[发明专利]考虑智能软开关的有源配电网多时段孤岛运行方法

说明书

一种考虑智能软开关的有源配电网多时段孤岛运行方法：输入选定的配电系统结构及参数；建立有源配电网多时段孤岛运行模型；根据锥规划的标准形式对所述模型中目标函数和非线性约束条件进行线性化、二阶锥模型转化和旋转锥模型转化，得到有源配电网多时段孤岛运行的二阶锥规划模型；将二阶锥规划模型采用锥规划求解方法进行求解，得到：各节点恢复负荷系数、可控和不可控分布式电源的输出功率及控制模式、储能系统充放电功率及荷电状态、智能软开关的传输功率；输出求解结果。本发明充分考虑智能软开关的接入对配电系统孤岛运行的影响，建立有源配电网多时段孤岛运行的二阶锥规划模型，解决了有源配电网孤岛运行问题。

技术领域

本发明涉及一种有源配电网多时段孤岛运行方法。特别是涉及一种考虑智能软开关的有源配电网多时段孤岛运行方法。

背景技术

自愈是智能配电网的重要特征之一，特别是在极端故障条件下利用分布式电源(distributed generators,DG)可实现部分重要负荷的孤岛运行以提高系统运行的可靠性和弹性。配电系统发生故障后，往往可以通过分布式电源和储能系统的协调配合来保证重要负荷持续供电，以减少受影响的用户范围，提高系统的可靠性。配电系统孤岛运行时，由于光伏、风机等分布式电源的出力具有很强的随机性，不考虑上述因素时配电网的负荷恢复水平往往较低。储能技术是解决高渗透率分布式光伏等可再生电源高效利用的重要手段。储能系统(energy storage system,ESS)通过其在时间上对能量的转移，可以有效降低由于分布式电源出力间歇性和随机性所带来的影响，并进一步优化配电系统的运行状态。在配电系统故障情况下，通过分布式电源和储能系统的协调配合，保证重要负荷持续供电，减少受影响的用户范围，对提高系统的可靠性具有重要作用。

智能软开关(soft open point,SOP)是取代传统联络开关的一种新型智能配电装置，智能软开关的应用将极大地提高配电系统运行的灵活性和可控性，对此国内外已有学者开展了初步研究，但对智能软开关参与配电网孤岛运行，尤其是考虑多时段的负荷恢复过程中发挥的作用却较少涉及。与联络开关相比，智能软开关的功率控制更加安全可靠，可以实现功率的连续调节，同时避免了开关操作可能带来的安全隐患。在孤岛运行过程中，智能软开关能够提供有效的电压支撑，从而提高负荷恢复水平。

随着分布式电源渗透率不断提高，采用孤岛运行模式来进行负荷恢复供电也将常态化。智能软开关控制周期短、动作速度快、功率调节能力强，在配电系统孤岛运行过程中将起到积极的作用。因此，急需一种考虑智能软开关的有源配电网多时段孤岛运行策略，用以解决智能软开关在有源配电网孤岛过程中的运行策略问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够充分考虑智能软开关的接入对配电系统孤岛运行影响的考虑智能软开关的有源配电网多时段孤岛运行方法。

本发明所采用的技术方案是：一种考虑智能软开关的有源配电网多时段孤岛运行方法，包括如下步骤：

1)根据选定的配电系统，输入线路参数、负荷水平、网络拓扑连接关系，系统潮流及安全运行约束，可控和不可控分布式电源接入位置及容量，储能系统接入位置及容量，智能软开关接入位置、容量及损耗系数，负荷及不可控分布式电源的运行曲线，系统故障位置和孤岛持续时间，基准电压和基准功率初值；

2)依据步骤1)提供的配电系统结构及参数，建立有源配电网多时段孤岛运行模型，包括：设定配电系统恢复有功负荷与系统损耗之差最大为目标函数，分别考虑系统辐射状约束、可控和不可控分布式电源运行约束、储能系统运行约束、智能软开关运行约束、系统潮流及安全运行约束；

3)根据锥规划的标准形式对步骤2)所述的有源配电网多时段孤岛运行模型中目标函数和非线性约束条件进行线性化、二阶锥模型转化和旋转锥模型转化，得到有源配电网多时段孤岛运行的二阶锥规划模型；