本發明專利技術公開了一種考慮聯絡開關的含分布式發電配網孤島劃分方法，基于配電系統圖模型，得到含DG配電系統孤島劃分新模型；構建故障之后失電區域配電系統的圖模型G。本發明專利技術為構建滿足工程需求的考慮聯絡開關的含分布式發電配電網孤島劃分方法提供理論依據，以此算法為基礎提出含環網結構的配電網孤島劃分問題的求解策略，擴展了含分布式發電孤島劃分技術的工程化應用范圍。克服了現有同類技術無法適用于含聯絡開關配網孤島劃分的缺陷，應用范圍更廣，更符合智能電網網架結構發展的要求。同時，本發明專利技術所提供的用于考慮聯絡開關的含分布式發電配電系統孤島劃分問題的求解算法計算時間復雜度低，滿足實際工程需要。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于含分布式發電配網孤島劃分領域，尤其涉及。
技術介紹
智能電網的建設目的之一就是實現利用各種可再生能源發電的分布式發電(Distributed Generation, DG)的“無障礙并網”和“即插即用”，以達到節能減排的目的。大量的DG —般與配電系統相連接，而配電網也因擁有獨立供電的電源而具有了與輸電網類似的特性，如潮流的雙向性、系統安全穩定問題及電力孤島供電方式等。孤島運行對于含DG的配電系統而言同樣具有重要意義。電力孤島供電方式是配電系統在引入分布式發電之后的一種新的運行方式。在這種運行方式下，配電系統的部分用戶僅由DG進行供電，包含這部分用戶及DG的系統被稱為配電系統中的電力孤島。在配電系統因故障停運之后，為了檢修人員的人身安全，同時為了使得配電網盡快消除故障，根據I EEE1547-2003的相關規定，配電網中的所有DG必須短時退出運行。但因DG具有獨立供電的能力，故障隔離之后，可利用DG恢復部分重要負荷及相關負荷的供電，從而顯著提高系統的供電可靠性。相比于輸電系統，配電系統接線復雜，各種設備數量龐大，生產廠家及原理各異，更易發生故障。統計表明95%以上的系統故障發生在配電系統。因此，隨著大量分布式發電的并網，為實現未來智能電網/智能配網高可靠供電的目標，配電網的電力孤島運行方式將成為其重要的常態運行方式。在系統失電的情況下，若能以各類DG為電源形成獨立供電孤島可以保障重要負荷供電的不間斷，同時讓盡可能多的負荷得到供電恢復，從而顯著提升配電系統的供電可靠性。而DG安裝位置十分靈活、分散，且容量有限，如何充分有效地利用有限的分布式電能，確定以DG為電源中心的最佳電力孤島，并適時地進行孤島運行及與大電網的同步運行，從而最大限度地發揮分布式發電的優勢，保障重要負荷以及盡可能多負荷的持續供電是實現配電系統孤島高效運行的關鍵問題。現階段的孤島劃分都只考慮了樹狀結構的停電區域的孤島劃分。樹狀故障區域孤島劃分問題可以抽象為樹背包問題，這也是現有主要針對樹狀結構含分布式發電配網孤島劃分方法重點解決的問題。但智能配網的結構將更為復雜，聯絡開關、分段開關數量更多，相應的孤島形式則更為靈活，樹背包問題難以對其孤島劃分問題進行抽象。因此，為充分發揮分布式發電的優勢，應對未來智能配電網的發展，對于考慮聯絡開關作用的含分布式發電配電網孤島劃分而言，抽象出其中的本質圖論問題，研究相應求解算法，并給出對應孤島劃分策略就顯得尤為重要。
技術實現思路
本專利技術的目的在于構建一類新的圖論問題——圖背包問題，提出一種圖背包問題求解方法，并以此為基礎，提出解決考慮聯絡開關的含分布式發電配網孤島劃分問題的有效策略。本專利技術的目的在于提供，所述包括以下步驟配電系統主網出現故障，故障隔離之后系統中部分含分布式發電區域失電，形成以分布式發電為電源的孤島系統及時恢復重要負荷供電并同時恢復盡可能多負荷的供電，基于配電系統圖模型，得到含DG配電系統孤島劃分新模型權利要求1.，其特征在于，所述包括以下步驟 配電系統主網出現故障，故障隔離之后系統中部分含分布式發電區域失電，形成以分布式發電為電源的孤島系統及時恢復重要負荷供電并同時恢復盡可能多負荷的供電，基于配電系統圖模型，得到含DG配電系統孤島劃分新模型2.如權利要求I所述的用于考慮聯絡開關的含分布式發電配網孤島劃分方法，其特征在于，構建含分布式發電配電系統的圖模型G，以流出節點功率為正；各節點V的需求 <為配網中對應節點V的注入功率，若V為連接點，即V節點沒有負荷，則dv等于O ;各節點V的權值Cv設置為cv=Wvdv，對于負荷節點，Wv為節點V的負荷權重，負荷的優先級越高，其Wv越大；對于DG節點和連接節點，Wv = 0，相應的Cv=O ;令分布式電源節點為Vt),令Vtl = V(vq)，G' =G，令擴展子圖E=Vci，其中，V(*)表示子圖中節點集合；令G' =Gi中與E鄰接的邊，j=l, 2…k，k為G'中與E鄰接邊總數； 令a」=V(ej\(E H e」))，j=l, 2-k,即a」為G'中與E鄰接的節點；以e」為擴展邊對擴展子圖進行擴展，令％ = N(E U ep，其中，N(*)表示子圖所有鄰接節點集合；構造以％中的節點為備選節點，H-d(4 U E)作為需求約束的背包問題，轉到下一步驟，其中，d(*)表示子圖中節點需求和；如果以\_到初始子圖E之間的線路為擴展邊，附圖2中節點I 8即為備選節點； 解得此背包問題的最優解為Sp，則令UEU Sp，pfW(Mp^*，w(*)表示子圖中節點權值和； 判斷是否j〈k ； 有P·其中max為$取最大值時的編號j，令Vn=V (Mfflax)(初始n=l)，3.如權利要求I所述的用于考慮聯絡開關的含分布式發電配網孤島劃分方法，其特征在于，所述最優解Sp可以通過偽多項式時間O(nH)的動態規劃算法或者分支定界算法求解。4.如權利要求I所述的用于考慮聯絡開關的含分布式發電配網孤島劃分方法，其特征在于，構造一個表示含分布式發電配電系統的點加權連通無向圖G(V，E，w, d), G中各節點V都擁有兩個參數節點權值Wv和節點需求dv。對于這樣一個點加權圖，以功率平衡為約束，以恢復供電收益最大為目標的含聯絡配網故障恢復過程中的孤島劃分問題轉變為一個圖背包問題，可借鑒含圖約束背包問題的求解思路進行求解。含圖約束背包問題研究的是如何在圖中找到一個包含初始子圖EO的節點需求和滿足需求限制約束且節點權值和最大的子圖，同時要求每個被選中節點的至少一個關聯節點也要被選中；該問題可以表示成如下的線性整數優化問題5.如權利要求I所述的用于考慮聯絡開關的含分布式發電配網孤島劃分方法，其特征在于，抽象出以功率平衡為約束，以恢復供電收益最大為目標的含聯絡配網孤島劃分中的數學問題-圖背包問題(Graph Knapsack Problem, GKP)如下構造一個表示含分布式發電配電系統的點加權連通無向圖G (V，E，w, d), G中各節點V都擁有兩個參數節點權值Wv和節點需求dv。對于這樣一個點加權圖，以功率平衡為約束，以恢復供電收益最大為目標的含聯絡配網孤島劃分可描述為如何在圖中找到一個包含給定節點Vtl，節點需求和滿足需求限制約束且節點權值和最大的連通子圖，稱之為圖背包問題；該圖背包問題可以表示成如下的線性整數優化問題全文摘要本專利技術公開了一種考慮聯絡開關的含分布式發電配網孤島劃分方法，基于配電系統圖模型，得到含DG配電系統孤島劃分新模型；構建故障之后失電區域配電系統的圖模型G。本專利技術為構建滿足工程需求的考慮聯絡開關的含分布式發電配電網孤島劃分方法提供理論依據，以此算法為基礎提出含環網結構的配電網孤島劃分問題的求解策略，擴展了含分布式發電孤島劃分技術的工程化應用范圍。克服了現有同類技術無法適用于含聯絡開關配網孤島劃分的缺陷，應用范圍更廣，更符合智能電網網架結構發展的要求。同時，本專利技術所提供的用于考慮聯絡開關的含分布式發電配電系統孤島劃分問題的求解算法計算時間復雜度低，滿足實際工程需要。文檔編號H02J3/00GK102983570SQ201210533900公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月12日 優先權日2012年12月本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于考慮聯絡開關的含分布式發電配網孤島劃分方法，其特征在于，所述包括以下步驟：配電系統主網出現故障，故障隔離之后系統中部分含分布式發電區域失電，形成以分布式發電為電源的孤島系統及時恢復重要負荷供電并同時恢復盡可能多負荷的供電，基于配電系統圖模型，得到含DG配電系統孤島劃分新模型：MaxX,PGem,QGen,PLoad,QLoad,U,T,Ccsum=Σv=0ncvxvs.t.1.xg=12.xv={0,1},v∈V\g3.xi≥xv,i∈lv,g,∀v∈V\g,∃lv,g∈Lv,g4.ΔPi=Σj∈SUiUj(Gijcosδij+Bijsinδij),i∈S5.ΔQi=Σj∈SUiUj(Gijsinδij-Bijcosδij),i∈S6.U‾i≤Ui≤U‾i,i=1,2,...,n7.T‾i≤Ti≤T‾i,Ti∈T8.0≤Ci≤C‾i,Ci∈C9.P‾li,j≤Pli,j≤P‾li,j,li,j∈LL10.0≤PgGen≤P‾gGen11.Q‾gGen≤GgGen≤Q‾gGen12.0≤PiLoad≤P‾iLoad,i=0,1,2,...,n13.0≤QiLoad≤Q‾iLoad,i=0,1,2,...,n---(1)構建故障之后失電區域配電系統的圖模型G：MaxΣv=0ncvxvs.t.Σv∈S\gdv≤|dg|xg=1xv={0,1},v∈V\gxi≥xv,i∈lv,g,∀v∈V\g,∃lv,g∈Lv,g---(2)上式（2）中各變量與公式（1）中對應變量的含義相同。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王旭東，梁偉，王楠，時燕新，王崢，陳培育，杜明，
申請(專利權)人：天津市電力公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：
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