[发明专利]一种含分布式电源配电网的孤岛划分方法

摘要

本发明涉及一种电力系统的孤岛划分方法，具体涉及一种含分布式电源配电网的孤岛划分方法。该方法包括下述步骤(1)孤岛划分问题建模；(2)配电网的无向图权值整定；(3)基于最小生成树形成辐射状配电网；(4)基于改进遗传算法的含分布式电源配电网孤岛划分；(5)含多个分布式电源的配电网孤岛划分。本发明采用最小生成树算法和改进遗传算法相结合的方法解决了配电网的孤岛划分问题。根据配电网的特点，对配电网模型进行了简化，通过最小生成树算法将含环网结构的配电网简化为负荷恢复顺序最优的辐射状配电网，再采用改进遗传算法最终得到最优孤岛，提高了搜索效率，能够快速有效的得到最优解，具有良好的实用性。

主权项

一种含分布式电源配电网的孤岛划分方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：(1)孤岛划分问题建模；(2)配电网的无向图权值整定；(3)基于最小生成树形成辐射状配电网；(4)基于改进遗传算法的含分布式电源配电网孤岛划分；(5)含多个分布式电源的配电网孤岛划分；所述步骤(3)中，根据简化的配电网模型，建立最小生成树算法的矩阵描述模型，构造矩阵来描述不包含分布式电源的由负荷节点和开关线路所组成的图；负荷权值矩阵N，如下：N=12...nP1P2...Pnω1ω2...ωn---8);]]>N是一个3×n的矩阵，描述了非故障失电区域内负荷的性质，其中第一行为负荷的编号，第二行为相应负荷的大小，第三行为负荷的重要程度权重；拓扑关系权值矩阵W：W=N11N21...Nm1N12N22...Nm2w1w2...wm---9);]]>W是一个3×m的矩阵，描述非故障失电区域内负荷节点之间的拓扑关系，其中第i列的三个元素Ni1、Ni2和wi分别代表边i两个节点的编号和边i的权值；当故障定位后，对非故障失电区域内的所有负荷进行统计编号，并形成负荷权值矩阵和拓扑关系矩阵；最小生成树形成辐射状配电网包括下述步骤：I、不考虑分布式电源节点及其与负荷节点相连接的边，形成只含有负荷节点及分段线及联络线的图G＝(V,E)，形成负荷权值矩阵和拓扑关系权值矩阵；II、根据拓扑关系权值矩阵，按照权值不减的顺序将边重排，形成新的拓扑关系权值矩阵W’，设置拓扑关系矩阵T＝Φ，i＝1；III、将W’的第i列赋给矩阵T，若T+ei'含有圈，转到步骤IV，否则转到步骤V；IV、i＝i+1，若i≤m转到步骤III，否则停止；V、令T＝T+ei；其中：ei代表了图G的第i条边，ei'代表了将图G按照全职排列后的第i条边，将含有圈的复杂配电网变为辐射状的简单配电网，同时形成的配电网含有最优的供电恢复次序；所述步骤(5)中，含多个分布式电源的配电网孤岛划分包括下述步骤：1>在配电网故障搜索隔离之后，得到非故障失电区域的配电网简化模型；从简化模型中去掉所有的分布式电源节点；2>使用最小生成树算法，对含环的复杂配电网进行简化，得到供电恢复顺序最优的辐射状配电网；3>选择具有U‑f控制能力的容量最大的分布式电源加入辐射状配电网中，以其作为根节点，对辐射状配电网进行深度优先搜索编号，然后使用改进遗传算法产生含该分布式电源的孤岛，将其他不具备U‑f控制能力的分布式电源转化为负荷节点，其容量为该分布式电源容量的相反数，其价值为0；4>按容量依次选择分布式电源重复步骤3>，直到所有的分布式电源节点搜索完毕；5>检查所有的孤岛方案，查看是否有负荷节点存在于多个孤岛中或是否有两个孤岛相邻，如果有，则进行合并，如果合并后的孤岛剩余的功率大于零，则将合并后的孤岛简化为一个DG节点，转向步骤4>；否则转向步骤5>；6>没有负荷节点存在于多个孤岛之中，结束；7>对孤岛的可行性进行校验并进行相应的调节：把孤岛内的具有Uf控制能力的最大分布式电源设置为平衡节点，把其他的节点设置为PV节点，进行初始孤岛的潮流计算；如果孤岛潮流计算的结果中平衡节点的处理大于其最大出力，则是当切除优先级低的负荷，直到出力满足条件为止；如果孤岛内的某些节点的节点电压越限或支路电流越限，则调整孤岛内的分布式电源电压、无功补偿装置或者切除部分过载线路下游的优先级低的负荷，直到系统能够安全运行为止，则此方案为最终孤岛方案。