CN107294086A - 基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法 - Google Patents

基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107294086A
CN107294086A CN201710481569.8A CN201710481569A CN107294086A CN 107294086 A CN107294086 A CN 107294086A CN 201710481569 A CN201710481569 A CN 201710481569A CN 107294086 A CN107294086 A CN 107294086A
Authority
CN
China
Prior art keywords
feeder line
mrow
source point
equivalent source
level
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
CN201710481569.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107294086B (zh
Inventor
茅逸斐
韩蓓
李国杰
冯琳
汪可友
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.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
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 Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201710481569.8A priority Critical patent/CN107294086B/zh
Publication of CN107294086A publication Critical patent/CN107294086A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107294086B publication Critical patent/CN107294086B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Abstract

一种基于网络等效和并行化的供电恢复方法，包括离线计算，预存数据，建立电网初始拓扑结构，生成一级馈线X的离线的等效源点表：实时支援能力的并行计算和供电恢复等步骤。该方法适用于解决含有各类可调节“灵活源”的智能配电网的供电恢复问题。在面对不同程度失电时，本发明均能迅速地找到安全可靠的供电恢复方案，合理高效地运用智能配电网中的各类支援资源，同时将操作方案的经济性纳入考虑，择优采用方案，快速供电恢复。

Description

基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法
技术领域
本发明涉及电力系统运行控制领域，特别是一种基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法。
技术背景
配电网的供电恢复是在电网故障时通过网络重构对非故障停电区域迅速实现恢复供电的过程。解决该问题，要考虑网络安全稳定运行有关的各类约束条件，以及多种优化目标：尽可能多地支援失电负荷并且尽量提高供电恢复的经济性。因此供电恢复是一个多约束、多目标组合优化问题，长期以来受到重视。
在常用的各类供电恢复方法中，启发式搜索方法由于其具有较好的时效性被最常用于电网的实时供电恢复。启发式搜索方法具有计算速度快、鲁棒性好的特点，适用于各类结构的网络，加之其实现较为容易，具有较强的实用性。但同时启发式搜索方法多为局部寻优算法(因而无法保证所得解为最优解)，搜索结果受到系统初始状态影响，面对电网结构复杂的恢复问题效率较低。
在满足网络拓扑结构约束方面，关于辨别电网中线路段的连通状态、搜寻失电区域，较常采用的邻接矩阵，通过对其求幂累加可以得到各个节点之间的连通关系。虽然该方法简单有效、容易实现，但所用的计算资源较大且迭代次数多，不利于实时供电恢复方案的搜索。
另一方面，智能电网逐渐发展起来并投入使用。越来越多的分布式电源(distributed generation,DG)、备用系统(spare capacity,SP)、储能设备(energystorage,ES)，以及负荷侧的需求响应(demand response,DR)等可调节的“灵活源”被接入现代电网并开始在供电恢复中发挥作用。但与此同时，智能电网实时运行和设备监测所产生的大量数据也会影响实时供电恢复算法的效率。面对智能电网的发展趋势，现代的实时供电恢复方法应当要将这些有利和不利的因素都纳入考虑范围，体现出其充分利用电网资源、高效实现恢复供电的特点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的启发式搜索、实时供电恢复方法在处理智能电网供电恢复上的不足，提出一种基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法。该方法适用于解决含有各类可调节“灵活源”的智能配电网的供电恢复问题。在面对不同程度失电时，本方法均能迅速地找到安全可靠的供电恢复方案，合理高效地运用智能配电网中的各类支援资源，同时将操作方案的经济性纳入考虑，择优采用方案实现快速供电恢复。
本发明的技术解决方案如下：
一种基于网络等效和并行化的供电恢复方法，其特点在于该方法包括下列步骤：
1)、离线计算，预存数据，在系统中建立电网初始拓扑结构，生成一级馈线X的离线的等效源点表Toff-line X：
1.1)初始化，录入配电网数据：
对配电网建模，为各节点编号(并限制电压幅值所允许的范围)，将连接各节点的各线路A，B，C，…，X,…，的电气参数(包括线路阻抗、最大允许的潮流等)通过计算机输入数据库；
1.2)采用改进邻接矩阵在“线路”数据库中建立电网初始拓扑结构：
读取所述的数据，将电网初始拓扑结构整合为改进邻接矩阵，该改进邻接矩阵的元素具体如下：
其中，i为线路(vj,vk)(表示连接节点vj和vk的线路)在“线路”数据库中的索引号(即线路(vj,vk)位于“线路”数据库的第i行)；电网表示的图属于无向图，所述的改进邻接矩阵具有对称性，连通的线路在改进邻接矩阵中所对应的两个元素(第vj行、第vk列的元素A[vj][vk]和第vk行、第vj列的元素A[vk][vj])均为i；而断开的线路(如断开的开关，开关也采用线路的形式保存)对应的两个元素均为-i；不存在线路的元素为0；当电网结构变化，如断开某个开关，需要将改进邻接矩阵的两个对应元素A[vj][vk]和A[vk][vj]由原先的正值置为负值；同样如果合上某个开关，则需要将矩阵中的两个对应元素由负值置为正值；
所述的网络拓扑结构包括待恢复线路的所有一级馈线和二级馈线，所述的一级馈线是通过联络开关和待恢复线路直接相连的馈线，所述的二级馈线是不与待恢复线路直接相连，但通过联络开关和一级馈线与所述的待恢复线路相连的馈线；
1.3)分析一级馈线X的负荷历史分布情况，生成一级馈线X的离线等效源点表；
1.3.1)对一级馈线X的负荷历史情况进行分析，并根据所需精确程度对负荷水平进行划分，对一级馈线X产生若干个典型负荷水平；
1.3.2)采用戴维南等效原理，对一级馈线X所划分出的各负荷水平按下列方法计算对应的等效源点；
对某负荷水平下的一级馈线，其等效源点参数uoc,Zeq,Pmax的具体计算方法如下：
对该负荷水平下的一级馈线进行潮流计算，联络开关ts端口侧的电压为uoc；将一级馈线所连变电站的变压器短路，在联络开关ts端口测得的输入阻抗为Zeq；计算Pmax时，为了去除转供时一级馈线自身的损耗增量、得到一级馈线可实际提供的支援功率，采用如下方法：闭合联络开关ts进行潮流计算，通过调节待恢复线路的负荷水平，求出在满足线路约束条件下的流经所述的联络开关ts的潮(电)流极大值，该电流极大值即对应等效源点所允许的最大输出功率Pmax；
在该步骤中，等效源点只需闭合联络开关ts便能够向待恢复线路提供支援，因此C为闭合联络开关ts所需的成本；
1.3.3)整合步骤1.3.2)所得的等效源点，生成一级馈线X的离线等效源点表Toff-line X；
1.4)将所有一级馈线X的离线等效源点表Toff-line X进行整合，构成所有等效源点表集合Stable；所述的等效源点表Toff-line X的个数与一级馈线X的条数相同(即一条一级馈线X对应一个离线等效源点表Toff-line X)，一个离线等效源点表中含有对应一级馈线在各典型负荷水平下的等效源点；
2)、供电恢复程序：
2.1)发生故障后，读入故障发生区段所在的位置；
2.2)确定待恢复区域和失电负荷Ploss；
2.3)对每条一级馈线X，根据该一级馈线X在故障时所处的实际负荷水平Ploss，从其离线等效源点表Toff-line X中选择合适的等效源点sourceX；选择的原则是：所选的合适的等效源点sourceX的预存负荷水平应高于所述的一级馈线X的实际负荷Ploss，且尽量接近所述的实际负荷Ploss；
2.4)根据一级馈线X的实际负荷Ploss和所选各合适的等效源点sourceX的所允许的最大输出功率Pmax X，判断是否满足是，则将所有等效源点表集合Stable更新为仅由所选各sourceX构成，即每个等效源点表TX都仅有一个合适的等效源点sourceX，并进入步骤(2.5)，否则进入步骤3；
2.5)从所述的合适的等效源点表中选取合适的等效源点，进行启发式供电恢复方案搜索；
2.5.1)根据实际负荷Ploss，从所有等效源点表集合Stable中选取满足的等效源点组合，按照从小到大进行排列，形成等效源点组合列表Lsource，令m＝1；
2.5.2)从所述的等效源点组合列表Lsource中选择第m个等效源点组合，进行启发式供电恢复方案搜索，尝试转供所有实际负荷Ploss；若所述的等效源点组合列表Lsource为空，则进入步骤(2.6)；
2.5.3)判断所述的等效源点组合是否能够恢复所有实际负荷Ploss：是，则进入步骤2.7)，否，令m＝m+1，返回步骤2.5.2)；
2.6)计算未恢复负荷的大小，判断是否已考虑电网的实时支援：是，则进入步骤2.7)，否，则进入步骤3；
2.7)计算供电恢复方案的最终操作成本并输出结果，程序结束；
3)实时支援能力的并行计算：
3.1)从存储线路实时运行数据的监控系统读取待恢复的一级馈线实时数据和二级馈线实时数据；
3.2)整理数据，将一级馈线A,B,...,X,...、一级馈线的支路AL,BL,...,XL,...及与该支路对应的二级馈线a,b,...,x,...整理为一组，构成有序集合{(A,AL,a),(B,BL,b),...,(X,XL,x),...}；
其中，一级馈线由大写字母表示(A,B,...)；一级馈线支路由带有角标L的一级馈线字母(AL,BL,...)表示，是指一级馈线中与二级馈线相连的支路，若一级馈线与多条二级馈线相连，选择与负荷最大支路相连的二级馈线；二级馈线由对应一级馈线的小写字母表示(a,b,...)；
3.3)并行地计算所述的有序集合的各组数据所形成的实时等效源点表；
3.3.1)枚举二级馈线x转移一级馈线支路XL上负荷的各个操作方案PX1,PX2,...(PXi表示x转移XL上负荷的第i个操作方案)，以及各个操作方案对应的成本CX1,CX2,...(CXi表示操作方案PXi对应的成本)；
3.3.2)按照步骤1.3.2)所述方法计算一级馈线X在采用各个操作方案PX1,PX2,...后的等效源点的最大输出功率记为Pmax X1,Pmax X2,...；
3.3.3)对采用操作方案PXi的X，检测其内部是否含有各类支援因素(DG，SP，ES，DR)，对所含的可控支援因素计算其调度成本增量ΔC,相应的ΔC为CDG,CSP,CES,CDR及该调度操作所能带来的输出功率增量ΔPmax；
3.3.4)整合计算结果，得到一级馈线X在经过不同操作、调度后最终得到不同等效源点，并生成一级馈线X的实时等效源点表Treal-time X；
实时等效源点表Treal-time X中的sourceX，其Pmax＝Pmax Xi+ΔPmax，其Cmax＝CXi+ΔC；
3.4)将各一级馈线的实时等效源点表(Treal-time A,Treal-time B,...，Treal-time X，…，)构成Stable，返回步骤2.5)。
本发明主要有三个改进方面：
1)通过在联络开关处建立取代支援电网的等效源点来缩小开关操作搜索的解空间。
2)针对智能配电网的大数据特点，采用离线数据预判与并行处理实时数据相结合的方式，在满足需求的同时有效地减少数据传输量。优先使用预存的离线等效源点数据，在失电负荷较大时调取研究范围内支援线路的各支援因素(一级、二级馈线以及涉及线路所含的DG、SP、ES、DR等)的实时数据，对不同的调度可能进行并行计算，整合形成新的等效源点表。
3)利用基于图论所提出的改进邻接矩阵来高效地保存、维护电网辐射状拓扑结构，在充分发挥智能配电网转供能力的同时快速地实现网络重构。
4)本发明适用于解决含有各类可调节“灵活源”的智能配电网的供电恢复问题。在面对不同程度失电时，本发明均能迅速地找到安全可靠的供电恢复方案，合理高效地运用智能配电网中的各类支援资源，同时将操作方案的经济性纳入考虑，择优采用方案实现快速供电恢复。
附图说明
图1是本发明基于网络等效和并行化的供电恢复方法的总流程图，框出了步骤1和步骤3的部分，其余为步骤2。
图2是实时支援能力并行计算流程图，具体地表现了步骤3中的部分。
图3是图2中“一级馈线子程序”的具体实现流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
图1是本发明基于网络等效和并行化的供电恢复方法的总流程图，由图可见，本发明基于网络等效和并行化的供电恢复方法，包括下列步骤：
1)、离线计算，预存数据，建立电网初始拓扑结构，生成一级馈线X的离线的等效源点表Toff-line X：
1.1)初始化，录入配电网数据：
对配电网建模，为各节点编号，将连接各节点的各线路A，B，C，…，X,…，的电气参数通过计算机输入数据库；
1.2)采用改进邻接矩阵在“线路”数据库中建立电网初始拓扑结构：
读取所述的数据，将电网初始拓扑结构整合为改进邻接矩阵，该改进邻接矩阵的元素具体如下：
其中，i为线路(vj,vk)在“线路”数据库中的索引号(即线路(vj,vk)位于“线路”数据库的第i行)；电网表示的图属于无向图，所述的改进邻接矩阵具有对称性，连通的线路在改进邻接矩阵中所对应的两个元素(vj,vk)和(vk,vj)为i；而断开的线路(如断开的开关，开关也采用线路的形式保存)对应的两个元素为-i；不存在线路的元素为0；当电网结构变化，如断开某个开关，需要将改进邻接矩阵的两个对应元素(vj,vk)和(vk,vj)由原先的正值置为负值；同样如果合上某个开关，则需要将矩阵中的两个对应元素由负值置为正值；
所述的网络拓扑结构包括待恢复线路的所有一级馈线和二级馈线，所述的一级馈线是通过联络开关和待恢复线路直接相连的馈线，所述的二级馈线是不与待恢复线路直接相连，但通过联络开关和一级馈线与所述的待恢复线路相连的馈线；
1.3)分析一级馈线X的负荷历史分布情况，生成一级馈线X的离线等效源点表；
1.3.1)对一级馈线X的负荷历史情况进行分析，并根据所需精确程度对负荷水平进行划分，对一级馈线X产生若干个典型负荷水平；
1.3.2)采用戴维南等效原理，对一级馈线X所划分出的各负荷水平按下列方法计算对应的等效源点；
对某负荷水平下的一级馈线，其等效源点参数uoc,Zeq,Pmax的具体计算方法如下：
对该负荷水平下的一级馈线进行潮流计算，联络开关ts端口侧的电压为uoc；将一级馈线所连变电站的变压器短路，在联络开关ts端口测得的输入阻抗为Zeq；计算Pmax时，为了去除转供时一级馈线自身的损耗增量、得到一级馈线可实际提供的支援功率，采用如下方法：闭合联络开关ts进行潮流计算，通过调节待恢复线路的负荷水平，求出在满足线路约束条件下的流经所述的联络开关ts的潮(电)流极大值，该电流极大值即对应等效源点所允许的最大输出功率Pmax；
在该步骤中，等效源点只需闭合联络开关ts便能够向待恢复线路提供支援，因此C为闭合联络开关ts所需的成本；
1.3.3)整合步骤1.3.2)所得的等效源点，生成一级馈线X的离线的等效源点表Toff-line X；
1.4)将所有一级馈线X的离线的等效源点表Toff-line X进行整合，构成所有等效源点表集合Stable；所述的等效源点表Toff-line X的个数与一级馈线X的条数相同，一个离线等效源点表中含有对应一级馈线在各典型负荷水平下的等效源点；
2)、供电恢复程序：
2.1)发生故障后，读入故障发生区段所在的位置；
2.2)确定待恢复区域和失电负荷大小Ploss；
2.3)对每条一级馈线X，根据该一级馈线X在故障时所处的实际负荷水平Ploss，从其离线等效源点表Toff-line X中选择合适的等效源点sourceX；选择的原则是：所选的合适的等效源点sourceX的预存负荷水平应高于所述的一级馈线X的实际负荷Ploss，且尽量接近所述的实际负荷Ploss；
2.4)根据一级馈线X的实际负荷Ploss和所选各合适的等效源点sourceX的所允许的最大输出功率Pmax X，判断是否满足是，则将所有等效源点表集合Stable更新为仅由所选各sourceX构成，即每个等效源点表TX都仅有一个合适的等效源点sourceX，并进入步骤(2.5)，否则进入步骤3；
2.5)从所述的合适的等效源点表中选取合适的等效源点，进行启发式供电恢复方案搜索；
2.5.1)根据实际负荷Ploss，从所有等效源点表集合Stable Stable中选取满足的等效源点组合，按照从小到大进行排列，形成等效源点组合列表Lsource，令m＝1；
2.5.2)从所述的等效源点组合列表Lsource中选择第m个等效源点组合，进行启发式供电恢复方案搜索，尝试转供所有实际负荷Ploss；若所述的等效源点组合列表Lsource为空，则进入步骤(2.6)；
2.5.3)判断所述的等效源点组合是否能够恢复所有实际负荷Ploss：是，则进入步骤2.7)，否，令m＝m+1，返回步骤2.5.2)；
2.6)计算未恢复负荷的大小，判断是否已考虑电网的实时支援：是，则进入步骤2.7)，否，则进入步骤3；
2.7)计算供电恢复方案的最终操作成本并输出结果，程序结束；
3)、实时支援能力的并行计算：
3.1)从所述的数据库读取待恢复的一级馈线实时数据和二级馈线实时数据；
3.2)整理数据，将一级馈线A,B,...,X,...、一级馈线的支路AL,BL,...,XL,...，及与该支路对应的二级馈线a,b,...,x,...整理为一组，构成有序集合{(A,AL,a),(B,BL,b),...,(X,XL,x),...}；
其中，一级馈线由大写字母表示(A,B,...)；一级馈线支路由带有角标L的一级馈线字母(AL,BL,...)表示，是指一级馈线中与二级馈线相连的支路，若一级馈线与多条二级馈线相连，选择与负荷最大支路相连的二级馈线；二级馈线由对应一级馈线的小写字母表示(a,b,...)；
3.3)并行地计算所述的有序集合的各组数据所形成的实时等效源点表；
3.3.1)枚举二级馈线x转移一级馈线支路XL上负荷的各个操作方案PX1,PX2,...(PXi表示x转移XL上负荷的第i个操作方案)，以及各个操作方案对应的成本CX1,CX2,...(CXi表示操作方案PXi对应的成本)；
3.3.2)计算一级馈线X在采用各个操作方案PX1,PX2,...后的等效源点的最大输出功率记为Pmax X1,Pmax X2,...；
3.3.3)对采用操作方案PXi的X，检测其内部是否含有各类支援因素(DG，SP，ES，DR)，对所含的可控支援因素计算其调度成本增量ΔC,相应的ΔC为CDG,CSP,CES,CDR及该调度操作所能带来的输出功率增量ΔPmax；
3.3.4)整合计算结果，得到一级馈线X在经过不同操作、调度后最终得到不同等效源点，并生成一级馈线X的实时等效源点表Treal-time X；
实时等效源点表Treal-time X中的sourceX，其Pmax＝Pmax Xi+ΔPmax，其Cmax＝CXi+ΔC；
3.4)将各一级馈线的实时等效源点表(Treal-time A,Treal-time B,...，Treal-time X，…，)构成Stable，返回步骤2.5)。
实验表明，本发明方法适用于解决含有各类可调节“灵活源”的智能配电网的供电恢复问题。在面对不同程度失电时，本发明均能迅速地找到安全可靠的供电恢复方案，合理高效地运用智能配电网中的各类支援资源，同时将操作方案的经济性纳入考虑，择优采用方案，快速供电恢复。

Claims (1)

1.一种基于网络等效和并行化的供电恢复方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
1)、离线计算，预存数据，建立电网初始拓扑结构，生成一级馈线X的离线的等效源点表Toff-line X：
1.1)初始化，录入配电网数据：
对配电网建模，为各节点编号，将连接各节点的各线路A，B，C，…，X,…，的电气参数通过计算机输入数据库；
1.2)采用改进邻接矩阵在“线路”数据库中建立电网初始拓扑结构：
读取所述的数据，将电网初始拓扑结构整合为改进邻接矩阵，该改进邻接矩阵的元素具体如下：
<mrow> <mi>A</mi> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>j</mi> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mrow> <mo>&amp;lsqb;</mo> <mi>k</mi> <mo>&amp;rsqb;</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mfenced open = "{" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;Element;</mo> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>V</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>a</mi> <mi>n</mi> <mi>d</mi> <mi> </mi> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>n</mi> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>d</mi> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;NotElement;</mo> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>V</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mi>i</mi> <mo>,</mo> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>,</mo> <msub> <mi>v</mi> <mi>k</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&amp;Element;</mo> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>V</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mi>b</mi> <mi>u</mi> <mi>t</mi> <mi> </mi> <mi>d</mi> <mi>i</mi> <mi>s</mi> <mi>c</mi> <mi>o</mi> <mi>n</mi> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>c</mi> <mi>t</mi> <mi>e</mi> <mi>d</mi> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> </mrow>
其中，i为线路(vj,vk)在“线路”数据库中的索引号，即线路(vj,vk)位于“线路”数据库的第i行；
所述的网络拓扑结构包括待恢复线路的所有一级馈线和二级馈线，所述的一级馈线是通过联络开关和待恢复线路直接相连的馈线，所述的二级馈线是不与待恢复线路直接相连，但通过联络开关和一级馈线与所述的待恢复线路相连的馈线；
1.3)分析一级馈线X的负荷历史分布情况，生成一级馈线X的离线等效源点表；
1.3.1)对一级馈线X的负荷历史情况进行分析，并根据所需精确程度对负荷水平进行划分，对一级馈线X产生若干个典型负荷水平；
1.3.2)采用戴维南等效原理，对一级馈线X所划分出的各负荷水平按下列方法计算对应的等效源点；
对某负荷水平下的一级馈线，其等效源点参数uoc,Zeq,Pmax的具体计算方法如下：
对该负荷水平下的一级馈线进行潮流计算，联络开关ts端口侧的电压为uoc；将一级馈线所连变电站的变压器短路，在联络开关ts端口测得的输入阻抗为Zeq；计算Pmax时，为了去除转供时一级馈线自身的损耗增量、得到一级馈线可实际提供的支援功率，采用如下方法：闭合联络开关ts进行潮流计算，通过调节待恢复线路的负荷水平，求出在满足线路约束条件下的流经所述的联络开关ts的潮流极大值，该潮流极大值对应等效源点所允许的最大输出功率Pmax；
在该步骤中，等效源点只需闭合联络开关ts便能够向待恢复线路提供支援，因此C为闭合联络开关ts所需的成本；
1.3.3)整合步骤1.3.2)所得的等效源点，生成一级馈线X的离线的等效源点表Toff-line X；
1.4)将所有一级馈线X的离线的等效源点表Toff-line X进行整合，构成所有等效源点表集合Stable；所述的等效源点表Toff-line X的个数与一级馈线X的条数相同，一个离线等效源点表中含有对应一级馈线在各典型负荷水平下的等效源点；
2)、供电恢复程序：
2.1)发生故障后，读入故障发生区段所在的位置；
2.2)确定待恢复区域和失电负荷大小Ploss；
2.3)对每条一级馈线X，根据该一级馈线X在故障时所处的实际负荷水平Ploss，从其离线等效源点表Toff-line X中选择合适的等效源点sourceX；选择的原则是：所选的合适的等效源点sourceX的预存负荷水平应高于所述的一级馈线X的实际负荷Ploss，且尽量接近所述的实际负荷Ploss；
2.4)根据一级馈线X的实际负荷Ploss和所选各合适的等效源点sourceX的所允许的最大输出功率Pmax X，判断是否满足是，则将所有等效源点表集合Stable更新为仅由所选各sourceX构成，即每个等效源点表TX都仅有一个合适的等效源点sourceX，并进入步骤(2.5)，否则进入步骤3；
2.5)从所述的合适的等效源点表中选取合适的等效源点，进行启发式供电恢复方案搜索；
2.5.1)根据实际负荷Ploss，从所有等效源点表集合Stable Stable中选取满足的等效源点组合，按照从小到大进行排列，形成等效源点组合列表Lsource，令m＝1；
2.5.2)从所述的等效源点组合列表Lsource中选择第m个等效源点组合，进行启发式供电恢复方案搜索，尝试转供所有实际负荷Ploss；若所述的等效源点组合列表Lsource为空，则进入步骤(2.6)；
2.5.3)判断所述的等效源点组合是否能够恢复所有实际负荷Ploss：是，则进入步骤2.7)，否，令m＝m+1，返回步骤2.5.2)；
2.6)计算未恢复负荷的大小，判断是否已考虑电网的实时支援：是，则进入步骤2.7)，否，则进入步骤3；
2.7)计算供电恢复方案的最终操作成本并输出结果，程序结束；
步骤3、实时支援能力的并行计算：
3.1)从所述的数据库读取待恢复的一级馈线实时数据和二级馈线实时数据；
3.2)整理数据，将一级馈线A,B,...,X,...、一级馈线的支路AL,BL,...,XL,...及与该支路对应的二级馈线a,b,...,x,...整理为一组，构成有序集合{(A,AL,a),(B,BL,b),...,(X,XL,x),...}；
3.3)并行地计算所述的有序集合的各组数据所形成的实时等效源点表；
3.3.1)枚举二级馈线x转移一级馈线支路XL上负荷的各个操作方案PX1,PX2,...(PXi表示x转移XL上负荷的第i个操作方案)，以及各个操作方案对应的成本CX1,CX2,...(CXi表示操作方案PXi对应的成本)；
3.3.2)计算一级馈线X在采用各个操作方案PX1,PX2,...后的等效源点的最大输出功率记为Pmax X1,Pmax X2,...；
3.3.3)对采用操作方案PXi的X，检测其内部是否含有各类支援因素(DG，SP，ES，DR)，对所含的可控支援因素计算其调度成本增量ΔC,相应的ΔC为CDG,CSP,CES,CDR及该调度操作所能带来的输出功率增量ΔPmax；
3.3.4)整合计算结果，得到一级馈线X在经过不同操作、调度后最终得到不同等效源点，并生成一级馈线X的实时等效源点表Treal-time X；
实时等效源点表Treal-time X中的sourceX，其Pmax＝Pmax Xi+ΔPmax，其Cmax＝CXi+ΔC；
3.4)将各一级馈线的实时等效源点表(Treal-time A,Treal-time B,...，Treal-time X，…，)构成Stable，返回步骤2.5)。
CN201710481569.8A 2017-06-22 2017-06-22 基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法 Active CN107294086B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710481569.8A CN107294086B (zh) 2017-06-22 2017-06-22 基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710481569.8A CN107294086B (zh) 2017-06-22 2017-06-22 基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107294086A true CN107294086A (zh) 2017-10-24
CN107294086B CN107294086B (zh) 2019-12-03

Family

ID=60097897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710481569.8A Active CN107294086B (zh) 2017-06-22 2017-06-22 基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107294086B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107919678A (zh) * 2017-11-09 2018-04-17 国网浙江省电力公司经济技术研究院 交直流混合配电网的供电恢复方法及系统
CN109933858A (zh) * 2019-02-20 2019-06-25 中国农业大学 配电网分核并行仿真方法
CN111525578A (zh) * 2020-05-12 2020-08-11 通号（长沙）轨道交通控制技术有限公司 一种网络化运营的分散式城轨供电系统支援供电方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010045092A2 (en) * 2008-10-14 2010-04-22 Abb Research Ltd. Short-term load forecasting based capacity check for automated power restoration of electric distribution networks
CN103855707A (zh) * 2014-02-20 2014-06-11 深圳供电局有限公司 一种含分布式电源配电网的供电可靠性评估方法
CN104158178A (zh) * 2014-08-05 2014-11-19 国家电网公司 基于可靠性的智能配电网供电分区恢复与整体优化方法
CN106410853A (zh) * 2016-11-25 2017-02-15 中国科学院电工研究所 含分布式电源的配电网的供电恢复方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010045092A2 (en) * 2008-10-14 2010-04-22 Abb Research Ltd. Short-term load forecasting based capacity check for automated power restoration of electric distribution networks
CN103855707A (zh) * 2014-02-20 2014-06-11 深圳供电局有限公司 一种含分布式电源配电网的供电可靠性评估方法
CN104158178A (zh) * 2014-08-05 2014-11-19 国家电网公司 基于可靠性的智能配电网供电分区恢复与整体优化方法
CN106410853A (zh) * 2016-11-25 2017-02-15 中国科学院电工研究所 含分布式电源的配电网的供电恢复方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨丽君 等: "考虑可控负荷的含分布式电源配电网短时故障供电恢复", 《电力自动化设备》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107919678A (zh) * 2017-11-09 2018-04-17 国网浙江省电力公司经济技术研究院 交直流混合配电网的供电恢复方法及系统
CN109933858A (zh) * 2019-02-20 2019-06-25 中国农业大学 配电网分核并行仿真方法
CN109933858B (zh) * 2019-02-20 2020-12-15 中国农业大学 配电网分核并行仿真方法
CN111525578A (zh) * 2020-05-12 2020-08-11 通号（长沙）轨道交通控制技术有限公司 一种网络化运营的分散式城轨供电系统支援供电方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107294086B (zh) 2019-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhou et al. Distribution feeder reconfiguration for operation cost reduction
Khanabadi et al. Optimal transmission switching considering voltage security and N-1 contingency analysis
CN104820865B (zh) 基于图论的智能配电网故障恢复智能优化方法
Rahmani et al. Efficient method for AC transmission network expansion planning
Xiao et al. Total supply capability and its extended indices for distribution systems: definition, model calculation and applications
CN106410853B (zh) 含分布式电源的配电网的供电恢复方法
CN104037765B (zh) 基于改进遗传算法选取有源配电网供电恢复方案的方法
Sedighizadeh et al. Reconfiguration of distribution systems to improve re-liability and reduce power losses using imperialist com-petitive algorithm
CN110350511B (zh) 一种基于转供电亲和度的配电网故障恢复方法
CN112671029A (zh) 一种含分布式电源的配网多阶段故障恢复方法
CN107294086A (zh) 基于网络等效和并行化实现的供电恢复方法
CN107069801B (zh) 一种基于最小用户停电损失的配电网孤岛划分方法
CN110137939A (zh) 一种变电站全停负荷转供方法
CN107317335A (zh) 一种故障配电网恢复的方法及装置
CN108092284A (zh) 一种基于线性模型的三相不平衡智能配电网网络重构方法
CN105633955B (zh) 一种多功能固态限流器优化配置方法
CN106655253A (zh) 单三相多微网区域动态划分方法
CN105977970B (zh) 一种含分布式电源的配电网智能故障恢复方法
CN110783913A (zh) 基于群的计及预想事故集最佳电网拓扑在线优化方法
CN110148934A (zh) 考虑二次转供的配电网负荷转供方法
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
CN104252651B (zh) 一种智能配电网dg中联络开关的协调规划方法
Lin et al. An effective algorithm for distribution feeder loss reduction by switching operations
Moghavvemi et al. Network reconfiguration using PSAT for loss reduction in distribution systems
Vishnu et al. A strategy for optimal loading pattern of a typical power system—a case study

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant