[发明专利]含分布式电源配电网故障的主网与孤岛恢复同步算法

说明书

技术领域

本发明属于配电网故障恢复算法领域，特别涉及一种含分布式电源配电网故障的主网与孤岛恢复同步算法。 

背景技术

分布式发电(DG)在经济性、环保性、能源利用多样性、安全可靠性等方面相比于传统集中发电形式拥有诸多优势，在世界范围内得到了广泛关注和应用。对于DG运行方式的处理，在最初制定的标准IEEE 929—2000中，从系统/人员安全和电能质量的角度出发，要求DG系统应避免孤岛出现，在系统故障时受影响DG必须全部退出运行；而随着DG渗透率的不断上升，以及系统自动化水平的提高，从IEEE 1547—2003标准开始，已经不再禁止孤岛的存在，而是鼓励供电方和用户通过技术手段实现有意识的孤岛运行。另一方面，故障后，快速、合理地恢复失电区域供电也是建设坚强智能电网的一项基本要求，因此研究如何在配电网故障时，综合利用系统和DG发电能力，实现故障恢复，对提高系统供电可靠性具有十分重要的意义和价值。 

涉及分布式发电的配网故障恢复是一个优化问题，它与传统故障恢复算法存在区别。传统算法中，整个系统可以作为统一的网络来处理，涉及到的问题主要是网络的重构；而加入DG后，由于允许意识孤岛存在，供电区域内不再受连通性的约束，除网络重构外，还涉及到主网和孤岛范围的划分，以及DG运行方式(并网/孤岛运行)的优化，问题更加复杂。目前针对该问题的常用解决方法是，将“主网重构”和“孤岛生成”两个过程独立开来，分别进行优化，再通过简单的协调规则生成最终恢复方案，即所谓的“两阶段算法”，它主要包括“先生成 孤岛，再主网重构”和“先主网重构，再生成孤岛”两种处理方式。该算法存在以下缺陷： 

1)两个过程采用的优化方法往往不同，存在优化标准不一致，优化目标不统一的问题。 

2)无法实现全局优化，两个过程相互干扰，每一阶段最优并不等价于全局最优。由于该算法的两阶段特性，第一阶段具有绝对的优先级，在最优化目标的驱使下，必然尽可能扩大供电范围，优先抢占重要负荷，导致下一阶段中重要的供电路径遭到破坏，难以得到满意的恢复方案。 

另外，针对切负荷问题，目前算法中对可控负荷的处理，更多是直接将其切除，来作为尽可能为重要负荷供电或扩大供电范围的手段，而没有考虑到它与“断开支路断路器形成下游失电区域”这种切负荷方式的协调。因此恢复方案优劣很大程度上取决于重要负荷和可控负荷的分布，有可能出现开关动作次数过多，恢复方案过于复杂的结果。 

发明内容

本发明的目的是提出一种含分布式电源配电网故障的主网与孤岛恢复同步算法，其特征在于，在原始配电系统基础上，通过在分布式电源与变电站节点间增加虚拟支路，形成扩展网络，使后面计算过程能够通过执行一次遗传算法，同步地处理主网重构、孤岛生成、确定DG运行方式，实现全局优化；然后进入遗传算法迭代过程，在计算个体适应度时，引入切负荷算子，根据待切除负荷类型和位置决定其具体切除方式，并随算法迭代优化二者比例；另外，每次迭代后，还需要对新种群中的不可行网络结构进行修正，保持其为全连通的辐射状网络，将配电网故障后的损失降至最低，具体包括如下步骤： 

1)建立数学模型，涉及分布式电源的故障恢复的优化，包括： 

1.1目标函数 

(1)尽可能减少停电负荷 

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