(54)一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，屬于電力系統(tǒng)控制領(lǐng)域，以網(wǎng)損最小作為重構(gòu)的尋優(yōu)目標(biāo)，根據(jù)配電網(wǎng)輻射狀的結(jié)構(gòu)特點采用節(jié)點分層的前推回代法進行配電網(wǎng)潮流計算。針對重構(gòu)過程中可能出現(xiàn)的閉環(huán)情況采用新的解決辦法，以避免大量不可行解的產(chǎn)生，降低數(shù)學(xué)優(yōu)化算法中的計算維數(shù)。在輻射狀配電網(wǎng)中若打開的總開關(guān)數(shù)等于聯(lián)絡(luò)開關(guān)數(shù)并且系統(tǒng)無孤島，則可以保證重構(gòu)的結(jié)果是個無閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)，其中孤島判斷可借助潮流計算，無需另編程序。該方法簡便有效，降低運算維度，易于編程，適用于實時性的配電網(wǎng)自愈恢復(fù)控制。
【專利說明】-種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利涉及一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，特別涉及一種智能配電網(wǎng) 發(fā)生故障后電網(wǎng)重構(gòu)的方法，屬于電力系統(tǒng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的重要組成部分，其主要特征為具有完備的自愈功能，能 最大程度地減少電網(wǎng)故障對用戶的影響。配電網(wǎng)通常是閉環(huán)設(shè)計、開環(huán)呈輻射狀運行的。當(dāng) 配電網(wǎng)發(fā)生故障時，通過改變分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)的狀態(tài)，重新構(gòu)造供電網(wǎng)絡(luò)，恢復(fù)負(fù)荷供 電。在故障后自愈恢復(fù)重構(gòu)的過程中，需要綜合考慮減小系統(tǒng)網(wǎng)損、提高電壓質(zhì)量、實現(xiàn)負(fù) 荷平衡等多方面的內(nèi)容，故配電網(wǎng)重構(gòu)是一個多目標(biāo)、多維數(shù)、多約束、多時段非線性的組 態(tài)優(yōu)化問題。因此在進行配電網(wǎng)重構(gòu)時不但要找到全局最優(yōu)解，而且對求解速度要求高。
[0003] 目前配電網(wǎng)重構(gòu)的主要方法可分為三種：數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，啟發(fā)式搜索方法，以及人 工智能方法。數(shù)學(xué)優(yōu)化方法因為有完整嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，算法穩(wěn)定性好，但存在計算量 大，計算時間過長的問題。啟發(fā)式搜索方法和人工智能方法是將啟發(fā)式或智能方法應(yīng)用于 故障恢復(fù)重構(gòu)策略中，是近年來研究的熱點問題。但是啟發(fā)式搜索方法和人工智能方法受 系統(tǒng)的初始狀態(tài)影響大，算法的穩(wěn)定性不強，計算效率不高。
[0004] 所以如何快速有效的進行故障后配電網(wǎng)的電網(wǎng)重構(gòu)是智能配電網(wǎng)自愈恢復(fù)控制 的關(guān)鍵問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種尋優(yōu)具有確定性、同時又改善了計算 速度的智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，使得自愈恢復(fù)控制具有穩(wěn)定性和快速性。
[0006] 為了解決上述問題，本發(fā)明裝置所采用的技術(shù)方案為：一種智能配電網(wǎng)的自愈恢 復(fù)控制方法，其特征在于采用搜索重構(gòu)方案，包括以下步驟：
[0007] 步驟S1，初始化開關(guān)序列，每位初始值都為1 ;
[0008] 步驟S2,輸入發(fā)生故障的開關(guān)號，該位的開關(guān)值置為0 ;
[0009] 步驟S3,除了故障的開關(guān)以外，產(chǎn)生一組新的開關(guān)序列；
[0010] 步驟S4,判斷打開的總開關(guān)數(shù)是否等于聯(lián)絡(luò)開關(guān)數(shù)，如果相等進入S5,否則回到 步驟S3 ;
[0011] 步驟S5,調(diào)用潮流計算模塊，返回結(jié)果取各節(jié)點電壓、開關(guān)序列、迭代次數(shù)、總網(wǎng)損 和各支路功率值；
[0012] 步驟S6,判斷同時滿足電壓值為1的總節(jié)點數(shù)是否等于饋線數(shù)并且節(jié)點電壓和線 路功率值小于最大容許值，如果滿足進入S7,否則回到步驟S3 ;
[0013] 步驟S7,依次輸出各節(jié)點電壓值、對應(yīng)開關(guān)序列、迭代次數(shù)、總網(wǎng)損；
[0014] 步驟S8,選取網(wǎng)損最小的開關(guān)序列作為重構(gòu)最優(yōu)解。
[0015] 前述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，在輻射狀配電網(wǎng)中若打開的總開關(guān) 數(shù)等于聯(lián)絡(luò)開關(guān)數(shù)并且系統(tǒng)無孤島，則保證重構(gòu)的結(jié)果是個無閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)，其中孤島判斷借 助潮流計算模塊。
[0016] 前述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，以網(wǎng)損最小作為重構(gòu)的尋優(yōu)目標(biāo)， 根據(jù)配電網(wǎng)輻射狀的結(jié)構(gòu)特點采用節(jié)點分層的前推回代法進行配電網(wǎng)潮流計算。
[0017] 前述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，除了獲得重構(gòu)最優(yōu)解還能獲得重構(gòu) 的次優(yōu)解。
[0018] 前述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，以網(wǎng)損最小作為重構(gòu)的尋優(yōu)目標(biāo)的 重構(gòu)模型為：

【權(quán)利要求】
1. 一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，其特征在于采用搜索重構(gòu)方案，包括以下步 驟： 步驟S1，初始化開關(guān)序列，每位初始值都為1 ; 步驟S2,輸入發(fā)生故障的開關(guān)號，該位的開關(guān)值置為0 ; 步驟S3,除了故障的開關(guān)以外，產(chǎn)生一組新的開關(guān)序列； 步驟S4,判斷打開的總開關(guān)數(shù)是否等于聯(lián)絡(luò)開關(guān)數(shù)，如果相等進入S5,否則回到步驟 S3 ； 步驟S5,調(diào)用潮流計算模塊，返回結(jié)果取各節(jié)點電壓、開關(guān)序列、迭代次數(shù)、總網(wǎng)損和各 支路功率值； 步驟S6,判斷同時滿足電壓值為1的總節(jié)點數(shù)是否等于饋線數(shù)并且節(jié)點電壓和線路功 率值小于最大容許值，如果滿足進入S7,否則回到步驟S3 ; 步驟S7,依次輸出各節(jié)點電壓值、對應(yīng)開關(guān)序列、迭代次數(shù)、總網(wǎng)損； 步驟S8,選取網(wǎng)損最小的開關(guān)序列作為重構(gòu)最優(yōu)解。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，其特征在于，在輻射 狀配電網(wǎng)中若打開的總開關(guān)數(shù)等于聯(lián)絡(luò)開關(guān)數(shù)并且系統(tǒng)無孤島，則保證重構(gòu)的結(jié)果是個無 閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)，其中孤島判斷借助潮流計算模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，其特征在于，以網(wǎng)損 最小作為重構(gòu)的尋優(yōu)目標(biāo)，根據(jù)配電網(wǎng)輻射狀的結(jié)構(gòu)特點采用節(jié)點分層的前推回代法進行 配電網(wǎng)潮流計算。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，其特征在于，除了獲 得重構(gòu)最優(yōu)解還能獲得重構(gòu)的次優(yōu)解。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，其特征在于，以網(wǎng)損 最小作為重構(gòu)的尋優(yōu)目標(biāo)的重構(gòu)模型為
式中i為節(jié)點號，η為網(wǎng)絡(luò)總節(jié)點數(shù)，I為節(jié)點i前的支路電流，r為支路阻抗； 重構(gòu)過程中約束條件為： 潮流計算約束：每當(dāng)結(jié)構(gòu)變化后都要重新進行潮流計算；
線路容量約束 節(jié)點電壓約束 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束：重構(gòu)后配電網(wǎng)還是樹狀結(jié)構(gòu)，不允許有環(huán)網(wǎng)及孤島的產(chǎn)生； 其中，Si和Smax分別為i線路流過功率的計算值和線路容量的最大允許值，Vmin和V max 為節(jié)點電壓的下限值和上限值，\為節(jié)點i的電壓值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能配電網(wǎng)的自愈恢復(fù)控制方法，其特征在于，在步驟 S6中，電壓值為1是指電壓值等于額定電壓。
【文檔編號】G06F19/00GK104218546SQ201410484757
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】鄧立華, 費峻濤, 班崔仁, 蔡昌春, 張秀平 申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)