[发明专利]一种基于多类型分布式资源的配电网黑启动方法

说明书

本发明涉及一种基于多类型分布式资源的配电网黑启动方法，包括以下步骤：S1、针对配电网黑启动过程中的电源启动顺序和恢复路径分别构建DER启动次序优化模型以及负荷恢复优化模型；S2、考虑各DER黑启动能力与实际调用情况，构建包含能力补偿费及使用补偿费的配电网黑启动服务定价机制，实现黑启动服务费的合理分配；S3、采用改进的IEEE33节点系统验证有效性，满足黑启动快速性和稳定性的要求，实现黑启动服务费公平、合理分配。与现有技术相比，本发明能够快速的恢复主干网络和枢纽节点，实现负荷的快速投入以及黑启动服务费的合理分配。

技术领域

本发明涉及配电网黑启动技术领域，尤其是涉及一种基于多类型分布式资源的配电网黑启动方法。

背景技术

电力行业是国家的命脉，电力系统安全稳定运行对社会有着举足轻重的影响。随着现代电力系统规模日趋庞大，其结构愈加复杂，长距离输电线路的大规模使用、大容量机组的投运以及高压电网的建设，使电力系统安全稳定受到极大挑战，因此，制定有效的黑启动方案，对大停电事故后快速恢复负荷供电、减少经济损失和保证社会稳定具有极其重要的意义。

配电网作为电能输送和供应的最后环节，也是直接面向用户的重要环节，它的供电可靠性对电力系统的运行至关重要，一般而言，黑启动过程包括电源黑启动、网架重构和负荷恢复3个阶段，现有研究大多侧重于电源启动顺序、恢复路径、负荷管理三者中某一方面，但缺少一套完整的大停电后配电网黑启动方案。

黑启动辅助服务作为电力市场环境下一类特殊的电力商品，是保障系统安全可靠供电的重要手段。随着DER在配电网的大量接入，配电网黑启动辅助服务相对于大电网黑启动辅助服务可以更好的响应用户的高供电可靠性需求。国内外学者对大电网黑启动辅助服务市场研究主要围绕市场构建和结算费用的定价方法两方面展开，目前关于配电网恢复的研究尚未考虑不同DER的激励机制，一定程度上制约了DER参与配网恢复的积极性及黑启动价值的发挥，在构建新型电力系统战略背景下，使得开展大停电后基于DER的配电网自我恢复及激励机制研究尤显重要和迫切。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于多类型分布式资源的配电网黑启动方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于多类型分布式资源的配电网黑启动方法，包括以下步骤：

S1、针对配电网黑启动过程中的电源启动顺序和恢复路径分别构建DER启动次序优化模型以及负荷恢复优化模型；

S2、考虑各DER黑启动能力与实际调用情况，构建包含能力补偿费及使用补偿费的配电网黑启动服务定价机制，实现黑启动服务费的合理分配；

S3、采用改进的IEEE33节点系统验证有效性，满足黑启动快速性和稳定性的要求，实现黑启动服务费公平、合理分配。

所述的步骤S1中，DER启动次序优化模型采用所考虑时间段内可用DER发电量最大和获得恢复的有功负荷用电量最大作为恢复目标，则有：

其中，第一个目标maxf₁表示在所考虑的时步内启动DER的可用发电量最大，第二个目标maxf₂表示在所考虑时步内最大化启动DER附近的负荷重要度，N_G，k为第k个时步启动DER的数目，Δt为考虑启动时间内的时步步长，α_G，i为0-1变量，表示第i个DER的启动状态，若DER启动则置1，反之置0，P_Gi(t)为第i个DER在t时刻的有功出力，ω_l为DER附近第l级负荷的权重，权重越大，表示该负荷越重要，P_i，l为与第i个DER相连的负荷功率。

所述的DER启动次序优化模型的约束条件包括等式约束和不等式约束，等式约束为满足潮流方程，包括有功功率和无功功率平衡方程，则有：