[发明专利]基于负荷均衡期望值搜索的配电网故障恢复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种馈线自动化领域，特别是一种基于负荷均衡期望值搜索的配电网故障恢复方法，其涉及需要多个联络开关协调配合的配电网故障后供电恢复问题。

背景技术

配电网的故障恢复问题，是指配电网发生故障停电后，及时的找出一种合理的故障恢复方案，通过对联络开关和分段开关进行操作，恢复对非故障失电区的供电。在多个联络开关配合恢复供电时，为了避免因为负荷分配不均而导致过负荷，保证系统再次发生故障时每个供电电源点都有足够的备用容量，配电网故障后供电恢复时，必须充分考虑负荷均衡原则。

目前，配电网故障恢复作为智能电网自愈控制的重要课题，是电网建设亟待完善的一项重要课题。当配电网发生故障失电后，迅速合理的实现故障恢复，对配电网乃至整个电力系统的安全经济运行都有重要意义。

配电网故障恢复策略主要有人工智能方法、数学优化方法和启发式搜索方法。人工智能方法将故障恢复刻画为多目标规划问题，并以概率寻优方式进行求解，目前已有多种智能优化方法被应用于该问题的求解；但是人工智能方法较为复杂，计算时间较长。像遗传方法和粒子群方法等还会出现局部收敛的问题。数学优化方法有完整严格的数学理论基础，但该类解法迭代和搜索次数较多，实时性不强，特别对简单网络不能体现出优势。启发式搜索方法是配电网故障的常用方法，在搜索过程中根据问题本身加入一些启发式信息，从而使之朝着最优化的方向优化；但是系统的初始状态对搜索结果影响很大，方法的稳定性不够好；启发式规则处理故障恢复问题时，有搜索方向性局限，计算效率不高。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种简单，实时性强、稳定性好、计算效果高的基于负荷均衡期望值搜索的配电网故障恢复方法。

本发明的目的是通过以下途径来实现的：

基于负荷均衡期望值搜索的配电网故障恢复方法，其要点在于，包括如下步骤：

1、确定配电网发生故障后的非故障失电区，以及能够对非故障失电区进行供电恢复的供电电源点；

2、计算每个供电电源点的负荷均衡期望值S；

3、由非故障失电区中主干线路一端的联络开关开始往下游增加故障恢复区的区段，直到搜索到与非故障失电区的下一联络开关相连的区段或者达到负荷均衡期望值：

4、如果搜索到非故障失电区的下一联络开关，比较这一联络开关当前负荷率与下一联络开关负荷率的大小，负荷率大的联络开关不增加故障恢复区的区段，其负荷分配方案完成，负荷率小的联络开关继续往下游增加故障恢复区的区段；

5、如果达到负荷均衡期望值，则该联络开关的负荷分配方案完成，由下一联络开关承接搜索过程，重复步骤3，直到所有联络开关负荷分配完成。

本发明主要思路是：故障恢复过程中，每个供电电源点都以负荷均衡期望值为目标进行搜索增加故障恢复区段。因此本发明提供了一种能够多点起始搜索、单目标比较的故障恢复方案生成方法，并且本发明所述方法对系统初始状态要求不高，具有计算量小、搜索方向性明确、简单，实时性强、稳定性好、计算效果高等优点。

本发明可以进一步具体为：

步骤1中，确定配电网发生故障后的非故障失电区后，进一步确定非故障失电区供电恢复搜索的主干线路，其方法为：任选一个联络开关为起始节点，向下搜寻，以所连分支最多的路径为主干线路。

进一步的，当所述非故障失电区供电恢复搜索的主干线路具有分支线路时，先计算分支线路，将分支线路等效为负荷直接加到与之连接的主干线路上，或者等效为与主干区段直接连接的虚拟联络开关；最终获得的主干线路不再有分支。

所述的分支线路的计算具体为：

1）支路无联络开关。在计算时，将这种支路的总负荷直接加在其所连接的主干道区段上；

2）支路连接有一个联络开关（设为a）。设其负荷率为S_a0，S_ak表示a联络开关增加k段线路后的负荷率，而S_a(k+1)表示a联络开关增加k+1段线路后的负荷率；此时，如果|S_a(k+1)-S|>|S_ak-S|，则将这k段分配给联络开关a，剩余部分和支路无联络开关时一样，分配给其所连接的主干道区段上，