关操作有很多种组合方案，而且在不同的运行状态下，供电的多个目标(网损最小、甩负荷量最小、开关操作次数最少等)之间往往存在矛盾关系。目前已经有成熟的人工智能优化算法对配电网进行优化重构，当电网故障时，采取合适的策略，合理利用算法，实现效益最大化。
从以往的研究分析来看，在配电网优化重构中，配电网络应该实现目标函数且满足边界条件。对于目标函数来说，不同故障情况下由于不同需要应着重考虑不同的目标函数，可以简化目标，大大降低问题的复杂性；对于约束条件，无论发生何种故障，都必须满足。
对于大多数低压配电网故障，当故障发生时，如果只考虑降低线损等经济效益，优化结果也可以自动满足边界约束。对于这类系统，如果忽视约束条件，不仅可以减少搜索空间和计算负担，而且也可以保证优化结果的合理性。但是，对于某些故障，特别是高压配电网故障，约束条件不能自动满足要求，因此根据目标函数的重要程度的不同，提出了二阶段优化策略。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于中高压配电网的故障恢复方法，旨在解决使用人工智能优化算法对配电网优化重构中的故障恢复策略问题，缩短重构时间，使效益最大化。
本发明实施例是这样实现的，一种基于中高压配电网的故障恢复方法，该基于中高压配电网的故障恢复方法包括两个阶段的优化；
minf1＝fP.cut，minf2＝A·fp.loss+B·fsw；其中，fp.cut、fp.loss、fsw分别为切负荷目标函数、网络线损、开关操作次数的目标函数；A和B分别为网损和开关操作次数的权系数；
第一阶段：首先，不考虑目标函数f1，此时，优化问题的目标函数单纯变为f2。那么第一阶段开始网络重构直到满足终止条件；
当故障发生时，配电网变压器高压侧母线发生故障，首先切除故障母线，母线上所带的负荷切除，同时，切除与故障母线相连的每一条支路，故障母线不能给与之相连的电力变压器供电，变压器所带的全部负荷将不能保证正常供电，为保证供电可靠性，需要闭合联络开关，将不能得到供电的负荷进行转移，以满足网络在故障发生时，全部负荷得到供电；
然后利用人工智能算法对网络进行重构，得到一个最优解的开关组合，判断该最优解的开关组合是否满足约束条件，如果满足，目前最佳的解决方案即为最优解决方案，重构过程结束；如果有一个值不符合边界限制条件，那么算法自动转移到第二阶段开始优化；
第二阶段：综合考虑电网的经济效益和电压质量，在第一阶段优化中，将最佳解决方案的网络潮流计算的结果记录下来，从中找出不满足电压约束的节点或超过最大支路电流约束的支路相连的节点，记为越限点，根据网络的拓扑结构，搜索位于越限点的子树上低压配电网的叶子节点，切除此叶子结点上的馈线负荷从而得到新的网络结构，在新的网络参数下，重新开始优化重构。此时，目标函数是f1的即为切除负荷的值。
进一步，第一阶段该阶段优化过程中，网损和开关操作次数的权系数A和B的取值不同对结果有较大影响，当A＝1，B＝0时，即不考虑开关操作的影响，等同于考虑网络损耗的单目标数学模型，根据不同的需要，A、B可选取不同的值，重构时可通过调整权重系数的取值以满足对降低网损和开关操作次数的不同需要。
进一步，在第一阶段优化之前配电网变压器高压侧母线发生故障；进入第一阶段优化过程，切除故障母线。
本发明提供的基于中高压配电网的故障恢复方法，基于中高压配电网的故障恢复策略根据目标函数的重要程度的不同，提出了二阶段优化策略，充分利用了人工智能算法实现配电网优化重构。本发明提供的方法识别网络参数是否越限判断是否进入第二阶段重构，对于不需要二次重构的网络即可缩短重构时间，从而使效益最大化。本发明可用于配电网规划中，减少网络损耗、提高经济效益、提高配电网运行质量。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于中高压配电网的故障恢复方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的基于中高压配电网的故障恢复方法包括现有步骤：
S101：配电网变压器高压侧母线发生故障；
S102：进入第一阶段优化过程，切除故障母线；
S103：利用人工智能算法对网络进行重构；
S104：得到一个最优解的开关组合；
S105：判断最优解是否满足约束条件，满足，则执行步骤S106，不满足，则执行步骤S107；
S106：重构过程结束；
S107：进入第二阶段优化；
S108：找出越限点的子树上低压配电网的叶子节点；
S109：切除此叶子结点上的馈线负荷得到新的网络结构；
S110：新的网络参数下，重新开始优化重构。
本发明基于中高压配电网的故障恢复策略根据目标函数的重要程度的不同，提出了二阶段优化策略，具体实现过程如下：
minf1＝fP.cut，minf2＝A·fp.loss+B·fsw；其中，fp.cut、fp.loss、fsw分别为切负荷目标函数、网络线损、开关操作次数的目标函数；A和B分别为网损和开关操作次数的权系数。
第一阶段：首先，在第一个优化过程，只考虑经济利益，忽略边界约束条件。在这种情况下，不考虑目标函数f1，此时，优化问题的目标函数单纯变为f2。那么第一阶段开始网络重构直到满足终止条件；
当故障发生时，例如配电网变压器高压侧母线发生故障，首先切除故障母线，母线上所带的负荷切除。同时，切除与故障母线相连的每一条支路。故障母线不能给与之相连的电力变压器供电，该变压器所带的全部负荷将不能保证正常供电。为保证供电可靠性，需要闭合联络开关，将不能得到供电的负荷进行转移，以满足网络在故障发生时，全部负荷得到供电；
然后利用人工智能算法对网络进行重构，得到一个最优解的开关组合。判断该最优解的开关组合是否满足约束条件。如果满足，目前最佳的解决方案即为最优解决方案，重构过程结束；如果有一个值不符合边界限制条件，那么算法自动转移到第二阶段开始优化；
该阶段优化过程中，网损和开关操作次数的权系数A和B的取值不同对结果有较大影响。当A＝1，B＝0时，即不考虑开关操作的影响，等同于考虑网络损耗的单目标数学模型。根据不同的需要，A、B可选取不同的值。重构时可通过调整权重系数的取值以满足对降低网损和开关操作次数的不同需要。
第二阶段：在进行第二阶段的优化过程中，应该综合考虑电网的经济效益和电压质量等。在第一阶段优化中，将最佳解决方案的网络潮流计算的结果记录下来，从中找出不满足电压约束的节点或超过最大支路电流约束的支路相连的节点，记为越限点。根据网络的拓扑结构，搜索位于越限点的子树上低压配电网的叶子节点。切除此叶子结点上的馈线负荷从而得到新的网络结构。在新的网络参数下，重新开始优化重构。此时，目标函数是f1的即为切除负荷的值。
本发明的基于中高压配电网的故障恢复策略根据目标函数的重要程度的不同，提出了二阶段优化策略。充分利用了人工智能算法实现配电网优化重构，缩短重构时间，且使效益最大化。另外此策略可用于配电网规划中，减少网络损耗提高经济效益、提高配电网运行质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于中高压配电网的故障恢复方法，其特征在于，该基于中高压配电网的故障恢复方法包括两个阶段的优化；
minf1＝fP.cut，minf2＝A·fp.loss+B·fsw；其中，fp.cut、fp.loss、fsw分别为切负荷目标函数、网络线损、开关操作次数的目标函数；A和B分别为网损和开关操作次数的权系数；
第一阶段：首先，优化问题的目标函数单纯变为f2，那么第一阶段开始网络重构直到满足终止条件；
当故障发生时，配电网变压器高压侧母线发生故障，首先切除故障母线，母线上所带的负荷切除，同时，切除与故障母线相连的每一条支路，故障母线不能给与之相连的电力变压器供电，变压器所带的全部负荷将不能保证正常供电，为保证供电可靠性，需要闭合联络开关，将不能得到供电的负荷进行转移，以满足网络在故障发生时，全部负荷得到供电；
然后利用人工智能算法对网络进行重构，得到一个最优解的开关组合，判断该最优解的开关组合是否满足约束条件，如果满足，目前最佳的解决方案即为最优解决方案，重构过程结束；如果有一个值不符合边界限制条件，那么算法自动转移到第二阶段开始优化；
第二阶段：综合考虑电网的经济效益和电压质量，在第一阶段优化中，将最佳解决方案的网络潮流计算的结果记录下来，从中找出不满足电压约束的节点或超过最大支路电流约束的支路相连的节点，记为越限点，根据网络的拓扑结构，搜索位于越限点的子树上低压配电网的叶子节点，切除此叶子结点上的馈线负荷从而得到新的网络结构，在新的网络参数下，重新开始优化重构。此时，目标函数是f1的即为切除负荷的值。
2.如权利要求1所述的基于中高压配电网的故障恢复方法，其特征在于，第一阶段该阶段优化过程中，网损和开关操作次数的权系数A和B的取值不同对结果有较大影响，当A＝1，B＝0时，即不考虑开关操作的影响，等同于考虑网络损耗的单目标数学模型，根据不同的需要，A、B可选取不同的值，重构时可通过调整权重系数的取值以满足对降低网损和开关操作次数的不同需要。
3.如权利要求1所述的基于中高压配电网的故障恢复方法，其特征在于，在第一阶段优化之前配电网变压器高压侧母线发生故障；进入第一阶段优化过程，切除故障母线。
CN201510007820.8A 2015-01-08 2015-01-08 一种基于中高压配电网的故障恢复方法 Active CN104538960B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510007820.8A CN104538960B (zh) 2015-01-08 2015-01-08 一种基于中高压配电网的故障恢复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510007820.8A CN104538960B (zh) 2015-01-08 2015-01-08 一种基于中高压配电网的故障恢复方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104538960A true CN104538960A (zh) 2015-04-22
CN104538960B CN104538960B (zh) 2017-01-25

Family

ID=52854452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510007820.8A Active CN104538960B (zh) 2015-01-08 2015-01-08 一种基于中高压配电网的故障恢复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104538960B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104899689A (zh) * 2015-06-07 2015-09-09 国家电网公司 基于dbcc优化算法与熵权理论的配电网故障恢复方法
CN117154727A (zh) * 2023-11-01 2023-12-01 浙江优能电力设计有限公司 电力系统可靠性控制方法及系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103701117A (zh) * 2013-12-19 2014-04-02 浙江大学 基于混合人工智能的主动配电网动态拓扑重构方法
CN104252651A (zh) * 2014-10-08 2014-12-31 国家电网公司 一种智能配电网dg中联络开关的协调规划方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103701117A (zh) * 2013-12-19 2014-04-02 浙江大学 基于混合人工智能的主动配电网动态拓扑重构方法
CN104252651A (zh) * 2014-10-08 2014-12-31 国家电网公司 一种智能配电网dg中联络开关的协调规划方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘蓓 等: ""一种配电网故障阶段式恢复方法"", 《电力系统保护与控制》 *
马晶晶: ""配电网供电恢复的多目标模型及遗传算法研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104899689A (zh) * 2015-06-07 2015-09-09 国家电网公司 基于dbcc优化算法与熵权理论的配电网故障恢复方法
CN104899689B (zh) * 2015-06-07 2018-03-20 国家电网公司 基于dbcc优化算法与熵权理论的配电网故障恢复方法
CN117154727A (zh) * 2023-11-01 2023-12-01 浙江优能电力设计有限公司 电力系统可靠性控制方法及系统
CN117154727B (zh) * 2023-11-01 2024-01-16 浙江优能电力设计有限公司 电力系统可靠性控制方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104538960B (zh) 2017-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gomes et al. A new heuristic reconfiguration algorithm for large distribution systems
CN111125887B (zh) 一种配电网应急恢复的资源优化配置模型建立方法
CN105243427B (zh) 飞机电网动态规划管理方法
CN107017622A (zh) 含dg配网多故障多目标联合优化抢修恢复策略求取
CN104362624B (zh) 含分布式电源配电网故障的主网与孤岛恢复同步算法
Cárcamo-Gallardo et al. Greedy reconfiguration algorithms for medium-voltage distribution networks
CN105356455B (zh) 一种基于配网重构的网损降低方法
Moshtagh et al. Optimal distribution system reconfiguration using non dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II)
CN103560952A (zh) 微型网络中的节点故障恢复方法
CN112653138A (zh) 一种基于分布式多代理的配电网自愈恢复方法
CN111682525A (zh) 基于最优流法和Mayeda生成树法的负荷转供方法
CN103779955A (zh) 基于n-1准则的备自投投退控制方法
CN108233367A (zh) 含分布式电源配电网最优孤岛划分计算方法
CN105226642B (zh) 一种变电站全停事故下的配电网供电恢复方法
CN104538960A (zh) 一种基于中高压配电网的故障恢复方法
CN109698500A (zh) 一种基于智能软开关的配电网供电可靠性提升方法
CN114123186B (zh) 基于智能配电网的自愈优化控制方法、系统、终端及介质
CN105048460A (zh) 一种启发式搜索算法和模糊综合评判的配电网供电恢复方法
CN103944166B (zh) 基于单一变电站供电方式集的地区电网重构方法
Gangwar et al. Network reconfiguration for unbalanced distribution systems
CN104809524A (zh) 基于拟最小路法的智能配电网供电分区恢复与优化方法
CN112398129B (zh) 电网事故后风险控制辅助决策方法、装置和存储介质
CN110994564B (zh) 配电网保护投入开关自动选取和定值整定方法
CN111353682B (zh) 多电源电网可靠性评估方法
CN103532109B (zh) 一种用于含微网的配电网故障恢复方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant