[发明专利]一种基于最小负荷损失的配电网孤岛划分方法

说明书

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种基于最小负荷损失的配电网孤岛划分方法，包括以下步骤：S1：按照故障时刻分布式电源的出力由小到大进行顺序；S2：在未进行孤岛划分的分布式电源中，选择容量最小的分布式电源进行功率圆搜索，简化节点信息，建立孤岛划分矩阵；S3：选取平均权重最大的节点纳入孤岛，当平均权重最大的节点不唯一时，则从权重最大的节点中选出累计负荷最大的节点纳入孤岛；S4：对孤岛划分矩阵I中的信息进行更新。本发明将已纳入孤岛节点的拓扑关系在原始信息中清零，清除与上下游节点的连接关系后，再进行功率圆搜索时无法访问这些节点，从而达到能够充分利用分布式电源的供电能力，实现负荷的失电损失最小。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种基于最小负荷损失的配电网孤岛划分方法。

背景技术

配电网位于电力系统末端，是进行电能输送与分配的环节，配电网的供电可靠性直接决定着用户能否得到持续稳定的电力供应。相较于输变电系统，配电系统发生故障的频率更高，对用户停电事件具有更大影响。分布式电源的应用使配电网结构更加复杂。故障发生后，计及分布式电源的配电网可能进入孤岛划分模式运行。设置合理的孤岛划分方案，可以尽可能多地恢复失电负荷，同时实现重要负荷的优先转带，最大限度地减小停电损失。

目前对孤岛划分方法采用：首先，在孤岛划分过程中，需要对负荷信息进行处理，通过贡献度表达负荷权重，通过消耗度表达负荷的失电损失，使负荷节点信息得到简化，实现了更加快速孤岛划分。在此基础上，基于图论中的树背包问题建立孤岛划分模型，进一步简化节点信息，弱化节点之间的拓扑关系，将各节点转化为相对孤立的存在。其次，划定孤岛可行域可以缩小搜索范围，简化搜索流程，定义等值有效负荷为负荷大小与负荷点重要程度系数的乘积，以各分布式电源为中心，以其额定容量为半径划定功率圆，并选择等值有效负荷最大的功率圆作为该分布式电源的最优孤岛。孤岛划分的模型和算法多种多样，包括融合相邻负荷单元与源点单元、基于有向图进行线性整数规划问题求解等，虽然方法不同，但它们大多具有相同的孤岛划分目标：使负荷失电损失最小。但是现有的孤岛划分方法可能将同一负荷节点被纳入多个孤岛，无法实现精确的孤岛划分。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种基于最小负荷损失的配电网孤岛划分方法

一种基于最小负荷损失的配电网孤岛划分方法，包括以下步骤：

S1：按照故障时刻分布式电源的出力由小到大进行顺序；

S2：在未进行孤岛划分的分布式电源中，选择容量最小的分布式电源进行功率圆搜索，简化节点信息，建立孤岛划分矩阵

其中，C表示恢复失电负荷的等效容量，与孤岛划分目标一致，初值为0；S表示分布式电源的剩余容量，初值为分布式电源的原始容量；Ω_j表示节点j的平均权重；X_j表示节点j的累计负荷；N_k表示节点编号；m表示节点数量；R_kj表示节点k、j之间的连接关系；

S3：选取平均权重最大的节点纳入孤岛，当平均权重最大的节点不唯一时，则从权重最大的节点中选出累计负荷最大的节点纳入孤岛：

沿选取的节点向分布式电源所在节点回溯，选取的节点到分布式电源最小通路上的所有节点都被纳入孤岛；

S4：对孤岛划分矩阵I中的信息进行更新：

更新恢复失电负荷的等效容量C和分布式电源的剩余容量S；

以集合U表示纳入孤岛的节点，所述纳入孤岛的节点对应的评价权重Ω以及节点的累计负荷X全部清零；

更新集合U中每一个节点所对应的下游节点的信息，完成孤岛划分矩阵的更新；