CN110808609B - 有源配电网孤岛划分方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有源配电网孤岛划分方法、装置、计算机设备及存储介质，包括获取所述有源配电网中全部的可黑启动分布式电源BDG；获取每个所述可黑启动分布式电源BDG的平均输出功率值
i∈(1,2,…,M)；依据所述平均输出功率值
的大小对所述可黑启动分布式电源BDG自大到小排序，并根据排序顺序对所述可黑启动分布式电源BDG执行如下循环处理，直至所有所述可黑启动分布式电源BDG均完成孤岛划分；依据所述孤岛划分进行黑启动，恢复故障供电，可有效实现有源配电网在大电网故障停电后的负荷节点恢复供电。
Description
技术领域
本发明涉及有源配电网的故障恢复领域，尤其涉及一种含分布式新能源接入的配电网故障恢复的孤岛划分方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着智能电网建设加快，对新能源开发和利用的力度加大，为建立合理高效的能源配置方式，分布式电源(Distribute Generation,DG)在配电网中参与度越来越高。
DG接入配电网后，配电网成为一个多电源网络，其网络结构和整体运行方式较之常规的单电源网络发生了较大变化。考虑到分布式新能源出力的波动性，有可能恶化配电网末端的电能质量问题。因此现行DG接入电网尽量避免分布式DG孤岛运行，要求出现故障扰动时DG迅速退出。但是，当电力系统发生故障而造成区域配电网非计划停电时，传统的配电网故障恢复方法可能都不再适用。若此时仍禁止分布式新能源DG孤岛运行，不但浪费了大量的可再生能源，同时还会降低配电网供电可靠性。因此，外部供电不足导致配电网停电时，充分利用停电区域内存在的DG与重要负荷节点形成孤岛，继续支撑重要负荷节点的持续电力供应，以减少停电带来的经济损失并保证社会稳定，具有重要现实意义。
发明内容
本发明提供了一种有源配电网孤岛划分方法、装置计算机设备及存储介质，用于解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种有源配电网孤岛划分方法，包括以下步骤：
S1获取所述有源配电网中全部的可黑启动分布式电源BDG；
S2获取每个所述可黑启动分布式电源BDG的平均输出功率值
S3依据所述平均输出功率值
的大小对所述可黑启动分布式电源BDG自大到小排序，并根据排序顺序对所述可黑启动分布式电源BDG执行如下循环处理，直至所有所述可黑启动分布式电源BDG均完成孤岛划分；
S31确定当前平均输出功率最大的可黑启动分布式电源BDG，将当前平均输出功率最大的BDG作为根节点，剩余BDG视为功率零节点，以恢复供电的负荷节点重要权值ω乘以功率值PD最大化为优化目标，依据动态规划算法
确定所述根节点初步的孤岛范围，其中，所述孤岛范围为每个所述根节点可恢复的所述负荷节点的集合，j为负荷节点编号，PD为所述负荷节点的功率值，ω为所述负荷节点的重要权值，依据所述重要权值大小将所述负荷节点分为重要负荷节点与非重要负荷节点，且优先将所述重要负荷节点纳入所述根节点初步的孤岛范围；
S32判断每个所述BDG初步的孤岛范围是否满足静态安全域约束：
若所述初步的孤岛范围满足静态安全域约束，则以所述初步的孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入步骤S31，继续确定下一组BDG的孤岛划分；
若所述初步的孤岛范围不满足静态安全域约束，则依据出力波动性大小对所述初步的孤岛范围中的不可控负荷排序，依次切除波动最大的不可控负荷并依次判断切除后的孤岛范围是否满足静态安全域约束，将满足静态安全域约束孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入步骤S31，继续确定下一组BDG的孤岛划分，其中所述不可控负荷为所述非重要负荷节点中不具备投切控制条件的负荷节点；
S4依据所述孤岛划分进行黑启动，恢复故障供电。
作为一优选方案，所述步骤S1中，若Pi-Pi-1≤0.1*PN，则判断分布式电源DG为可黑启动分布式电源BDG，其中Pi为所述分布式电源DG当前时刻的有功出力，Pi-1为所述分布式电源DG一分钟之前对应的有功出力，PN为所述分布式电源DG的额定出力。
作为一优选方案，所述步骤S2中，所述平均输出功率值
其中P1为所述BDG当前时刻的出力功率值、P2为所述BDG一分钟之前对应的的出力功率值、P3为所述BDG二分钟之前对应的出力功率值。
作为一优选方案，依据所述动态规划算法
确定所述根节点的初步的孤岛范围，包括以下步骤：
优先将重要负荷节点纳入所述初步的孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：
若判断未超出，继续下一组重要负荷节点的加入；
若判断已超出，则排除最后一组加入的所述重要负荷节点，同时将非重要负荷节点纳入初步孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：
若判断未超出，继续下一个非重要负荷节点的加入，
若判断已超出，则排除最后一组加入的所述非重要负荷节点，并将已加入的所述重要负荷节点与所述非重要负荷节点作为所述根节点的初步孤岛范围。
作为一优选方案，所述重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0.9～1.2，所述非重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0～0.2。
作为一优选方案，所述静态安全域约束判断包括如下步骤：
所述初步的孤岛范围中，若
则判断满足静态安全域约束，反之，则判断不满足，其中，m为初步的孤岛范围中的各条电流支路，Im为各条支路实测电流，Im.N为各条支路的电流额定值，n为初步的孤岛范围中的各个电压节点，Un为各节点实测电压，Un.N为各节点的额定电压。
作为一优选方案，所述步骤S3中,负荷节点的出力波动性大小ΔP＝Pj-Pj-1，其中Pj为负荷节点当前时刻的有功出力，Pj-1为负荷节点一分钟之前对应的有功出力。
为实现上述目的，本发明还提供了一种配电网孤岛划分装置，包括：
BDG获取模块，用于获取所述有源配电网中全部的可黑启动分布式电源BDG；
BDG平均输出功率值获取模块，用于获取每个所述可黑启动分布式电源BDG的平均输出功率值
孤岛划分模块，用于依据所述平均输出功率值对所述可黑启动分布式电源BDG自大到小排序，并根据排序顺序对所述BDG执行如下循环处理，直至所有所述BDG均完成孤岛划分，包括：
初步孤岛划分子模块，用于确定当前平均输出功率最大的可黑启动分布式电源BDG，将当前平均输出功率最大的BDG作为根节点，剩余BDG视为功率零节点，以恢复供电的负荷节点重要权值ω乘以功率值PD最大化为优化目标，依据动态规划算法
确定所述根节点初步的孤岛范围，其中，所述孤岛范围为每个所述根节点可恢复的所述负荷节点的集合，j为负荷节点编号，PD为所述负荷节点的功率值，ω为所述负荷节点的重要权值，依据所述重要权值大小将所述负荷节点分为重要负荷节点与非重要负荷节点，且优先将所述重要负荷节点纳入所述根节点初步的孤岛范围；
以及静态安全域约束判断子模块，用于判断每个所述BDG初步的孤岛范围是否满足静态安全域约束：若所述初步的孤岛范围满足静态安全域约束，则以所述初步的孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入转入所述初步孤岛划分子模块，继续确定下一组BDG的孤岛划分；若所述初步的孤岛范围不满足静态安全域约束，则依据出力波动性大小对所述初步的孤岛范围中的不可控负荷排序，依次切除波动最大的不可控负荷并依次判断切除后的孤岛范围是否满足静态安全域约束，将满足静态安全域约束孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入所述初步孤岛划分子模块，继续确定下一组BDG的孤岛划分，其中所述不可控负荷为所述非重要负荷节点中不具备投切控制条件的负荷节点；
黑启动模块，用于依据所述孤岛划分进行黑启动，恢复故障供电。
作为一优选方案，所述BDG获取模块中，若Pi-Pi-1≤0.1*PN，则判断分布式电源DG为可黑启动分布式电源BDG，其中Pi为所述分布式电源DG当前时刻的有功出力，Pi-1为所述分布式电源DG一分钟之前对应的有功出力，PN为所述分布式电源DG的额定出力。
作为一优选方案，所述BDG平均输出功率值获取模块中，所述平均输出功率值
其中P1为所述BDG当前时刻的出力功率值、P2为所述BDG一分钟之前对应的的出力功率值、P3为所述BDG二分钟之前对应的出力功率值。
作为一优选方案，所述初步孤岛划分子模块包括动态规划单元，用于依据所述动态规划算法
确定所述根节点的初步的孤岛范围，包括，优先将重要负荷节点纳入所述初步的孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：若判断未超出，继续下一组重要负荷节点的加入；若判断已超出，则排除最后一组加入的所述重要负荷节点，同时将非重要负荷节点纳入初步孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：若判断未超出，继续下一个非重要负荷节点的加入，若判断已超出，则排除最后一组加入的所述非重要负荷节点，并将已加入的所述重要负荷节点与所述非重要负荷节点作为所述根节点的初步孤岛范围。
作为一优选方案，所述初步孤岛划分子模块中，所述重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0.9～1.2，所述非重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0～0.2。
作为一优选方案，所述静态安全域约束判断子模块中，若
则判断所述初步的孤岛范围满足静态安全域约束，反之，则判断所述初步的孤岛范围中不满足静态安全域约束，其中，m为初步的孤岛范围中的各条电流支路，Im为各条支路实测电流，Im.N为各条支路的电流额定值，n为初步的孤岛范围中的各个电压节点，Un为各节点实测电压，Un.N为各节点的额定电压。
作为一优选方案，所述静态安全域约束判断子模块中,所述负荷节点的出力波动性大小ΔP＝Pj-Pj-1，其中Pj为负荷节点当前时刻的有功出力，Pj-1为负荷节点一分钟之前对应的有功出力。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
为实现上述目的，本发明还提供计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明提供的一种配电网孤岛划分方法、装置、计算机设备及存储介质，能够在系统故障条件下实现分布式电源的孤岛运行，提高电网的供电可靠性。首先根据各DG出力特性，把多DG孤岛划分问题简化为单DG孤岛划分，并对划分各初步的孤岛范围进行静态安全域约束判断。对于不满足静态安全域约束的孤岛，则切除部分波动性较大负荷后重新进行上述校验，直至满足条件，最后将孤岛内部分未出力的DG实现并网，从而得到最终孤岛划分方案，可有效实现有源配电网在大电网故障停电后的负荷恢复供电。
附图说明
图1为本发明孤岛划分方法一实施例的流程图；
图2为IEEE33节点配电系统的结构示意图；
图3为使用本发明孤岛划分方法对图2所示IEEE33节点配电系统孤岛划分后的结构示意图；
图4本发明孤岛划分装置一实施例的程序模块示意图；
图5本发明孤岛划分装置一实施例的硬件结构示意图。
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，以下结合附图及实施例，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用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
请参阅图1，本发明提供了一种有源配电网孤岛划分方法，包括以下步骤：
S1获取所述有源配电网中全部的可黑启动分布式电源BDG；
S2获取每个所述可黑启动分布式电源BDG的平均输出功率值
S3依据所述平均输出功率值
的大小对所述可黑启动分布式电源BDG自大到小排序，并根据排序顺序对所述可黑启动分布式电源BDG执行如下循环处理，直至所有所述可黑启动分布式电源BDG均完成孤岛划分；
S31确定当前平均输出功率最大的可黑启动分布式电源BDG，将当前平均输出功率最大的BDG作为根节点，剩余BDG视为功率零节点，以恢复供电的负荷节点重要权值ω乘以功率值PD最大化为优化目标，依据动态规划算法
确定所述根节点初步的孤岛范围，其中，所述孤岛范围为每个所述根节点可恢复的所述负荷节点的集合，j为负荷节点编号，PD为所述负荷节点的功率值，ω为所述负荷节点的重要权值，每个负荷节点标识重要权值ω和功率值PD两个特性参数，依据重要权值大小将所述负荷节点分为重要负荷节点与非重要负荷节点，且优先将所述重要负荷节点纳入所述根节点初步的孤岛范围；
S32判断每个所述BDG初步的孤岛范围是否满足静态安全域约束：
若所述初步的孤岛范围满足静态安全域约束，则以所述初步的孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入步骤S31，继续确定下一组BDG的孤岛划分；
若所述初步的孤岛范围不满足静态安全域约束，则依据出力波动性大小对所述初步的孤岛范围中的不可控负荷排序，依次切除波动最大的不可控负荷并依次判断切除后的孤岛范围是否满足静态安全域约束，将满足静态安全域约束孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入步骤S31，继续确定下一组BDG的孤岛划分，其中所述不可控负荷为所述非重要负荷节点中不具备投切控制条件的负荷节点，具体而言，非重要负荷可按照是否具备投切控制条件(即该负荷节点是否安装有自动控制终端装置)分为可控负荷和不可控负荷，可控负荷可用来提高孤岛静态安全域。
S4依据所述孤岛划分进行黑启动，恢复故障供电。
本发明所示的一种配电网孤岛划分方法，能够在系统故障条件下实现分布式电源的孤岛运行，利用分布式电源DG(Distributed Generation)在配网停电区域内实现有序供电的恢复控制策略，首先通过静态安全域来指导孤岛划分，然后将划分好的孤岛范围进行黑启动，实现稳定恢复供电，提高电网的供电可靠性。具体而言，首先根据各DG出力特性，把多DG孤岛划分问题简化为单DG孤岛划分，并对划分各初步的孤岛范围进行静态安全域约束判断。对于不满足静态安全域约束的孤岛，则切除部分波动性较大负荷后重新进行上述校验，直至满足条件，最后将孤岛内部分未出力的DG实现并网，从而得到最终孤岛划分方案。可有效实现有源配电网在大电网故障停电后的负荷恢复供电。
作为一优选方案，步骤S1中，按照DG是否具备黑启动能力，将配网内DG划分为可黑启动分布式电源(BDG)和不可黑启动分布式电源(NBDG)。其中，NBDG为出力波动性较大分布式电源，故障发生时将从配电网中切除；BDG为出力波动性较小分布式电源，主要为微燃机和配置有储能元件的DG。作为一优选方案，本实施例中，当Pi-Pi-1≤0.1*PN，则判断所述DG为可黑启动分布式电源BDG，其中Pi为所述DG当前时刻的有功出力，Pi-1为所述DG一分钟之前对应的有功出力，PN为所述DG的额出力。
作为一优选方案，步骤S2中，可根据短期出力预测信息得到BDG平均输出功率值
为BDG编号，作为一优选方案，本实施例中，平均输出功率值
其中P1为所述BDG当前时刻的出力功率值、P2为所述BDG一分钟之前对应的出力功率值、P3为所述BDG两分钟之前对应的出力功率值。
作为一优选方案，步骤S3中，将停电区域内负荷节点按照重要程度分为重要负荷节点和不重要负荷节点，其中，供电可靠性要求大于99.9％以上的负荷为重要负荷节点，否则为非重要负荷节点。
作为一优选方案，步骤S3中，所述重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0.9～1.2，所述非重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0～0.2。可由由工程人员在上述范围内根据实际需要现场设定。
作为一优选方案，步骤S3中，依据动态规划算法
确定所述根节点的初步孤岛范围，包括以下步骤：
优先将所述根节点周围的重要负荷节点纳入初步孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：若判断未超出，继续下一组重要负荷节点的加入；若判断已超出，则排除最后一组加入的所述重要负荷节点，同时将所述根节点周围的非重要负荷节点纳入初步孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：若判断未超出，继续下一个非重要负荷节点的加入，若判断已超出，则排除最后一组加入的所述非重要负荷节点，并将已加入的所述重要负荷节点与所述非重要负荷节点作为所述根节点的初步孤岛范围。
作为一优选方案，所述步骤S3中，所述静态安全域约束判断包括如下步骤：所述初步孤岛范围中，所述初步的孤岛范围中，若
则判断满足静态安全域约束，反之，则判断不满足，其中，m为初步的孤岛范围中的各条电流支路，Im为各条支路实测电流，Im.N为各条支路的电流额定值，n为初步的孤岛范围中的各个电压节点，Un为各节点实测电压，Un.N为各节点的额定电压。
作为一优选方案，所述步骤S3中,负荷节点的出力波动性大小ΔP＝Pj-Pj-1，其中Pj为负荷节点当前时刻的有功出力，Pj-1为负荷节点一分钟之前对应的有功出力。
以下以IEEE33节点配电系统为例对本发明所示的一种配电网孤岛划分方法进行进一步说明。
如图2示，节点1、8、13、19、27为DG接入点，DG1、DG2、DG3和DG4为BDG，DG5为NBDG，每个DG接入点，均安装有功出力测量装置，可测得其实时功率值。其中微燃机DG1平均有功出力为800kW，分布式新能源DG2、DG3和DG4短期预测有功出力分别为200KW、500kW和400kW，同时，设两类负荷的重要权值为1、0.05，设负荷重要等级分类如表1所示。
表1负荷重要等级分类
| 重要负荷节点 | 3、7、11、14、20、22、26 |
| 非重要负荷节点 | 其他 |
根据上述恢复策略在图2中首先进行孤岛划分，流程如下：
1)获取所述有源配电网中全部的可黑启动分布式电源BDG；
2)获取每个所述可黑启动分布式电源BDG的平均输出功率值
3)以当前有功出力最大的DG1作为根节点，其余三个BDG视为功率零点。考虑到负荷的重要性，通过动态规划算法将负荷节点1、2、3、4、5、18、19、20、22、23、24划入孤岛范围，并判断是否满足安全域约束，结果显示初步划分的孤岛无法满足安全域条件，因此，需在上述初步划分的孤岛范围内切掉波动性最大的负荷5，再进行约束校验，发现仍不满足条件，进而继续切除波动性比较大的负荷23，之后继续上述步骤，又进一步切除负荷24，经校验满足安全域条件，最终形成的孤岛包含负荷节点1、2、3、4、18、19、20、22。
以同样的方式，依次利用DG3、DG4分别形成孤岛，即节点9、10、11、12、13、14和节点27、26、25、6、7、8，如图3所示。
4)对所有划分好的孤岛实行黑启动，恢复供电。
实施例二
请继续参阅图4，本申请示出了一种有源配电网孤岛划分装置10，在本实施例中，配电网孤岛划分装置10可以包括或被分割成一个或多个程序模块，一个或者多个程序模块被存储于存储介质中，并由一个或多个处理器所执行，以完成本申请，并可实现上述配电网孤岛划分方法。本申请所称的程序模块是指能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，比程序本身更适合于描述配电网孤岛划分装置10在存储介质中的执行过程。
以下描述将具体介绍本实施例各程序模块的功能：
一种配电网孤岛划分装置，包括：
为实现上述目的，本发明还提供了一种配电网孤岛划分装置，包括：
BDG获取模块11，用于获取所述有源配电网中全部的可黑启动分布式电源BDG；
BDG平均输出功率值获取模块12，用于获取每个所述可黑启动分布式电源BDG的平均输出功率值
孤岛划分模块13，用于依据所述平均输出功率值对所述可黑启动分布式电源BDG自大到小排序，并根据排序顺序对所述BDG执行如下循环处理，直至所有所述BDG均完成孤岛划分，包括：
初步孤岛划分子模块，用于确定当前平均输出功率最大的可黑启动分布式电源BDG，将当前平均输出功率最大的BDG作为根节点，剩余BDG视为功率零节点，以恢复供电的负荷节点重要权值ω乘以功率值PD最大化为优化目标，依据动态规划算法
确定所述根节点初步的孤岛范围，其中，所述孤岛范围为每个所述根节点可恢复的所述负荷节点的集合，j为负荷节点编号，PD为所述负荷节点的功率值，ω为所述负荷节点的重要权值，依据所述重要权值大小将所述负荷节点分为重要负荷节点与非重要负荷节点，且优先将所述重要负荷节点纳入所述根节点初步的孤岛范围；
以及静态安全域约束判断子模块，用于判断每个所述BDG初步的孤岛范围是否满足静态安全域约束：若所述初步的孤岛范围满足静态安全域约束，则以所述初步的孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入转入所述初步孤岛划分子模块，继续确定下一组BDG的孤岛划分；若所述初步的孤岛范围不满足静态安全域约束，则依据出力波动性大小对所述初步的孤岛范围中的不可控负荷排序，依次切除波动最大的不可控负荷并依次判断切除后的孤岛范围是否满足静态安全域约束，将满足静态安全域约束孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入所述初步孤岛划分子模块，继续确定下一组BDG的孤岛划分，其中所述不可控负荷为所述非重要负荷节点中不具备投切控制条件的负荷节点；
黑启动模块14，用于依据所述孤岛划分进行黑启动，恢复故障供电。
作为一优选方案，所述BDG获取模块11中，若Pi-Pi-1≤0.1*PN，则判断分布式电源DG为可黑启动分布式电源BDG，其中Pi为所述分布式电源DG当前时刻的有功出力，Pi-1为所述分布式电源DG一分钟之前对应的有功出力，PN为所述分布式电源DG的额定出力。
作为一优选方案，所述BDG平均输出功率值获取模块12中，所述平均输出功率值
其中P1为所述BDG当前时刻的出力功率值、P2为所述BDG一分钟之前对应的的出力功率值、P3为所述BDG二分钟之前对应的出力功率值。
作为一优选方案，所述初步孤岛划分子模块包括动态规划单元，用于依据所述动态规划算法
确定所述根节点的初步的孤岛范围，包括，优先将重要负荷节点纳入所述初步的孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：若判断未超出，继续下一组重要负荷节点的加入；若判断已超出，则排除最后一组加入的所述重要负荷节点，同时将非重要负荷节点纳入初步孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：若判断未超出，继续下一个非重要负荷节点的加入，若判断已超出，则排除最后一组加入的所述非重要负荷节点，并将已加入的所述重要负荷节点与所述非重要负荷节点作为所述根节点的初步孤岛范围。
作为一优选方案，所述初步孤岛划分子模块中，供电可靠性要求大于99.9％以上的负荷节点为重要负荷节点，否则为非重要负荷节点
作为一优选方案，所述初步孤岛划分子模块中，所述重要负荷节点重要权值ω取值范围为0.9～1.2，所述非重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0～0.2。
作为一优选方案，所述静态安全域约束判断子模块中，若
则判断所述初步的孤岛范围满足静态安全域约束，反之，则判断所述初步的孤岛范围中不满足静态安全域约束，其中，m为初步的孤岛范围中的各条电流支路，Im为各条支路实测电流，Im.N为各条支路的电流额定值，n为初步的孤岛范围中的各个电压节点，Un为各节点实测电压，Un.N为各节点的额定电压。
作为一优选方案，所述静态安全域约束判断子模块中,所述负荷节点的出力波动性大小ΔP＝Pj-Pj-1，其中Pj为负荷节点当前时刻的有功出力，Pj-1为负荷节点一分钟之前对应的有功出力。
实施例三
本申请还提供一种计算机设备，如可以执行程序的智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器或机柜式服务器(包括独立的服务器，或者多个服务器所组成的服务器集群)等。本实施例的计算机设备20至少包括但不限于：可通过系统总线相互通信连接的存储器21、处理器22，如图4所示。需要指出的是，图4仅示出了具有组件21-22的计算机设备20，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
本实施例中，存储器21(即可读存储介质)包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，存储器21可以是计算机设备20的内部存储单元，例如该计算机设备20的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器21也可以是计算机设备20的外部存储设备，例如该计算机设备20上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。当然，存储器21还可以既包括计算机设备20的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器21通常用于存储安装于计算机设备20的操作系统和各类应用软件，例如实施例一的配电网孤岛划分装置10的程序代码等。此外，存储器21还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器22在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器22通常用于控制计算机设备20的总体操作。本实施例中，处理器22用于运行存储器21中存储的程序代码或者处理数据，例如运行配电网孤岛划分装置10，以实现实施例一的配电网孤岛划分方法。
实施例四
如图5所示，本申请还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、App应用商城等等，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现相应功能。本实施例的计算机可读存储介质用于存储配电网孤岛划分装置10，被处理器执行时实现实施例一的配电网孤岛划分方法。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种有源配电网孤岛划分方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1获取所述有源配电网中全部的可黑启动分布式电源BDG；
S2获取每个所述可黑启动分布式电源BDG的平均输出功率值
i∈(1,2,…,M)；
S3依据所述平均输出功率值
的大小对所述可黑启动分布式电源BDG自大到小排序，并根据排序顺序对所述可黑启动分布式电源BDG执行如下循环处理，直至所有所述可黑启动分布式电源BDG均完成孤岛划分；
S31确定当前平均输出功率最大的可黑启动分布式电源BDG，将当前平均输出功率最大的BDG作为根节点，剩余BDG视为功率零节点，以恢复供电的负荷节点重要权值ω乘以功率值PD最大化为优化目标，依据动态规划算法
确定所述根节点初步的孤岛范围，其中，所述孤岛范围为每个所述根节点可恢复的所述负荷节点的集合，j为负荷节点编号，PD为所述负荷节点的功率值，ω为所述负荷节点的重要权值，依据所述重要权值大小将所述负荷节点分为重要负荷节点与非重要负荷节点，且优先将所述重要负荷节点纳入所述根节点初步的孤岛范围；
S32判断每个所述BDG初步的孤岛范围是否满足静态安全域约束：
若所述初步的孤岛范围满足静态安全域约束，则以所述初步的孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入步骤S31，继续确定下一组BDG的孤岛划分；
若所述初步的孤岛范围不满足静态安全域约束，则依据出力波动性大小对所述初步的孤岛范围中的不可控负荷排序，依次切除波动最大的不可控负荷并依次判断切除后的孤岛范围是否满足静态安全域约束，将满足静态安全域约束孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入步骤S31，继续确定下一组BDG的孤岛划分，其中所述不可控负荷为所述非重要负荷节点中不具备投切控制条件的负荷节点；
S4依据所述孤岛划分进行黑启动，恢复故障供电。
2.根据权利要求1所述的有源配电网孤岛划分方法，其特征在于，所述步骤S1中，若Pi-Pi-1≤0.1*PN，则判断分布式电源DG为可黑启动分布式电源BDG，其中Pi为所述分布式电源DG当前时刻的有功出力，Pi-1为所述分布式电源DG一分钟之前对应的有功出力，PN为所述分布式电源DG的额定出力。
3.根据权利要求1所述的有源配电网孤岛划分方法，其特征在于，所述平均输出功率值
其中P1为所述BDG当前时刻的出力功率值、P2为所述BDG一分钟之前对应的的出力功率值、P3为所述BDG二分钟之前对应的出力功率值。
4.根据权利要求1所述的有源配电网孤岛划分方法，其特征在于，依据所述动态规划算法
确定所述根节点的初步的孤岛范围，包括以下步骤：
优先将重要负荷节点纳入所述初步的孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：
若判断未超出，继续下一组重要负荷节点的加入；
若判断已超出，则排除最后一组加入的所述重要负荷节点，同时将非重要负荷节点纳入初步孤岛范围，并动态判断
是否超出当前BDG所能提供的总功率：
若判断未超出，继续下一个非重要负荷节点的加入，
若判断已超出，则排除最后一组加入的所述非重要负荷节点，并将已加入的所述重要负荷节点与所述非重要负荷节点作为所述根节点的初步孤岛范围。
5.根据权利要求1或4所述的有源配电网孤岛划分方法，其特征在于，所述重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0.9～1.2，所述非重要负荷节点的重要权值ω取值范围为0～0.2。
6.根据权利要求1所述的有源配电网孤岛划分方法，其特征在于，所述静态安全域约束判断包括如下步骤：
所述初步的孤岛范围中，若
则判断满足静态安全域约束，反之，则判断不满足，其中，m为初步的孤岛范围中的各条电流支路，Im为各条支路实测电流，Im.N为各条支路的电流额定值，n为初步的孤岛范围中的各个电压节点，Un为各节点实测电压，Un.N为各节点的额定电压。
7.根据权利要求1所述的有源配电网孤岛划分方法，其特征在于，所述步骤S3中,负荷节点的出力波动性大小ΔP＝Pj-Pj-1，其中Pj为负荷节点当前时刻的有功出力，Pj-1为负荷节点一分钟之前对应的有功出力。
8.一种有源配电网孤岛划分装置，其特征在于，包括：
BDG获取模块，用于获取所述有源配电网中全部的可黑启动分布式电源BDG；
BDG平均输出功率值获取模块，用于获取每个所述可黑启动分布式电源BDG的平均输出功率值
孤岛划分模块，用于依据所述平均输出功率值对所述可黑启动分布式电源BDG自大到小排序，并根据排序顺序对所述BDG执行如下循环处理，直至所有所述BDG均完成孤岛划分，包括：
初步孤岛划分子模块，用于确定当前平均输出功率最大的可黑启动分布式电源BDG，将当前平均输出功率最大的BDG作为根节点，剩余BDG视为功率零节点，以恢复供电的负荷节点重要权值ω乘以功率值PD最大化为优化目标，依据动态规划算法
确定所述根节点初步的孤岛范围，其中，所述孤岛范围为每个所述根节点可恢复的所述负荷节点的集合，j为负荷节点编号，PD为所述负荷节点的功率值，ω为所述负荷节点的重要权值，依据所述重要权值大小将所述负荷节点分为重要负荷节点与非重要负荷节点，且优先将所述重要负荷节点纳入所述根节点初步的孤岛范围；
以及静态安全域约束判断子模块，用于判断每个所述BDG初步的孤岛范围是否满足静态安全域约束：若所述初步的孤岛范围满足静态安全域约束，则以所述初步的孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入转入所述初步孤岛划分子模块，继续确定下一组BDG的孤岛划分；若所述初步的孤岛范围不满足静态安全域约束，则依据出力波动性大小对所述初步的孤岛范围中的不可控负荷排序，依次切除波动最大的不可控负荷并依次判断切除后的孤岛范围是否满足静态安全域约束，将满足静态安全域约束孤岛范围作为所述根节点的最终的孤岛划分，并转入所述初步孤岛划分子模块，继续确定下一组BDG的孤岛划分，其中所述不可控负荷为所述非重要负荷节点中不具备投切控制条件的负荷节点；
黑启动模块，用于依据所述孤岛划分进行黑启动，恢复故障供电。
9.一种计算机设备，其特征在于：包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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