含柔性软开关的韧性配电网的故障恢复方法与流程

文档序号:23723871发布日期:2021-01-26 14:26阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种含柔性软开关的韧性配电网重要负荷恢复方法,其特征在于,包括:当含柔性软开关的韧性配电网发生故障后,建立所述韧性配电网的故障恢复相关的混合整数二阶锥规划misocp模型,该misocp模型包含目标函数和约束条件,所述约束条件包括配电网运行约束、电源运行约束和柔性软开关运行约束;求解所述misocp模型,得到所述韧性配电网的各个时段的故障恢复策略;制定所述韧性配电网的故障恢复操作规则,确定系统在不同状态间切换的操作次序,根据所述故障恢复策略和所述故障恢复操作规则得到所述韧性配电网的整体恢复方案。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述misocp模型的目标函数包括:3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述misocp模型的约束条件包括:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:1)配电网运行约束:电源运行约束:电源运行约束:
sop运行约束:sop运行约束:sop运行约束:sop运行约束:sop运行约束:其中,n、e、g、b和r分别表示节点、线路、dg、es和根节点构成的集合;α
ij
为0-1决策变量,表示线路的恢复状态;p
ij,t
、q
ij,t
、p
hi,t
、q
hi,t
分别为线路(i,j)和(h,i)的有功无功功率变量,和l
ij,t
=i
ij,t
i
ij,t*
为非负实数变量,其中v
i,t
代表节点i的电压相量,i
ij,t
代表线路(i,j)的电流相量;和表示时段t中节点i处电源向i注入的有功无功功率;和表示时段t中节点i处sop向i注入的有功无功功率;f
ij
为连续的辅助变量,表示线路的虚拟潮流,d
i
为已知常量,表示非根节点的虚拟负荷需求,此处取1;和表示时段t内节点i的负荷有功无功功率,为0-1常量,用于表示节点i的负荷在时段t是否由自备电源供电,m表示数值非常大的正实数;r
ij
和x
ij
为线路阻抗,p
imax
和为dg有功和无功功率输出上限;p
ich-max
和p
idch-max
分别为储能充电和放电的最大功率;为dg的初始能量;κ∈[0,1]表示储能的荷电状态;和分别为储能的荷电状态上下限,为初始荷电状态;ρ
i
为转换系数,将能量转换为该设备的荷电状态,和为连续变量,分别表示sop向节点j注入的有功和无功功率,和分别表示sop靠近i侧和j侧变流器的有功损耗;和分别表示sop两侧变流器的损耗系数。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的求解所述misocp模型,得到所述韧性配电网的各个时段的故障恢复策略包括:在misocp模型中输入算例信息,该算例信息包括节点、支路、负荷、电源与柔性软开关sop信息,在matlab 2016a软件中,通过cvx优化建模包对输入了算例信息的misocp模型进行建模,调用优化求解器mosek对通过cvx优化建模包建立的模型进行求解,得到misocp模型的求解结果,该求解结果包括韧性配电网的各个时段的故障恢复策略,各个时段的故障恢复策略包括各个时段的负荷恢复情况与恢复后拓扑情况、sop最后时段功率输出及两端电压情况。5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述韧性配电网的故障恢复操作规则包括:
黑启动及运行状态变化操作次序确定规则:基于故障恢复策略中得到的运行拓扑,利用dijkstra算法寻找黑启动机组与其他各台机组的最短路径,该最短路径的距离为黑启动机组与各台机组间可开断线路的条数,按照最短路径通过开关操作将黑启动机组与各机组依次相连,形成电气孤岛;以故障恢复策略中通过求解恢复问题的misocp模型得到的可恢复的负荷集合为对象,如果电源相连路径经过重要负荷,则观察电源总容量是否有能力接入重要负荷,如有,则接入;对于不在电源相连路径中的负荷以及普通负荷,利用dijkstra算法寻找已带电的孤岛与所有负荷的最短路径,按照负荷优先级依次恢复负荷;对于在后续恢复中不同时段运行状态发生变化的情况,即有新的负荷恢复的情况,以故障恢复策略中新增恢复负荷为对象,基于该时段的运行拓扑,利用dijkstra算法寻找已带电的孤岛与所有负荷的最短路径,按照负荷优先级依次恢复负荷。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述韧性配电网的故障恢复操作规则包括:故障恢复过程中sop控制模式切换规则:在故障恢复过程中,需要决策sop是否闭合时,sop两端的运行情况分为两种,一种运行情况是一端为带电侧,一端为失电侧,另一种运行情况是两端均为带电侧,当两侧分别为带电侧和失电侧时,以黑启动电源为起点进行恢复,sop带电侧为与黑启动电源相连的一侧,由黑启动电源提供电压和频率支撑;而另一侧无电源,此时sop的带电侧vsc为vdcq控制,失电侧vsc为vf控制模式,抬升失电侧电压,为失电侧网络提供电压和频率支撑,并为失电侧输入有功和无功功率,以支撑失电侧网络中负荷的恢复;当两侧均为带电侧时,其两侧均已与黑启动电源相连,此时sop的控制模式为vdcq-pq控制,起调节功率和电压的作用。
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