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图3是本发明的实施例一的主动配电网的功率圆划分后网络结构示意图。
图4是本发明的实施例一的主动配电网的孤岛划分后网络结构示意图。
图5是本发明的实施例一的主动配电网的某支路发生故障后网络结构示意图。
图6是本发明的实施例一的主动配电网进行故障隔离后的网络结构示意图。
图7是本发明的实施例一的主动配电网进行故障重构后的网络结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明所述的含分布式电源及微电网的主动配电网故障恢复方法,包括以下步骤:
步骤a:评估微电网的对外供电能力:基于风险电量评估微电网的对外供电能力,确定微电网参与孤岛划分及故障恢复的出力,采用蒙特卡罗模拟技术计算一定置信水平情况下的微电网对外供电能力。
步骤b:形成可行计划孤岛:在故障发生前对主动配电网中的所有分布式电源及微电网进行分析处理,形成可行计划孤岛,并将可行计划孤岛边界的分段开关采用具有检同期合闸功能的开关,以便于故障修复后的孤岛重新并网运行。
形成可行计划孤岛包括以下具体过程:(1)建立孤岛划分模型,所述孤岛划分模型以恢复系统内等效负荷之和最大为目标,划分模型考虑主动管理策略以提高孤岛供电的等效负荷,所述主动管理策略包括分布式电源调度、电容器组无功补偿、储能优化运行,所述等效负荷为负荷等级与负荷大小的乘积;(2)利用广度优先搜索方法以各DG额定功率、微电网输出功率之和为搜索半径,遍历各节点负荷直到所有负荷综合等效功率越限形成功率圆,得到孤岛划分可行域;(3)利用深度优先搜索算法确定最优孤岛,校验直到电压、分布式电源出力、储能充放电满足约束,形成最优孤岛划分方案。
步骤c:当永久性故障发生后,先按故障进行故障诊断,再确定故障馈线中是否存在分布式电源或微电网,若存在转入步骤d,若不存在转入步骤e。
步骤d:断开分布式电源及微电网孤岛形成所需的开关,,计算孤岛内功率是否能够达到平衡的步骤,若平衡则孤岛内无功功率就地补偿,若不平衡,则进行甩负荷处理。
步骤e:进行故障定位与隔离,调整故障后配电网络结构信息,寻找非故障停电区域可行的供电恢复路径,确定可操作分段开关和联络开关数目,并进行分类。
步骤f:主动配电网网络重构:根据微电网的对外供电能力,采用改进粒子群算法执行供电恢复的主动配电网网络重构,所述的粒子群算法以失电负荷恢复量和开关操作次数的加权和最小为目标,重构模型考虑重构过程中的开关操作次数、等效负荷恢复量及主动管理策略,所述主动管理策略包括分布式电源调度、电容器组无功补偿、储能优化运行, 寻找系统中是否存在不能被恢复区域的步骤,若存在,则进行甩负荷处理。
步骤g:故障清除后,对所有孤岛进行同期操作,再次并网,恢复到故障前的运行方式。
下面给出一个具体的实施例来说明本发明的具体实施过程:一个77节点主动配电网的原始网络结构如图2所示,图中实线为分段开关,虚线为联络开关;节点及支路编号标于图中,总负荷为12768kW+6191kvar,电压等级为10kV。
基于风险电量评估微电网的对外供电能力,确定微电网参与孤岛划分及故障恢复的出力。通过模特卡罗模拟技术计算一定置信水平情况下(这里置信水平取0.95)的微电网对外供电能力。以恢复系统内等效负荷之和最大为目标建立孤岛划分模型,等效负荷为负荷等级与负荷大小的乘积,利用广度优先搜索算法遍历各节点负荷直到所有负荷综合等效功率越限形成功率圆,得到孤岛划分可行域,所得功率圆划分结果如图3所示。
功率圆划分完成后,在其中进行最优孤岛搜索,采用深度优先搜索算法搜索孤岛,孤岛划分结果如图4所示。
假设永久故障发生在支路68-77,如图5所示。发生故障后,B站出线所接DG按计划孤岛快速断开相应开关,DG按计划孤岛运行;B站出线断路器跳闸,检测故障,并通过断开支路67-68,68-69,68-72相应开关隔离故障。A站出线正常运行。
故障隔离后的网络如图6所示。可以看出负荷节点68~76成为孤立节点,无供电通道。供电恢复所需操作开关次数5次,故障重构后网络结构如图7所示。
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