CN105552898B - 一种配电网负荷转供方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种配电网负荷转供方法，主要步骤包括：第一步，根据非故障失电区域及备用开关所在的位置确定可实施开关集合；第一步，根据可实施开关集合及各备用开关所在的复电路径的裕度对非故障失电区域的负荷进行拆分组合，平衡复电后各复电路径的剩余裕度。本方法不仅保证了复电范围最大化，同时也解决了现有技术中复电路径易超载的问题，并且还将复电路径超载的风险按裕度分配到各复电路径中，具有可靠性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种配电网负荷转供方法，属于配电领域。
背景技术
配电网中存在有大量的分段开关和联络开关，使配电网具有鲜明的变结构特性，在元件发生故障后，沿潮流方向与该故障元件相连的下行支路将完全失电，该失电下行支路即非故障失电区域。
现有技术中的复电方案是：针对配电网的变结构特性，在一条支路发生故障后，闭合一个备用开关连通一条复电路径以对非故障失电区域内的负荷恢复供电，即“断一合一”。配电网的变结构特性使得满足电气和拓扑约束的复电路径并不唯一，通常是选择裕度最大的路径作为复电路径。但是，现有的复电方案将非故障失电区域中的所有负荷集中到一条复电路径中，易使复电路径超载，这种情况在配电网运行过程中是不允许出现的。
发明内容
为了解决复电路径易超载的问题，本发明提出了一种配电网负荷转供方法。
本发明技术方案如下：
一种配电网负荷转供方法，包括如下步骤：
（A）根据非故障失电区域及备用开关所在的位置确定可实施开关集合；
（B）根据可实施开关集合及各备用开关所在的复电路径的裕度对非故障失电区域的负荷进行拆分组合，平衡复电后各复电路径的剩余裕度。
作为对本发明的进一步改进：确定可实施开关集合时，将非故障失电区域内的所有可操作的开关记为集合{A}，再从主供电源点0沿非故障失电区域的供电路径开始搜索，当搜索第一个到与非故障失电区域相连接的备用开关时，将该备用开关与非故障失电区域的连接点X作为记录起始点；完成对整个非故障失电区域的搜索后，将最后一个与非故障失电区域相连接的备用开关与非故障失电区域的连接点Y作为记录的终点；然后将X与Y之间属于集合{A}的开关记为可实施开关集合{B}。
作为对本发明的进一步改进：对非故障失电区域的负荷进行拆分组合时，首先将所有与非故障失电区域相连接的备用开关所在的复电路径进行裕度从大到小的排序，再计算出各复电路径的裕度与所有复电路径裕度的总和的比值即裕度比，然后用每个复电路径的裕度比与非故障失电区域内的负荷总值相乘得到每个复电路径的参考负荷值，最后确定可实施开关集合{B}中需要断开的开关，使得非故障失电区域内的负荷在各复电路径之间参照各复电路径的参考负荷值分布。
相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）本方法首先根据非故障失电区域及备用开关所在的位置确定可实施开关集合，避免了对非故障失电区域内的开关进行误操作导致正常负荷不能恢复供电，保证复电范围最大化；（2）本方法采用多条复电路径对非故障失电区域内的负荷进行恢复供电，解决了现有技术中复电路径易超载的问题；（3）本方法根据可实施开关集合及各备用开关所在的复电路径的裕度对非故障失电区域的负荷进行拆分组合，从而达到平衡复电后各复电路径的剩余裕度的目的，将复电路径超载的风险按裕度分配到各复电路径中，可靠性高。
附图说明
图1 为故障配电网的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案，需要理解的是，为了操作方便，配电网两个节点之间电路的上端和下端通常都安装有开关，上端开关与下端开关相串联且同为一组开关的子开关，当需要断开当前电路时只要断开其中之一即可。例如，图1中开关D4实际上包含了子开关D4-1和D4-2，而“断开开关D4”是指“断开开关D4的子开关D4-1和、或D4-2，使节点3与节点4之间的电路断开”。其余开关同理，在此不作赘述。
假设图1中节点2与节点3之间的开关D3发生故障，将导致节点3至节点9失电，即节点3至节点9为非故障失电区域。并且，备用开关K1、K2和K3分别与节点4、节点8和节点6相连接。
现将非故障失电区域中的负荷转供至各复电路径中从而恢复供电，并达到平衡复电后各复电路径的剩余裕度的目的，具体步骤如下：
（A）根据非故障失电区域及备用开关所在的位置确定可实施开关集合：将非故障失电区域内的所有可操作的开关记为集合{A}，即集合{A}包括开关D4、D5、D6、D7、D8和D9；再从主供电源点0沿非故障失电区域的供电路径开始搜索，当搜索第一个到与非故障失电区域相连接的备用开关K1时，将备用开关K1与非故障失电区域的连接点X作为记录起始点；完成对整个非故障失电区域的搜索后，将最后一个与非故障失电区域相连接的备用开关K2与非故障失电区域的连接点Y作为记录的终点；然后将X与Y之间属于集合{A}的开关记为可实施开关集合{B}，即集合{B}包括开关D5、D6、D7和D8；
（B）根据可实施开关集合及各备用开关所在的复电路径的裕度对非故障失电区域的负荷进行拆分组合，将非故障失电区域进行分割，并达到平衡复电后各复电路径的剩余裕度的目的：
具体实施子例B1：假设节点3至节点9的负荷均为5A，备用开关K1所在的复电路径1的裕度为10A，备用开关K2所在的复电路径2的裕度为15A，备用开关K3所在的复电路径3的裕度为20A；
先将三条复电路径进行裕度从大到小的排序，再计算出各复电路径的裕度与所有复电路径裕度的总和的比值即裕度比，然后用每个复电路径的裕度比与非故障失电区域内的负荷总值相乘得到每个复电路径的参考负荷值，则排序、裕度比计算以及参考负荷值计算的结果如下：
裕度最大的为复电路径3，裕度比为20/（10+15+20）=0.444，参考负荷值为0.444X（7X5A）=15.56A；
裕度其次的为复电路径2，裕度比为15/（10+15+20）=0.333，参考负荷值为0.333X（7X5A）=11.67A；
裕度最小的为复电路径1，裕度比为10/（10+15+20）=0.222，参考负荷值为0.222X（7X5A）=7.78A；
确定可实施开关集合{B}中需要断开的开关，以使得非故障失电区域内的负荷在各复电路径之间参照各复电路径的参考负荷值分布为原则：开关D5为实施开关集合{B}中的第一个开关，故复电路径1至少要承担节点3和节点4的总负荷10A，略高出复电路径1的参考负荷值7.78A但未超过裕度10A，因此首先将开关D5断开；开关D8为实施开关集合{B}中的最后一个开关，故复电路径2至少要承担节点8和节点9的总负荷10A，接近复电路径2的参考负荷值11.67A，如果将节点7的负荷也分配给复电路径2则复电路径2的总负荷将等于其裕度15A，按“参照各复电路径的参考负荷值分布”的原则，断开开关D8，使复电路径2只承载节点8和节点9的负荷；余下节点5、节点6和节点7的总负荷15A由复电路径3承载且与复电路径3的参考负荷值15.56A相接近，符合“参照各复电路径的参考负荷值分布”的原则；
故复电方案为断开开关D5和D8，将节点3和节点4的负荷转供至复电路径1，将节点5、节点6和节点7的负荷转供至复电路径3，将节点8和节点9的负荷转供至复电路径2；
具体实施子例B2：假设节点3至节点9的负荷均为5A，备用开关K1所在的复电路径1的裕度为10A，备用开关K2所在的复电路径2的裕度为20A，备用开关K3所在的复电路径3的裕度为15A；
按具体实施子例B1的方法进行排序、裕度比计算以及参考负荷值计算，结果如下：
裕度最大的为复电路径2，裕度比为20/（10+15+20）=0.444，参考负荷值为0.444X（7X5A）=15.56A；
裕度其次的为复电路径3，裕度比为15/（10+15+20）=0.333，参考负荷值为0.333X（7X5A）=11.67A；
裕度最小的为复电路径1，裕度比为10/（10+15+20）=0.222，参考负荷值为0.222X（7X5A）=7.78A；
确定可实施开关集合{B}中需要断开的开关，以使得非故障失电区域内的负荷在各复电路径之间参照各复电路径的参考负荷值分布为原则：开关D5为实施开关集合{B}中的第一个开关，故复电路径1至少要承担节点3和节点4的总负荷10A，略高出复电路径1的参考负荷值7.78A但未超过裕度10A，因此首先将开关D5断开；开关D8为实施开关集合{B}中的最后一个开关，故复电路径2至少要承担节点8和节点9的总负荷10A，距离复电路径2的参考负荷值15.56A还有一段距离，如果将节点7的负荷也分配给复电路径2则复电路径2的总负荷15A与其参考负荷值15.56A相接近，按“参照各复电路径的参考负荷值分布”的原则，断开开关D7，使复电路径2承载节点7、节点8和节点9的负荷；余下节点5和节点6的总负荷10A由复电路径3承载且与复电路径3的参考负荷值11.67A相接近，符合“参照各复电路径的参考负荷值分布”的原则；
故复电方案为断开开关D5和D7，将节点3和节点4的负荷转供至复电路径1，将节点5和节点6的负荷转供至复电路径3，将节点7、节点8和节点9的负荷转供至复电路径2。
Claims (1)
1.一种配电网负荷转供方法，其特征在于包括如下步骤：
（A）根据非故障失电区域及备用开关所在的位置确定可实施开关集合；
确定可实施开关集合时，将非故障失电区域内的所有可操作的开关记为集合{A}，再从主供电源点0沿非故障失电区域的供电路径开始搜索，当搜索第一个到与非故障失电区域相连接的备用开关时，将该备用开关与非故障失电区域的连接点X作为记录起始点；完成对整个非故障失电区域的搜索后，将最后一个与非故障失电区域相连接的备用开关与非故障失电区域的连接点Y作为记录的终点；然后将X与Y之间属于集合{A}的开关记为可实施开关集合{B}；
（B）根据可实施开关集合及各备用开关所在的复电路径的裕度对非故障失电区域的负荷进行拆分组合，平衡复电后各复电路径的剩余裕度；
对非故障失电区域的负荷进行拆分组合时，首先将所有与非故障失电区域相连接的备用开关所在的复电路径进行裕度从大到小的排序，再计算出各复电路径的裕度与所有复电路径裕度的总和的比值即裕度比，然后用每个复电路径的裕度比与非故障失电区域内的负荷总值相乘得到每个复电路径的参考负荷值，最后确定可实施开关集合{B}中需要断开的开关，使得非故障失电区域内的负荷在各复电路径之间参照各复电路径的参考负荷值分布。
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