考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法
【专利摘要】一种考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，配电网故障恢复模型一般是对一个时刻的条件做静态恢复，由于分布式电源(下称DG)的出力在随时间变化,含DG的配电网故障恢复在一个时间断面上考虑是不切实际的，本发明根据现场实际情况，将故障恢复时段按照DG的出力情况进行时段划分，在单时段内求得最优解最终取得全时段内的最优故障恢复方案，实现考虑DG出力曲线的配电网多时段动态故障恢复。本发明充分考虑了DG的出力变化，提出了在改进二进制粒子群算法的基础上结合基于最优故障恢复路径的切负荷策略，解决了考虑DG出力曲线的配电网多时段动态故障恢复问题。
【专利说明】考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法
[0001 ] 专利领域
[0002] 本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及配电网的故障恢复，具体来说是一种 考虑DG出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法。
【背景技术】
[0003] 现代电力系统的规模、容量和覆盖范围越来越大，在国民经济和人民生活中占有 重要地位，故障停电会给社会生产和人民生活带来重创，一旦发生配电网大规模故障停电 影响重要用户的供电，可能直接危害到社会的安全和稳定。随着分布式电源（下称DG)在配 电系统中的应用也变得愈加可行和方便，其改变了传统的故障恢复模型，必须将DG不同时 间段的出力变化考虑在内。所以，以最快速度做出含DG的配电网多时段动态最优故障恢复 方案，提高供电可靠性迫在眉睫。配电网故障发生后，能及时、准确地做出故障恢复方案，恢 复尽可能多的非故障失电负荷，对于提高供电可靠性具有重要意义。
[0004] 含DG的配电网故障恢复的目标是尽快恢复尽可能多的非故障失电负荷，即由其他 馈线和DG提供转供路径恢复非故障失电负荷。目前该技术领域的研究主要是基于故障发生 时刻DG出力情况的静态故障恢复。关于网络重构得到辐射状配电网卢志刚等，（卢志刚，杨 国良，张晓辉，等.改进二进制粒子群优化算法在配电网络重构中的应用[J].电力系统保护 与控制，2009,37(7):30-34.)提出了改进二进制粒子群算法进行网络重构。基于故障发生 时刻DG出力情况的静态故障恢复的主要成果是卢志刚等(卢志刚，董玉香.含分布式电源的 配电网故障恢复策略[J].电力系统自动化，2007，31 (1): 89-92.)提出的故障恢复策略，考 虑了NBDG和BDG的区别，但是没有考虑到DG的出力变化情况;陈昕玥等(陈昕玥，唐巍，陈禹， 等.基于机会约束规划含光伏发电的配电网故障恢复[J].电网技术，2014,38(1):99-106.) 根据不同时段光照强度的概率密度函数够早了光伏发电功率的离散概率模型，但最终仍将 光伏的出力以概率收敛为一个恒定值，忽略了光伏一天中随光照强度变化而产生的出力波 动；李志铿等(李志铿，王钢，陈志刚，等.基于区间潮流的含分布式电源配电网故障恢复算 法[J].电力系统自动化，2011，35(24): 53-58.)提出了"区间数"这一概念来描述分布式电 源出力的不确定性并基于此考虑了极短时间内的故障恢复，但是对于长时间故障恢复其模 型并不适用。由于各种故障恢复模型均没有考虑到DG出力变化的实际情况，所以均无法实 际运用于现场。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于对现有的配电网故障恢复策略进行改进，提出一种考虑DG出力 曲线的配电网多时段动态故障恢复方法。本申请具体采用以下技术方案：
[0006] 考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，其特征在于:首先 根据故障情况设定故障恢复时间，根据DG出力情况设定恢复时段数，然后采用改进二进制 粒子群算法进行网络重构，得到辐射状配电网，基于最优故障恢复路径的切负荷策略对每 个生成的辐射状网架结构进行切负荷操作，采用枚举组合法将各单时段的最优恢复方案进 行组合，得出开关操作次数最少的方案，即为配电网多时段动态故障恢复方法。
[0007] 考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法具体包括以下步骤：
[0008] 考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，在配电网故障恢复 过程中，将分布式电源出力值作为负的负荷纳入配电网故障恢复模型;其特征在于，所述方 法包括以下步骤：
[0009] 步骤1:配电网发生故障后，设定故障恢复时长和恢复时段数T，建立以最小总损失 负荷量为主要目标函数、最少开关操作次数为次要目标函数的配电网故障恢复模型，即配 电网故障恢复方案首先满足主要目标函数，在主要目标函数值相同的时候才考虑次要目标 函数，在所述配电网故障恢复模型中将分布式电源出力值作为负的负荷纳入模型，将初始 恢复时段t的初始值赋1;
[0010]步骤2:输入配电网的节点负荷矩阵、支路阻抗矩阵、关联矩阵、故障发生时刻和恢 复时间等基础数据，采用重复潮流计算判断故障后的配电网是否需要切负荷，是则令切负 荷标志Flag = l，否则令Flag = 0;
[0011] 步骤3:将对配电网环网主体结构解环效果相同的多个相连支路等效合并为支路 组;令迭代次数k = 1;
[0012] 步骤4:将不在环网主体结构中的支路强行置1，即在配电网故障恢复模型中将该 支路开关闭合，初始化粒子群，用粒子各维的值代表配电网中相应支路的开关状态，粒子该 维值为〇即该支路开关断开，粒子该维值为1即该支路开关闭合；
[0013]步骤5:基于改进二进制粒子群算法中的Sigmoid函数值进行故障后的配电网重 构，得到辐射状配电网；
[0014] 步骤6:判断经过步骤5得到辐射状配电网是否存在电流越限的支路，当不存在电 流越限支路，进入步骤7;
[0015] 当存在电流越限支路时，若切负荷标志Flag为0则返回步骤5根据重新产生的随机 数得到更新后的粒子速度和Sigmoid函数值，重复步骤5-6;若切负荷标志Flag为1，则采用 设定的切负荷策略对步骤5生成的辐射状配电网络中每个树状网络进行切负荷操作，然后 进入步骤7，其中，所述树状网络是指在辐射状配电网中每条母线供电的网络；
[0016]步骤7:根据最小总损失负荷量更新粒子群算法中的个体最优极值和群体最优极 值并令迭代次数k = k+l，重复步骤5-7,达到最大迭代次数kmax后，得出当前时段配电网故障 最优恢复方案，此时，根据群体最优极值得到"最小损失负荷量的粒子的位置"，即配电网故 障最优恢复方案的拓扑结构；
[0017] 步骤8:令恢复时段数t = t+l，重复步骤5-7,直到t大于T时停止，得到各个时段的 配电网故障最优恢复方案;根据最少开关操作次数的次要目标函数，将各单时段的最优恢 复方案进行枚举组合，得出开关操作次数最少的切除方案即为配电网多时段动态故障恢复 的最佳方法。
[0018] 本申请进一步包括以下优选方案：
[0019] 在步骤1中，在配电网故障恢复模型中考虑了DG的出力变化，将故障恢复划分为多 时段动态模型。
[0020] 在步骤5中，改进二进制粒子群算法速度的迭代公式为：
[0021 ] = (avnid + c{r"{Pibcst -x"d) + c2r2"(Gbest -x'!d)
[0022]式中，O1分别为第i个粒子第d维第n代和第n+1代的速度，《为惯性因子，ci 和(：2为学习因子，^和^为[0，1]上的随机数，？1^*为第1个粒子的个体最优极值，仏 (^为群 体最优极值；
[0023]粒子各维的位置是由S i gmo i d函数值和等效支路组、等效支路的优化共同决定的， Sigmoid函数为：
[0025]其中，SCvt,)表示Sigmoid函数值，e为自然常数，v:为第i个粒子第d维第n代的速 度；
[0026] 在步骤6中，当存在电流越限支路且切负荷标志Flag为0时，返回步骤5重新产生随 机数^和^并重新得出速度V:1和Sigmoid函数值，基于更新后的Sigmoid函数值进行故障后 的配电网重构，得到辐射状配电网。
[0027]在步骤6中，当存在电流越限支路且切负荷标志Flag为1时，采用基于最优故障恢 复路径的切负荷策略进行电流越限支路的负荷切除，对于一个恢复树，首先找到其所有故 障恢复路径，然后将所有故障恢复路径全部写入开关档案，进行开关的遍历组合，选择最优 故障恢复路径;其中恢复树是指以越限支路的上游节点为根节点，向下游遍历搜索至所有 叶子节点，形成的拓扑网络。
[0028]在步骤6中，优选采用以下策略进行负荷切除：
[0029] (1)计算树状网络中电流越限支路的越限量X;
[0030] (2)以越限支路的上游节点为根节点，向下游遍历搜索至所有叶子节点，形成拓扑 网络，称之为恢复树;从恢复树tr的各个叶子节点ti^nd. i分别向上游搜索，直到搜索到m节 点，使叶子节点trend.dljm的负荷量之和超过越限量X，此路径称为恢复树tr的第i条故障恢 复路径；
[0031] (3)将故障恢复路径上每个开关即节点间支路按照其上游节点的节点层次大小排 序写入故障恢复路径开关档案，一旦开关控制负荷量超过越限量或此路径上所有负荷均被 写入则此路径的档案写入终止，开始写下一故障恢复路径的开关档案，直到所有故障恢复 路径的开关档案全部写入;其中，根节点的节点层次为1，子节点层次顺次排列；
[0032] (4)在取切断负荷集合时，首先查看开关档案每条路径末端的开关控制负荷是否 大于越限量，若大于则将断开此开关列为备选切除方案并将此开关从开关档案删除，否则 不进行删除操作；
[0033] (5)进行开关的遍历组合，每条故障恢复路径中最多断开一个开关，若备选切除方 案中存在相同开关则删去其中一个;若存在上下级关系，则将下级开关从备选切除方案中 删除，若备选切除方案中切除了分布式电源，则进行孤岛划分即由分布式电源为负荷供电 并将恢复量即孤岛划分中由分布式电源供电的负荷量计入切断负荷量；
[0034] (6)选择切除负荷量大于越限量的各备选切除方案进行切除负荷量的排序，选择 其中切负荷量最小的方案即为最优故障恢复路径；
[0035] 当存在切除某分布式电源与否均可使得切除负荷量最小的情况，选择不切除该分 布式电源。
[0036]本发明具有以下有益的技术效果：
[0037] (1)考虑了分布式电源随时间的出力变化，建立了多时段动态故障恢复模型，满足 了现场运行的实际要求；（2)提出了基于最优故障恢复路径的切负荷策略，可以对包含DG的 辐射形配电网进行准确的切负荷操作，得到最优切除方案。
【附图说明】
[0038]图1为本发明考虑DG出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法的流程图；
[0039]图2是正常运行的配电网线路图；
[0040]图3是图2中母线101发生故障，断路器&和&断开时的配电网线路图；
[0041]图4是光伏发电全天各时段最大出力曲线图；图5是铅酸蓄电池及柴油发电机各时 段最大出力曲线图；
[0042]图6是算例中一个恢复树图；
[0043]其中，图2中黑色实心圆圈为节点负荷，方块代表断路器，实心为闭合状态，空心为 断开状态，DG^铅蓄电池组，DG2、DG4为光伏发电系统，DG3、DG5为柴油发电机组。DG的供电能 力如图4和图5所示。正常运行时支路3-4、8-10、15-16、15-20、6-23、9-25和14-27断开。
【具体实施方式】
[0044]以下将结合附图和实例对发明的内容做进一步说明。
[0046] 表1算例负荷量
[0047] 如图2所示，配电网正常运行时支路开关3-4、8-10、15-16、15-20、6-23、9-25和14-27断开，负荷l、2、3、7、8和9由母线101的断路器S 1控制供电；负荷10、ll、12、13、14和15由母 线101的断路器S2和DG4控制供电；负荷4、5、6、20、21和22由母线102断路器5 3控制供电；负荷 16、17、18和19由母线103断路器S4和DG2控制供电，各负荷的负荷量如表1所示。当如图3母线 101在早上9点发生故障，断路器5 1和&断开时，采用本发明公开的考虑DG出力曲线的配电网 多时段动态故障恢复方法，包括如下步骤(如图1所示）：
[0048] 步骤1:配电网发生故障后，根据故障情况设定故障恢复时长并根据分布式电源的 出力预测曲线设定恢复时段数T，建立以最小总损失负荷量为主要目标函数、最少开关操作 次数为次要目标函数的配电网故障恢复模型（首先满足主要目标函数，在主要目标函数值 相同的时候才考虑次要目标函数），在所述配电网故障恢复模型中将分布式电源出力值作 为负的负荷纳入模型，将初始恢复时段t的初始值赋1;
[0049] 在本申请的实施例中，故障恢复时间设定为5个小时，如图4为光伏发电全天各时 段最大出力曲线图，即算例中光伏发电系统DG 2和DG4在全天各时段的出力情况；图5为铅酸 蓄电池及柴油发电机各时段最大出力曲线图，其中实线代表铅酸蓄电池组〇6 1连续工作7小 时以内各时段最大出力曲线图，虚线表示柴油发电机组DG3和065连续工作7小时以内各时段 最大出力曲线图；根据分布式电源的出力情况我们将恢复时间等分为五个时段，每个时段 一个小时；
[0050] 步骤2:输入配电网的节点负荷矩阵、支路阻抗矩阵、关联矩阵、故障发生时刻和恢 复时间等基础数据，采用重复潮流计算判断故障后的配电网是否需要切负荷，是则令切负 荷标志Flag = l，否则令Flag = 0;
[0051] 输入算例配电网的节点负荷矩阵、支路阻抗矩阵、关联矩阵，输入故障发生时刻为 早上九点，恢复时间5小时，采用重复潮流计算判断结果为需要切负荷，令Flag = l;
[0052] 步骤3:将对配电网环网主体结构解环效果相同的多个相连支路等效合并为支路 组;令迭代次数k = 1;
[0053] 在配电网故障恢复模型中将该支路开关闭合，合并环网结构的等效支路组:支路 1-2、2-3、3-4、4-5、5-20、15-20、11-15、10-11、8-10、7-8、1-7合并为一个支路组，支路15-16、16-18、18-19、19-母线103合并为一个支路组，支路20-21、21-22、22_母线102合并为一 个支路组;令迭代次数k = 1;
[0054] 步骤4:将不在环网主体结构中的支路强行置1，即在配电网故障恢复模型中将该 支路开关闭合，初始化粒子群，用粒子各维的值代表配电网中相应支路的开关状态，粒子该 维值为〇即该支路开关断开，粒子该维值为1即该支路开关闭合；
[0055] 将不在环网结构上的支路 5-6、6-23、11-12、12-13、12-14、13-26、14-27、17-18、 17-24强行置1;初始化粒子群:设置最大迭代次数k max为100，k初始值赋1，惯性因子co取1， 学习因子C1和C2均取2;
[0056] 步骤5:基于改进二进制粒子群算法中的Sigmoid函数值进行故障后的配电网重 构，得到辐射状配电网；
[0057]基于改进二进制粒子群算法中的Sigmoid函数值进行故障后的配电网重构，得到 辐射状配电网；
[0058] (1)设置粒子初始速度和位置，计算各粒子的Sigmoid函数值，选择环网主体结构 中的支路Sigmoid的函数值最小的支路1-7置0,将其所在支路组的其他支路1-2、2-3、3-4、 4-5、5-20、15-20、11 -15、10-11、8-10、7-8 强行置 1;
[0059] (2)取出断开支路组，将与取出断开支路组后剩下的环网结构无关的支路强行置1 (剩下的环网主体结构指取出断开支路组后，剩下的所有开关闭合后的环状结构），从剩下 的环网主体支路中选择Sigmoid函数值最小的支路(此处为支路15-20)断开，将其所在支路 组的其他支路置1，此时已无环网，剩下所有支路全部置1;
[0060] (3)重复步骤(2)直至断开2条支路组，生成辐射状配电网结构：支路开关1-7、15_ 20断开；
[0061] 步骤6:判断经过步骤5得到辐射状配电网是否存在电流越限的支路，当不存在电 流越限支路，进入步骤7;
[0062] 篇幅所限，仅举第一时段和第五时段为例：
[0063] 第一时段即9点-10点，根据改进二进制粒子群算法得到辐射网架结构为断开支路 1-7和15-20,此时所有支路电流均不越限；
[0064] 第五时段即13点-14点，根据改进二进制粒子群算法得到辐射网架结构为断开支 路1-7和15-20,电流越限支路为22-母线102。本领域技术人员能够理解，设定任何一种切负 荷策略均能实现本申请的技术方案。本申请实施例优选介绍以下两种切负荷策略，但是需 要说明的是，所介绍的以下两种切负荷策略只是为了帮助读者更好地理解本申请的发明精 神，而不是对本发明甚至权利要求的限制。本申请列举了以下两种具体的切负荷策略，第一 种切负荷策略即基于最优故障恢复路径的切负荷策略包括以下步骤：
[0065] (1)计算辐射网中越限支路的越限量X;
[0066] 第五时段支路22-母线102越限量为26A;
[0067] (2)以越限支路的上游节点为根节点，向下游遍历搜索至所有叶子节点，形成拓扑 网络，称之为恢复树;从恢复树t的各个叶子节点tmd.i分别向上游深度搜索，直到搜索到m 节点，使叶子节点的负荷量之和超过越限量X，此路径称为恢复树t的第i条故障恢 复路径；
[0068]恢复树图见图6:其第一条故障恢复路径为DQ、节点6和节点5,第二条故障恢复路 径为节点1和节点2;
[0069] (3)将故障恢复路径上每个开关即节点间支路按照其上游节点的节点层次大小排 序写入故障恢复路径开关档案，一旦开关控制负荷量超过越限量或此路径上所有负荷均被 写入则此路径的档案写入终止，开始写下一故障恢复路径的开关档案，直到所有故障恢复 路径的开关档案全部写入;其中，根节点的节点层次为1，子节点层次顺次排列；
[0070] 开关档案为：（括号内的量表达此支路开关控制负荷量）
[0072] (4)在取切断负荷集合时，首先查看开关档案每条路径末端的开关控制负荷是否 大于越限量，若大于则将断开此开关列为备选切除方案并将此开关从开关档案删除，否则 不进行删除操作；
[0073] 开关档案每条路径末端的开关控制负荷越限量均小于越限量，所以无开关从开关 档案删除；
[0074] (5)进行开关的遍历组合，每条故障恢复路径中最多断开一个开关，若备选切除方 案中存在相同开关则删去其中一个;若存在上下级关系，则将下级开关从备选切除方案中 删除，若备选切除方案中切除了DG，则进行孤岛划分即由DG为负荷供电，并将恢复量即孤岛 划分中由DG供电的负荷量计入切断负荷量；
[0075] 此处不一一列举，只取典型为例：
[0076] 方案3:路径1断开开关5-6,路径2断开开关2-1，实际切除负荷1和负荷6,共58A(DG 无法进行孤岛划分，恢复量为0);
[0077]若路径1选择断开开关20-5，路径2选择断开开关2-1，则由于20-5是开关2-1的上 级开关，将2-1从操作方案中删去，只留下20-5;
[0078] (6)选择切除负荷量大于越限量的方案进行切除负荷量的排序，选择其中切负荷 量最小的方案，即为最优故障恢复路径；
[0080]切除负荷量最小的为方案2和方案3，方案2保留了DGi，提高了馈线载流裕度，所以 选出最优切除方案为方案2;
[0081 ]第二种切负荷策略采用优先切除接近越限量负荷的切负荷方式，包括以下内容： [0082] (1)计算辐射网中越限支路的越限量X;
[0083] 第五时段支路22-母线102越限量为26A;
[0084] (2)搜索得到所有末端负荷节点，找到负荷量最接近越限量的负荷切除；
[0085] 末端负荷为负荷1和负荷23(DG〇,其负荷量分别为25A和-20A，选择最接近越限量 (26A)的负荷1切除；
[0086] (3)更新越限量和末端负荷节点，重复步骤(2)，直到越限量小于0,切负荷操作结 束；
[0087]越限量更新为1A，末端负荷节点更新为负荷2和负荷23,其负荷量分别为3(^和_ 20A，选择切除负荷23;越限量更新为21A，末端负荷节点更新为负荷2和负荷6,负荷量分别 为30A和33A，选择负荷2切除，越限量更新为-9A，切负荷操作结束，断开支路为6-23、1-2、2-3；
[0088] 步骤7:根据最小总损失负荷量更新粒子群算法中的个体最优极值和群体最优极 值并令迭代次数k = k+l，重复步骤5-7,达到最大迭代次数kmax后，得出当前时段配电网故障 最优恢复方案，此时，根据群体最优极值得到"最小损失负荷量的粒子的位置"，即配电网故 障最优恢复方案的拓扑结构；
[0089] 更新个体最优极值和群体最优极值;k = k+l，对粒子的速度按照公式进行更新迭 代，重复步骤5和7,达到最大迭代次数后停止，得出单时段最优恢复方案，即断开支路1-2、 2-3、1-7、15-20;
[0090]步骤8:令恢复时段数t = t+l，重复步骤5-7,直到t大于T时停止，得到各个时段的 配电网故障最优恢复方案;根据最少开关操作次数的次要目标函数，将各单时段的最优恢 复方案进行枚举组合，得出开关操作次数最少的切除方案即为配电网多时段动态故障恢复 的最佳方法。
[0091]得到最恢复方案如下：
[0093]以上给出的实施例用以说明本发明和它的实际应用，并非对本发明作任何形式上 的限制，任何一个本专业的技术人员在不偏离本发明技术方案的范围内，依据以上技术和 方法作一定的修饰和变更当视为等同变化的等效实施例。
【主权项】
1. 考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，其特征在于：首先根 据故障情况设定故障恢复时间，根据DG出力情况设定恢复时段数，然后采用改进二进制粒 子群算法进行网络重构，得到辐射状配电网，基于最优故障恢复路径的切负荷策略对每个 生成的辐射状网架结构进行切负荷操作，采用枚举组合法将各单时段的最优恢复方案进行 组合，得出开关操作次数最少的方案，即为配电网多时段动态故障恢复方法。2. 考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，在配电网故障恢复过 程中，将分布式电源出力值作为负的负荷纳入配电网故障恢复模型;其特征在于，所述方法 包括以下步骤： 步骤1:配电网发生故障后，设定故障恢复时长和恢复时段数T，建立以最小总损失负荷 量为主要目标函数、最少开关操作次数为次要目标函数的配电网故障恢复模型，即配电网 故障恢复方案首先满足主要目标函数，在主要目标函数值相同的时候才考虑次要目标函 数，在所述配电网故障恢复模型中将分布式电源出力值作为负的负荷纳入模型，将初始恢 复时段t的初始值赋1; 步骤2:输入配电网的节点负荷矩阵、支路阻抗矩阵、关联矩阵、故障发生时刻和恢复时 间等基础数据，采用重复潮流计算判断故障后的配电网是否需要切负荷，是则令切负荷标 志Flag = l，否则令Flag = 0; 步骤3:将对配电网环网主体结构解环效果相同的多个相连支路等效合并为支路组;令 迭代次数k=l; 步骤4:将不在环网主体结构中的支路强行置1，即在配电网故障恢复模型中将该支路 开关闭合，初始化粒子群，用粒子各维的值代表配电网中相应支路的开关状态，粒子该维值 为〇即该支路开关断开，粒子该维值为1即该支路开关闭合； 步骤5:基于改进二进制粒子群算法中的Sigmoid函数值进行故障后的配电网重构，得 到辐射状配电网； 步骤6:判断经过步骤5得到辐射状配电网是否存在电流越限的支路，当不存在电流越 限支路，进入步骤7; 当存在电流越限支路时，若切负荷标志Flag为0则返回步骤5根据重新产生的随机数得 到更新后的粒子速度和Sigmoid函数值，重复步骤5-6;若切负荷标志Flag为1，则采用设定 的切负荷策略对步骤5生成的辐射状配电网络中每个树状网络进行切负荷操作，然后进入 步骤7，其中，所述树状网络是指在辐射状配电网中每条母线供电的网络； 步骤7:根据最小总损失负荷量更新粒子群算法中的个体最优极值和群体最优极值并 令迭代次数k = k+l，重复步骤5-7，达到最大迭代次数kmax后，得出当前时段配电网故障最优 恢复方案，此时，根据群体最优极值得到"最小损失负荷量的粒子的位置"，即配电网故障最 优恢复方案的拓扑结构； 步骤8:令恢复时段数t = t+l，重复步骤5-7,直到t大于T时停止，得到各个时段的配电 网故障最优恢复方案;根据最少开关操作次数的次要目标函数，将各单时段的最优恢复方 案进行枚举组合，得出开关操作次数最少的切除方案即为配电网多时段动态故障恢复的最 佳方法。3. 根据权利2所述的考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，其 特征在于： 在步骤1中，在配电网故障恢复模型中考虑了DG的出力变化，将故障恢复划分为多时段 动态模型。4. 根据权利2所述的考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，其 特征在于： 在步骤5中，改进二进制粒子群算法速度的迭代公式为：式中，☆、</分别为第i个粒子第d维第η代和第n+1代的速度，ω为惯性因子，cdPC2 为学习因子，^和〇为[0，1]上的随机数少1^*为第1个粒子的个体最优极值，仏(^为群体最 优极值； 粒子各维的位置是由S i g m 〇 i d函数值和等效支路组、等效支路的优化共同决定的， Sigmoid函数为：其中，只义』)表示Sigmoid函数值，e为自然常数，为第i个粒子第d维第η代的速度。5. 根据权利4所述的考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，其 特征在于： 在步骤6中，当存在电流越限支路且切负荷标志Flag为0时，返回步骤5重新产生随机数 ^和^并重新得出速度 和Sigmoid函数值，基于更新后的Sigmoid函数值进行故障后的配 电网重构，得到辐射状配电网。6. 根据权利2所述的考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方法，其 特征在于： 在步骤6中，当存在电流越限支路且切负荷标志Flag为1时，采用基于最优故障恢复路 径的切负荷策略进行电流越限支路的负荷切除，对于一个恢复树，首先找到其所有故障恢 复路径，然后将所有故障恢复路径全部写入开关档案，进行开关的遍历组合，选择最优故障 恢复路径;其中恢复树是指以越限支路的上游节点为根节点，向下游遍历搜索至所有叶子 节点，形成的拓扑网络。7. 根据权利要求2或6所述的考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复 方法，其特征在于： 在步骤6中，优选米用以下策略进行负荷切除： (1) 计算树状网络中电流越限支路的越限量X; (2) 以越限支路的上游节点为根节点，向下游遍历搜索至所有叶子节点，形成拓扑网 络，称之为恢复树;从恢复树tr的各个叶子节点trend, i分别向上游搜索，直到搜索到m节点， 使叶子节点trend.dljm的负荷量之和超过越限量X，此路径称为恢复树tr的第i条故障恢复 路径； (3) 将故障恢复路径上每个开关即节点间支路按照其上游节点的节点层次大小排序写 入故障恢复路径开关档案，一旦开关控制负荷量超过越限量或此路径上所有负荷均被写入 则此路径的档案写入终止，开始写下一故障恢复路径的开关档案，直到所有故障恢复路径 的开关档案全部写入;其中，根节点的节点层次为1，子节点层次顺次排列； (4) 在取切断负荷集合时，首先查看开关档案每条路径末端的开关控制负荷是否大于 越限量，若大于则将断开此开关列为备选切除方案并将此开关从开关档案删除，否则不进 行删除操作； (5) 进行开关的遍历组合，每条故障恢复路径中最多断开一个开关，若备选切除方案中 存在相同开关则删去其中一个;若存在上下级关系，则将下级开关从备选切除方案中删除， 若备选切除方案中切除了分布式电源，则进行孤岛划分即由分布式电源为负荷供电并将恢 复量即孤岛划分中由分布式电源供电的负荷量计入切断负荷量； (6) 选择切除负荷量大于越限量的各备选切除方案进行切除负荷量的排序，选择其中 切负荷量最小的方案即为最优故障恢复路径。8.根据权利要求7所述的考虑分布式电源出力曲线的配电网多时段动态故障恢复方 法，其特征在于： 在第(6)步切负荷量最小的方案中，当存在切除某分布式电源与否均可使得切除负荷 量最小的情况，选择不切除该分布式电源。
【文档编号】G06Q50/06GK105958486SQ201610425258
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】齐郑, 张首魁, 李志 , 庄舒仪
【申请人】华北电力大学