[发明专利]一种智能配电网的自愈恢复控制方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种智能配电网的自愈恢复控制方法，特别涉及一种智能配电网发生故障后电网重构的方法，属于电力系统控制技术领域。

背景技术

智能配电网是智能电网的重要组成部分，其主要特征为具有完备的自愈功能，能最大程度地减少电网故障对用户的影响。配电网通常是闭环设计、开环呈辐射状运行的。当配电网发生故障时，通过改变分段开关和联络开关的状态，重新构造供电网络，恢复负荷供电。在故障后自愈恢复重构的过程中，需要综合考虑减小系统网损、提高电压质量、实现负荷平衡等多方面的内容，故配电网重构是一个多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组态优化问题。因此在进行配电网重构时不但要找到全局最优解，而且对求解速度要求高。

目前配电网重构的主要方法可分为三种：数学优化方法，启发式搜索方法，以及人工智能方法。数学优化方法因为有完整严格的数学理论基础，算法稳定性好，但存在计算量大，计算时间过长的问题。启发式搜索方法和人工智能方法是将启发式或智能方法应用于故障恢复重构策略中，是近年来研究的热点问题。但是启发式搜索方法和人工智能方法受系统的初始状态影响大，算法的稳定性不强，计算效率不高。

所以如何快速有效的进行故障后配电网的电网重构是智能配电网自愈恢复控制的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种寻优具有确定性、同时又改善了计算速度的智能配电网的自愈恢复控制方法，使得自愈恢复控制具有稳定性和快速性。

为了解决上述问题，本发明装置所采用的技术方案为：一种智能配电网的自愈恢复控制方法，其特征在于采用搜索重构方案，包括以下步骤：

步骤S1，初始化开关序列，每位初始值都为1；

步骤S2，输入发生故障的开关号，该位的开关值置为0；

步骤S3，除了故障的开关以外，产生一组新的开关序列；

步骤S4，判断打开的总开关数是否等于联络开关数，如果相等进入S5，否则回到步骤S3；

步骤S5，调用潮流计算模块，返回结果取各节点电压、开关序列、迭代次数、总网损和各支路功率值；

步骤S6，判断同时满足电压值为1的总节点数是否等于馈线数并且节点电压和线路功率值小于最大容许值，如果满足进入S7，否则回到步骤S3；

步骤S7，依次输出各节点电压值、对应开关序列、迭代次数、总网损；

步骤S8，选取网损最小的开关序列作为重构最优解。

前述的一种智能配电网的自愈恢复控制方法，在辐射状配电网中若打开的总开关数等于联络开关数并且系统无孤岛，则保证重构的结果是个无闭环网络，其中孤岛判断借助潮流计算模块。

前述的一种智能配电网的自愈恢复控制方法，以网损最小作为重构的寻优目标，根据配电网辐射状的结构特点采用节点分层的前推回代法进行配电网潮流计算。

前述的一种智能配电网的自愈恢复控制方法，除了获得重构最优解还能获得重构的次优解。

前述的一种智能配电网的自愈恢复控制方法，以网损最小作为重构的寻优目标的重构模型为：

式中i为节点号，n为网络总节点数，I为节点i前的支路电流，r为支路阻抗；

重构过程中约束条件为：

潮流计算约束：每当结构变化后都要重新进行潮流计算；

线路容量约束：S_i≤S_max；

节点电压约束：V_min≤V_i≤V_max；

网络拓扑约束：重构后配电网还是树状结构，不允许有环网及孤岛的产生；

其中，S_i和S_max分别为i线路流过功率的计算值和线路容量的最大允许值，V_min和V_max为节点电压的下限值和上限值，V_i为节点i的电压值。

前述的一种智能配电网的自愈恢复控制方法，在步骤S6中，电压值为1是指电压值等于额定电压。