[发明专利]一种基于超短期负荷预测的配电网故障恢复方法

说明书

专利领域

本发明属于配电网故障恢复技术领域和电力系统自动化技术领域，涉及配电网的故障恢复，具体来说是一种基于超短期负荷预测的配电网故障恢复方法。

背景技术

随着我国配电自动化水平的提高，这就为配电网故障恢复提供了多方面数据和技术的支持，同时，也对恢复过程的快速性、安全性、可靠性提出了更高的要求。配电网一旦出现故障，大量的信息在短时间内传送到主站系统，如何将这些信息用于配电网故障恢复是一个值得研究的问题。

配电网故障恢复需要综合考虑电源与负荷间的平衡、支路容量限制、网络保持辐射状要求、开关操作代价及网损等综合因素，因此故障恢复是一个复杂的多目标、非线性、多约束的组合优化问题。国内外学者提出了很多方法解决该问题，大致可分为三类:传统优化算法、启发式算法和人工智能算法。人工智能算法以其独特优点得到了广泛的研究，如刘莉等（刘莉，陈学允.基于模糊遗传算法的配电网络重构[J].中国电机工程学报，2000,20（2）：66-69.）提出的模糊遗传算法，对交叉率和变异率进行模糊控制，有效地提高了收敛速度，避免了不成熟收敛；卢志刚等（卢志刚，董香玉.基于改进二进制粒子群算法的配电网故障恢复[J].电力系统自动化，2006,30（24）：39-43.）在确定目标函数时引入了层次分析法求解各指标的权重，并采用改进的二进制粒子群算法求解故障恢复问题。但是，目前的配电网故障恢复方法都是采用故障时间断面的负荷值进行潮流计算，据此得出故障恢复方案。但配电网负荷是随时变化的，从故障隔离后到故障排除前的一段时间内，负荷变化可能会导致某些电气元件过载或者供电质量下降。因此，传统的故障恢复很难满足对负荷波动较大的配电网进行故障恢复的需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统配电网故障恢复方法采用故障前的负荷值进行潮流计算及容量校验，而所得出的恢复方案可能无法适应现场故障区域隔离到排除故障后并网的时间内的负荷变化，导致某些电气元件过载或者供电质量下降的缺点,提出了一种基于超短期负荷预测的配电网故障恢复方法。

在介绍本发明的技术方案之前，对本发明中所出现的技术术语说明如下：

1、故障区域：存在发生了永久性故障的母线、配电线路或者变压器等设备的区域，在故障修复前无法对与故障设备相连的负荷进行正常供电；

2、非故障失电区：是指受其它故障区域影响而引起停电，而该区域内不存在故障的区域；

3、正常供电区域：故障区域和非故障失电区之外的供电区域；

4、联络开关：联络非故障失电区和正常供电区的常开开关；

5、分段开关：首尾端都在非故障失电区或者正常供电区的常闭开关；

6、一级支持馈线：通过联络开关与停电区域直接相连的馈线，连接一级支持馈线与停电区的联络开关成为一级联络开关；

7、联络开关备用容量：联络开关到为其供电的电源间的全部电气设备中，额定电流与实际电流差值的最小值称为该联络开关的最大备用容量；

8、分段开关可转移负荷量：分段开关可向某个联络开关转移的负荷量，即此分段开关下游的负荷总量，称为分段开关针对该联络开关的可转移负荷量；

本申请具体采用以下技术方案：

本发明提供的一种基于超短期负荷预测的配电网故障恢复方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

（1）对配电网所有负荷节点进行超短期负荷预测；

（2）根据负荷预测值构建预测时段内的计算负荷数据库；

（3）根据计算负荷数据库执行故障恢复流程，得出故障恢复开关操作结果，进行故障恢复操作。

本申请还进一步优选以下技术方案：

在所述的基于超短期负荷预测的配电网故障恢复方法中，所述步骤（1）中，对配电网的所有负荷节点进行超短期负荷预测，所述超短期负荷预测是指预测未来5-120分钟的负荷，根据从现场故障区域隔离到排除故障后并网的时间选取预测时段，得到预测时段内的负荷预测曲线。

在所述的基于超短期负荷预测的配电网故障恢复方法中，所述步骤（2）中，根据各个节点的超短期负荷预测结果，将各个节点负荷预测结果的最大值作为该节点的计算负荷值，构建出计算负荷数据库。

在所述的基于超短期负荷预测的配电网故障恢复方法中，在所述步骤（3）中，在故障恢复算法中所用到的负荷数据为步骤（2）中得到的计算负荷数据库中的负荷数据，在此基础上配电网故障恢复的步骤如下：