[发明专利]一种适用于配网黑启动的负荷自恢复优化方法

说明书

本发明涉及一种适用于配网黑启动的负荷自恢复优化方法，包括以下步骤：S1、根据停电时刻配电网的拓扑结构获取分布式电源的可用出力，并获取线路重要度；S2、对分布式电源进行黑启动能力评估，选择黑启动电源；S3、构建配电网系统分区优化模型，采用遗传算法随机生成染色体代表各节点的所属分区；S4、构建分区内负荷恢复优化模型，基于随机生成的配电网分区方案，采用遗传算法随机生成染色体代表分区内各节点负荷是否恢复，并采用最短路径算法为待恢复负荷搜索恢复路径，得到当前分区下最优负荷恢复方案；S5、选择全局最优的分区方案与负荷恢复方案，实现各分区负荷并行恢复。与现有技术相比，本发明具有启动效果好、效率高，安全性强等优点。

技术领域

本发明涉及配电网故障恢复技术领域，尤其是涉及一种适用于配网黑启动的负荷自恢复优化方法。

背景技术

随着电力需求的快速增长，电力系统运行条件愈加复杂，近年来因极端事件引发的大停电事故不断发生，严重威胁国家能源安全水平。同时，风电、光伏、电动汽车和储能等分布式资源接入配网，使得配电网逐渐呈现出有源化和灵活化等特征，为配电网大停电后分区划分以实现局部自愈提供了灵活性资源支撑。利用分布式资源支撑配电网故障后分区并行自愈技术，能够有效降低电力中断导致的社会和经济损失，从而进一步提升配电网韧性水平。

近年来，国内外学者对电力系统大停电后的黑启动方案开展了深入研究，针对输电网发生故障导致的配电网大面积停电情况，许多学者主要从配电网分区优化方法、配电网网络重构优化方法和负荷恢复优化方法三个方面开展研究。对于配电网分区优化方法方面，一些学者采用复杂网络理论对配电网进行分区，包括谱聚类算法、GN分裂算法和改进标签传播算法等方法，然而上述方法往往无法考虑电网的电气特性，导致结果有所不足，也有一些学者通过构建为混合整数规划模型对配电网进行分区，然而因为仅仅考虑如何分区，未计及负荷恢复对分区效果的影响，导致结果并非最优。由于配电网分区是黑启动进程的基础，与负荷恢复过程相互影响，制定配电网分区的负荷自恢复方案时需同时考虑分区划分与负荷恢复情况的影响关系。

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适用于配网黑启动的负荷自恢复优化方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种适用于配网黑启动的负荷自恢复优化方法，包括以下步骤：

S1、根据停电时刻配电网的拓扑结构获取分布式电源的可用出力，并根据节点接入负荷量、节点负荷重要度及线路恢复代价获取线路重要度；

S2、采用灰色多属性决策方法对分布式电源进行黑启动能力评估，选择具备自启动能力和调压调频能力的电源作为黑启动电源；

S3、构建配电网系统分区优化模型，系统各节点分区优化的目标设定为最小化配电网各分区的恢复时间差和整体系统恢复代价，采用遗传算法随机生成染色体代表各节点的所属分区，保证每个分区至少包含一个黑启动电源；

S4、构建分区内负荷恢复优化模型，分区内各负荷恢复方案优化的目标设定为最大化重要负荷恢复容量和最小化分区内系统恢复代价，基于随机生成的配电网分区方案，采用遗传算法随机生成染色体代表分区内各节点负荷是否恢复，并采用最短路径算法为待恢复负荷搜索恢复路径，得到当前分区下最优负荷恢复方案；

S5、通过考虑配电网分区和分区内负荷恢复统一优化，选择全局最优的分区方案与负荷恢复方案，实现各分区负荷并行恢复。

所述的步骤S1中，线路恢复代价的计算式为：

Q_l＝α_l(c_l+s_l)