用于微电网中投切设备的确定方法、装置及存储介质与流程

本申请实施例涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种用于微电网中投切设备的确定方法、装置及存储介质。

背景技术：

随着分布式发电所占比重的增加，微电网受到了广泛的关注。微电网是指由分布式电源、储能设备、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇聚成的小型发电系统。小水电站等分布式电源具有建设周期短、易于标准化以及清洁无污染的优点，所以被广泛应用于水力资源丰富但地处偏远的乡村或山区等地区。小水电站等分布式电源一般以“t”接的方式直接接入配电网馈线侧。参照图1，提供了一种包含小水电站微电网的典型拓扑。在小水电站分布较多的山区和农村地区，用电负荷较小，各小水电站发出的有功功率远大于本地负荷消耗的有功功率，所以，小水电站一般与外部大电网并网运行，通过联络线向大电网输出额外的有功功率。

然而，当含小水电站微电网的某条馈线因发生故障而被切除时，处于故障位置下游线路中的小水电站和负荷点会形成“孤岛”，“孤岛”内部小水电站输出功率与负荷点消耗功率往往是不平衡的，会破坏“孤岛”内部的电压和频率稳定，影响电能质量。因此，亟待提出一种用于微电网中投切设备的确定方法，以解决“孤岛”内部的功率平衡问题。

技术实现要素：

本申请提供一种用于微电网中投切设备的确定方法、装置及存储介质。根据该方法确定的投切设备，可以实现在电网中出现故障线路的情况下平衡分布式电源和负荷点的功率。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种用于微电网中投切设备的确定方法，包括：根据故障位置的下游线路的潮流数据确定至少一个目标线路；然后，以至少一个目标线路为解列点，将下游线路划分为至少两个孤岛；之后根据至少两个孤岛中负荷点的负荷功率和至少两个孤岛中分布式电源的输出功率，确定孤岛中的待投切设备。其中，下游线路包括第一负荷点和第二负荷点，故障前电网中能量流向为从故障位置处经第一负荷点流向第二负荷点。

由于潮流数据一般为两个负荷点之间功率的差额，所以，以潮流数据越小的下游线路作为解列点划分孤岛，更易平衡孤岛内部的功率。因此，本申请可以根据故障位置的下游线路的潮流数据从下游线路中选择目标线路，然后以目标线路为解列点进行孤岛划分。另外，在孤岛内部，分布式电源为负荷点传输能量，所以可以根据孤岛中负荷点的负荷功率和分布式电源的输出功率，确定出待投切设备。这样，在确定出待投切设备之后，可以根据确定出的待投切设备进行负荷点或分布式电源的切除，从而可以实现在电网中出现故障线路的情况下平衡分布式电源和负荷点的功率。

可选的，在一种可能的设计方式中，上述“根据故障位置的下游线路的潮流数据确定至少一个目标线路”之前，本申请实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法可以包括：获取故障前电网中线路的潮流数据和能量流向；根据故障前电网中线路的潮流数据和能量流向，建立边赋权树形图；根据定段保护设备的故障输出信息在边赋权树形图中确定故障位置和故障位置的下游线路。

其中，边赋权树形图中包括多个负荷点；多个负荷点中每两个负荷点的连线对应一条线路。

可选的，在另一种可能的设计方式中，上述“根据故障位置的下游线路的潮流数据确定至少一个目标线路”可以包括：从故障前电网中线路的潮流数据中获取故障位置的下游线路的潮流数据；将下游线路中潮流数据的数值最小的n个线路确定为至少一个目标线路；其中，n为正整数。

可选的，在另一种可能的设计方式中，上述“根据至少两个孤岛中负荷点的负荷功率和至少两个孤岛中分布式电源的输出功率，确定孤岛中的待投切设备”，可以包括：根据目标孤岛中负荷点的负荷功率确定总负荷功率，并根据目标孤岛中分布式电源的输出功率确定总输出功率；目标孤岛为至少两个孤岛中的任意一个；获取第一排序结果和第二排序结果；第一排序结果为目标孤岛中负荷点的负荷功率的大小排序，第二排序结果为目标孤岛中分布式电源的输出功率的大小排序；根据总负荷功率和总输出功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。

可选的，在另一种可能的设计方式中，总负荷功率包括总负荷有功功率和总负荷无功功率，总输出功率包括总输出有功功率和总输出无功功率；上述“根据目标孤岛中负荷点的负荷功率确定总负荷功率，并根据目标孤岛中分布式电源的输出功率确定总输出功率”可以包括：

根据目标孤岛中负荷点的负荷功率和第一功率因数确定总负荷有功功率和总负荷无功功率，并根据目标孤岛中分布式电源的输出功率和第二功率因数确定总输出有功功率和总输出无功功率；第一功率因数用于表征总负荷功率中总负荷有功功率和总负荷无功功率的比值关系；第二功率因数用于表征总输出功率中总输出有功功率和总输出无功功率的比值关系。

可选的，在另一种可能的设计方式中，上述“根据总负荷功率和总输出功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备”可以包括：确定总负荷有功功率与总输出有功功率的差值大于第一预设值，和/或，总负荷无功功率与总输出无功功率的差值大于第二预设值；根据总负荷有功功率与总输出有功功率的大小关系、总负荷无功功率与总输出无功功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。

可选的，在另一种可能的设计方式中，在总输出有功功率小于总负荷有功功率，且总输出无功功率小于总负荷无功功率的情况下，本申请提供的用于微电网中投切设备的确定方法还包括：在确定有备用分布式电源的情况下，将备用分布式电源确定为投入设备；根据备用分布式电源的输出功率确定是否满足投入需求；在确定不满足投入需求的情况下，根据第一排序结果从目标孤岛中负荷点中确定切除设备。

第二方面，本申请提供一种用于微电网中投切设备的确定装置，包括确定模块和划分模块；其中，确定模块，用于根据故障位置的下游线路的潮流数据确定至少一个目标线路；下游线路包括第一负荷点和第二负荷点，故障前电网中能量流向为从故障位置处经第一负荷点流向第二负荷点；划分模块，用于以确定模块确定的至少一个目标线路为解列点，将下游线路划分为至少两个孤岛；确定模块，还用于根据划分模块划分的至少两个孤岛中负荷点的负荷功率和至少两个孤岛中分布式电源的输出功率，确定孤岛中的待投切设备。

可选的，在一种可能的设计方式中，本申请实施例提供的用于电网中投切设备的确定装置还包括：获取模块，用于获取故障前电网中线路的潮流数据和能量流向；建立模块，用于根据获取模块获取的故障前电网中线路的潮流数据和能量流向，建立边赋权树形图；确定模块，用于根据定段保护设备的故障输出信息在边赋权树形图中确定故障位置和故障位置的下游线路。其中，边赋权树形图中包括多个负荷点；多个负荷点中每两个负荷点的连线对应一条线路。

可选的，在另一种可能的设计方式中，确定模块具体用于：从故障前电网中线路的潮流数据中获取故障位置的下游线路的潮流数据；将下游线路中潮流数据的数值最小的n个线路确定为至少一个目标线路；其中，n为正整数。

可选的，在另一种可能的设计方式中，确定模块具体用于：

根据目标孤岛中负荷点的负荷功率确定总负荷功率，并根据目标孤岛中分布式电源的输出功率确定总输出功率；目标孤岛为至少两个孤岛中的任意一个；

获取第一排序结果和第二排序结果；第一排序结果为目标孤岛中负荷点的负荷功率的大小排序，第二排序结果为目标孤岛中分布式电源的输出功率的大小排序；

根据总负荷功率和总输出功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。

可选的，在另一种可能的设计方式中，总负荷功率包括总负荷有功功率和总负荷无功功率，总输出功率包括总输出有功功率和总输出无功功率；确定模块具体用于：

根据目标孤岛中负荷点的负荷功率和第一功率因数确定总负荷有功功率和总负荷无功功率，并根据目标孤岛中分布式电源的输出功率和第二功率因数确定总输出有功功率和总输出无功功率；第一功率因数用于表征总负荷功率中总负荷有功功率和总负荷无功功率的比值关系；第二功率因数用于表征总输出功率中总输出有功功率和总输出无功功率的比值关系。

可选的，在另一种可能的设计方式中，确定模块具体用于：

确定总负荷有功功率与总输出有功功率的差值大于第一预设值，和/或，总负荷无功功率与总输出无功功率的差值大于第二预设值；根据总负荷有功功率与总输出有功功率的大小关系、总负荷无功功率与总输出无功功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。

可选的，在另一种可能的设计方式中，在总输出有功功率小于总负荷有功功率，且总输出无功功率小于总负荷无功功率的情况下，确定模块还用于：在确定有备用分布式电源的情况下，将备用分布式电源确定为投入设备；根据备用分布式电源的输出功率确定是否满足投入需求；在确定不满足投入需求的情况下，根据第一排序结果从目标孤岛中负荷点中确定切除设备。

第三方面，本申请提供一种用于微电网中投切设备的确定装置，包括存储器、处理器、总线和通信接口；存储器用于存储计算机执行指令，处理器与存储器通过总线连接；当用于微电网中投切设备的确定装置运行时，处理器执行存储器存储的计算机执行指令，以使用于微电网中投切设备的确定装置执行如上述第一方面提供的用于微电网中投切设备的确定方法。

可选的，该用于微电网中投切设备的确定装置还可以包括收发器，该收发器用于在用于微电网中投切设备的确定装置的处理器的控制下，执行收发数据、信令或者信息的步骤，例如，获取故障前电网中线路的潮流数据和能量流向。

进一步可选的，该用于微电网中投切设备的确定装置可以是用于实现用于微电网中投切设备的确定的物理机，也可以是物理机中的一部分装置，例如可以是物理机中的芯片系统。该芯片系统用于支持用于微电网中投切设备的确定装置实现第一方面中所涉及的功能，例如，接收，发送或处理上述用于微电网中投切设备的确定方法中所涉及的数据和/或信息。该芯片系统包括芯片，也可以包括其他分立器件或电路结构。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机执行指令时，使得计算机执行如第一方面提供的用于微电网中投切设备的确定方法。

第五方面，本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面提供的用于微电网中投切设备的确定方法。

需要说明的是，上述计算机指令可以全部或者部分存储在计算机可读存储介质上。其中，计算机可读存储介质可以与用于微电网中投切设备的确定装置的处理器封装在一起的，也可以与用于微电网中投切设备的确定装置的处理器单独封装，本申请对此不做限定。

本申请中第二方面、第三方面、第四方面以及第五方面的描述，可以参考第一方面的详细描述；并且，第二方面、第三方面、第四方面、以及第五方面的描述的有益效果，可以参考第一方面的有益效果分析，此处不再赘述。

在本申请中，上述用于微电网中投切设备的确定装置的名字对设备或功能模块本身不构成限定，在实际实现中，这些设备或功能模块可以以其他名称出现。只要各个设备或功能模块的功能和本申请类似，属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内。

本申请的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种小水电站微电网的拓扑示意图；

图2为本申请实施例提供的一种用于微电网中投切设备的确定方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的一种边赋权树形图；

图4为本申请实施例提供的一种功率圆的示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种用于微电网中投切设备的确定方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的又一种用于微电网中投切设备的确定方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种节点拓扑示意图；

图8为本申请实施例提供的一种节点电压标幺值的折线图；

图9为本申请实施例提供的一种用于微电网中投切设备的确定装置的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的另一种用于微电网中投切设备的确定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法、装置及存储介质进行详细地描述。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。

本申请的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本申请的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

小水电站等分布式电源具有建设周期短、易于标准化以及清洁无污染的优点，所以被广泛应用于水力资源丰富但地处偏远的乡村或山区等地区。小水电站等分布式电源一般以“t”接的方式直接接入配电网馈线侧。参照图1，提供了一种包含小水电站的典型拓扑。在小水电站分布较多的山区和农村地区，用电负荷较小，各小水电站发出的有功功率远大于本地负荷消耗的有功功率，所以，小水电站一般与外部大电网并网运行，通过联络线向大电网输出额外的有功功率。如图1所示，微电网拓扑中，小水电a、小水电b、小水电c以及小水电d连接在主网线路上，为负载a、负载b以及负载c输送能量。

然而，当含小水电站的微电网的某条馈线因发生故障而被切除时，处于故障位置下游线路中的小水电站和负荷点会形成“孤岛”，“孤岛”内部小水电站输出功率与负荷点消耗功率往往是不平衡的，会破坏“孤岛”内部的电压和频率稳定，影响电能质量。因此，亟待提出一种用于微电网中投切设备的确定方法，以解决“孤岛”内部的功率平衡问题。

针对上述现有技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种用于微电网中投切设备的确定方法、装置及存储介质，该方法根据故障位置的下游线路的潮流数据从下游线路中选择目标线路，然后以目标线路为解列点进行孤岛划分，根据孤岛中负荷点的负荷功率和分布式电源的输出功率，确定出待投切设备。在确定出待投切设备之后，可以根据确定出的待投切设备进行负荷点或分布式电源的切除，从而可以实现在电网中出现故障线路的情况下平衡分布式电源和负荷点的功率。

本申请实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法可以适用于用于微电网中投切设备的确定装置。

用于微电网中投切设备的确定装置可以为物理机(如服务器)，也可以为部署在物理机上的虚拟机(virtualmachine，vm)。

下面对本申请提供的用于微电网中投切设备的确定方法进行详细说明。

参照图2，本申请实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法包括s201-s203：

s201、根据故障位置的下游线路的潮流数据确定至少一个目标线路。

其中，潮流数据可以为线路中两个负荷点之间功率的差额。

可选的，在一种可能的实现方式中，用于微电网中投切设备的确定装置可以通过建立边赋权树形图来确定至少一个目标线路。具体的，用于微电网中投切设备的确定装置可以获取故障前电网中线路的潮流数据和能量流向；然后根据故障前电网中线路的潮流数据和能量流向，建立边赋权树形图；之后根据定段保护设备的故障输出信息在边赋权树形图中确定故障位置和故障位置的下游线路。

其中，边赋权树形图中包括多个负荷点，多个负荷点中每两个负荷点的连线对应一条线路。

示例性的，参照图3所示，本申请实施例提供了一种边赋权树形图。如图3所示，边赋权树形图中包括有7个负荷点，负荷点1和2构成线路w12，负荷点2和3构成线路w23，负荷点3和7构成线路w37，负荷点3和4构成线路w34，负荷点4和5构成线路w45，负荷点5和6构成线路w56。其中，图3中箭头的指向即为故障前电网中线路的能量流向，也即是边赋权树形图中树状结构各边的正方向为从联络线节点指向馈线末端。

需要说明的是，在实际应用中，由于仅当连接母线内点的线路断开时才可形成孤岛，所以在建立边赋权树形图时，可以忽略小水电站的电源支路和负荷支路，仅保留系统中的母线内点和连接内点的边，也即是确定出如图3所示的边赋权树形图。

在建立如图3所示的边赋权树形图时，可以根据故障前电网中线路的潮流数据为各个线路(也即是图3中的各个边)赋权值。示例性的，用w表示母线节点集合，则连接母线内点i和j的边的权值wij可以用表达式(1)表示：

wij＝seij(i，j∈w)(1)

其中，seij表示故障前电网中线路的潮流数据的数值。

在一种可能的实现方式中，可以从馈线自动化终端(feederterminalunit，ftu)中获取记录的故障前电网中线路的潮流数据。

在建立边赋权树形图之后，可以根据定段保护设备的故障输出信息在边赋权树形图中确定故障位置，并确定出故障位置的下游线路。

其中，下游线路包括第一负荷点和第二负荷点，故障前电网中能量流向为从故障位置处经第一负荷点流向第二负荷点。如图3所示，若故障位置在线路w34之间，则下游线路为线路w45和线路w56。线路45中，负荷点4为第一负荷点，负荷点5为第二负荷点，能量流向为从负荷点3经负荷点4流向负荷点5。在线路56中，负荷点5为第一负荷点，负荷点6为第二负荷点，能量流向为从负荷点3经负荷点5流向负荷点6。

可选的，在一种可能的实现方式中，可以从故障前电网中线路的潮流数据中获取故障位置的下游线路的潮流数据，然后将下游线路中潮流数据的数值最小的n个线路确定为至少一个目标线路；n为正整数。

s202、以至少一个目标线路为解列点，将下游线路划分为至少两个孤岛。

由于解列点过多时，电网系统内部的稳定性很难去控制，所以一般选取一个解列点，也即是确定一个目标线路即可。示例性的，可以将下游线路中潮流数据的数值最小的一个线路确定为目标线路，然后以该目标线路为解列点，将下游线路划分为两个孤岛。

s203、根据至少两个孤岛中负荷点的负荷功率和至少两个孤岛中分布式电源的输出功率，确定孤岛中的待投切设备。

示例性的，本申请实施例中，分布式电源可以为小水电站。

可选的，在一种可能的实现方式中，可以根据目标孤岛中的所有负荷点的负荷功率确定出总负荷功率，并根据目标孤岛中所有分布式电源的输出功率确定出总输出功率；然后对目标孤岛中所有负荷点的负荷功率进行大小排序，得到第一排序结果，并对目标孤岛中的所有分布式电源的输出功率进行大小排序，得到第二排序结果；之后可以根据总负荷功率和总输出功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。

其中，目标孤岛为至少两个孤岛中的任意一个。

分布式电源的输出功率和负荷点的负荷功率均包括有功功率和无功功率，则对应的，总负荷功率包括总负荷有功功率和总负荷无功功率，总输出功率包括总输出有功功率和总输出无功功率。另外，功率因数可以表征功率中有功功率和无功功率的比值关系。所以，可选的，在一种可能的实现方式中，可以根据目标孤岛中所有负荷点的负荷功率以及每个负荷点的负荷功率对应的和第一功率因数确定总负荷有功功率和总负荷无功功率，并根据目标孤岛中所有分布式电源的输出功率以及每个输出功率对应的第二功率因数确定总输出有功功率和总输出无功功率。

其中，第一功率因数用于表征总负荷功率中总负荷有功功率和总负荷无功功率的比值关系，第二功率因数用于表征总输出功率中总输出有功功率和总输出无功功率的比值关系。

当负荷功率与输出功率之间的差值不在孤岛内分布式电源的调控范围内时，孤岛内部功率无法平衡，孤岛系统的频率和电压不稳定，电网系统不稳定。所有，可选的，在一种可能的实现方式中，在确定总负荷有功功率与总输出有功功率的差值大于第一预设值，和/或，总负荷无功功率与总输出无功功率的差值大于第二预设值的情况下，可以根据总负荷有功功率与总输出有功功率的大小关系、总负荷无功功率与总输出无功功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。之后，对确定出的切除设备进行切除，以使得故障后形成的孤岛系统的频率和电压尽快稳定，缩小故障停电范围。

其中，第一预设值和第二预设值可以是人为事先根据分布式电源的调节能力确定的功率差值。第一预设值和第二预设值可以相等也可以不等，本申请实施例对此不做限定。

在实际应用中，故障位置下游一般存有未投入使用的备用分布式电源，所以，不仅可以通过切除设备的方式实现孤岛内部的功率平衡，还可以通过投入备用分布式电源实现孤岛内部的功率平衡。所以，可选的，在一种可能的实现方式中，在确定有备用分布式电源的情况下，可以将备用分布式电源确定为投入设备，然后根据备用分布式电源的输出功率确定是否满足投入需求。若满足投入需求，则可以按照备用分布式电源的输出功率由小到大的顺序投入备用分布式电源，不用再从目标孤岛中负荷点中确定切除设备。若不满足投入需求，则可以在将备用分布式电源全部投入之后，根据第一排序结果从目标孤岛中负荷点中确定切除设备。

具体的，若确定总输出有功功率大于总负荷有功功率，且总输出无功功率大于总负荷无功功率，则可以根据第二排序结果，按照分布式电源的有功功率由小到大的顺序将分布式电源标记为切除设备，直至总输出有功功率与总负荷有功功率的差值小于第一预设值；若确定总输出有功功率小于总负荷有功功率，且总输出无功功率大于总负荷无功功率，则可以根据第一排序结果，按照负荷点的有功功率由小到大的顺序将负荷点标记为切除设备，直至总输出有功功率与总负荷有功功率的差值小于第一预设值，然后再根据第二排序结果，按照分布式电源中无功电源的无功功率由小到大的顺序将无功电源标记为切除设备，直至总输出无功功率与总负荷无功功率的差值小于第二预设值；若确定总输出有功功率小于总负荷有功功率，且总输出无功功率小于总负荷无功功率，则可以根据第一排序结果，按照负荷点的有功功率由小到大的顺序将负荷点标记为切除设备，直至总输出有功功率与总负荷有功功率的差值小于第一预设值；若确定总输出有功功率大于总负荷有功功率，且总输出无功功率小于总负荷无功功率，则可以根据第一排序结果，按照负荷点的无功功率由小到大的顺序将负荷点标记为切除设备，直至总输出无功功率与总负荷无功功率的差值小于第二预设值，之后可以根据第二排序结果，按照分布式电源的有功功率由小到大的顺序将分布式电源标记为切除设备，直至总输出有功功率与总负荷有功功率的差值小于第一预设值。在标记好切除设备之后，可以对标记的设备进行切除。

在第一预设值和第二预设值相等的情况下，示例性的，本申请实施例还提供了一种根据向量图与功率圆确定切除设备的方法。参照图4所示，提供了一种功率圆的示意图，其中，功率圆的半径为第一预设值或第二预设值。

示例性的，用于微电网中投切设备的确定装置在以解列点进行孤岛划分之后，可以确定出目标孤岛中包含的所有小水电站和负荷点，并确定是否存在备用小水电站。之后，可以计算出所有小水电站总输出功率，以及所有负荷点的总负荷功率。总输出功率可以用sout∑表示，总负荷功率可以用sload∑表示，其中sout∑和sload∑均为复数，包含实数部分和虚数部分，实数部分表示有功功率，虚数部分表示无功功率，sout∑可以根据表达式(2)计算，sload∑可以根据表达式(3)计算：

其中，m表示目标孤岛内部故障前所连接的小水电站的总量，n表示目标孤岛内部故障前所连接的负荷点的总数量，soutk表示小水电站k的输出功率，sloadk表示负荷点k的负荷功率，sloadk可以根据历史数据获取。

若sout∑和sload∑之间的关系满足表达式(4)，则表明目标孤岛内部的复功率差值δs未落在图4所在的功率圆内，则可以按照δs落在图4中的象限确定切除设备。

|δs|＝|sout∑-sloadk|>ε(4)

其中，ε表示第一预设值或第二预设值。

具体的，若δs的实部和虚部均为正数，也即是δs落在图4中第一象限的区域a中，则可按照各小水电机组的额定容量从小到大的顺序，依次将小水电机组标记为切除机组，每次标记完成后重新计算δs，直至δs落在功率圆内部。

若δs的实部为负数，虚部为正数，也即是δs落在图4中第二象限的区域b中，则可以首先按照目标孤岛内各负荷点的负荷有功功率从小到大的顺序依次将负荷点标记为切除，每次标记完成后重新计算δs，直至孤岛系统有功功率差值δp小于ε；之后，按照无功功率从小到大的顺序依次将小水电机组中无功电源标记为切除，每次标记完成后重新计算δs，直至δs落在功率圆内。

若δs的实部和虚部均为负数，也即是δs落在图4中第三象限的区域d中，则可以按照目标孤岛内各负荷点的负荷容量从小到大的顺序依次将负荷点标记为切除，每次标记完成后重新计算δs，直至δs落在功率圆内。

若δs的实部为正数，虚部为负数，也即是δs落在图4中第四象限的区域c中，则可以按照目标孤岛内各负荷点的无功功率从小到大的顺序依次将负荷点标记为切除，每次标记完成后重新计算δs，直至孤岛系统无功功率差值δq小于ε；之后，按照有功功率从小到大的顺序依次将小水电机组标记为切除，每次标记完成后重新计算δs，直至δs落在功率圆内。

综上，本申请实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法中，由于潮流数据一般为两个负荷点之间功率的差额，所以，以潮流数据越小的下游线路作为解列点划分孤岛，更易平衡孤岛内部的功率。因此，本申请可以根据故障位置的下游线路的潮流数据从下游线路中选择目标线路，然后以目标线路为解列点进行孤岛划分。另外，在孤岛内部，分布式电源为负荷点传输能量，所以可以根据孤岛中负荷点的负荷功率和分布式电源的输出功率，确定出待投切设备。这样，在确定出待投切设备之后，可以根据确定出的待投切设备进行负荷点或分布式电源的切除，从而可以实现在微电网中出现故障线路的情况下平衡分布式电源和负荷点的功率。进一步的，本申请实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法，可以促进微电网中故障后形成的孤岛系统的频率和电压尽快稳定，缩小了故障停电范围，有利于微电网系统的稳定。

综合以上描述，如图5所示，在图2中的步骤s201之前，本申请实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法还可以包括s2001-s2003：

s2001、获取故障前电网中线路的潮流数据和能量流向。

s2002、根据故障前电网中线路的潮流数据和能量流向，建立边赋权树形图。

s2003、根据定段保护设备的故障输出信息在边赋权树形图中确定故障位置和故障位置的下游线路。

可选的，如图6所示，图2中的步骤s201可以替换为s2011-s2012：

s2011、从故障前电网中线路的潮流数据中获取故障位置的下游线路的潮流数据。

s2012、将下游线路中潮流数据的数值最小的n个线路确定为至少一个目标线路。

可选的，如图6所示，图2中的步骤s203可以替换为s2031-s2033：

s2031、根据目标孤岛中负荷点的负荷功率确定总负荷功率，并根据目标孤岛中分布式电源的输出功率确定总输出功率。

s2032、获取第一排序结果和第二排序结果。

s2033、根据总负荷功率和总输出功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。

为了更清楚的说明本申请实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法，下面将用一个实施例具体进行详细描述。

具体的，首先可以获取故障前电网中线路的能量流向，建立如图7所示的节点拓扑图。参照图7，提供了一种使用ieee标准的33节点模型的节点拓扑图。然后可以从ftu中获取记录的故障前电网中线路的潮流数据，示例性的，潮流数据可以为节点电压标幺值，参照图8，提供的一种ftu记录的节点电压标幺值的折线图，如图8所示，横坐标为节点序号，纵坐标为节点电压(单位：p.u)，根据图8中节点电压标幺值可以为图7中每两个节点组成的线路赋值，以此来建立边赋权树形图。之后，根据定段保护设备的故障输出信息在边赋权树形图中确定故障位置为节点9与节点10之间，则故障位置的下游线路包括节点10～节点18。根据图8中节点电压标幺值可以确定节点13与节点14之间的潮流数值最小，则可以以节点13与节点14之间的线路作为解列点，将故障点下游线路划分为两个孤岛。如图7所示，孤岛1为包含节点10至节点13之间的孤岛，孤岛2为包含节点14至节点18之间的孤岛。

在进行孤岛划分之后，可以获取故障前电网中负荷点和小水电站的运行参数。参照表1所示，为本申请实施例提供的负荷点的运行参数的列表，表1中包括节点序号，负荷容量和功率因数三个运行参数。其中，节点序号为负荷点的标识，负荷容量为对应负荷点的有效负荷功率值，功率因数可以为cosα值，α为负荷有功功率与负荷无功功率的夹角。

表1

参照表2所示，为本申请实施例提供的小水电站的运行参数的列表，表2中包括节点序号，发电机容量和功率因数三个运行参数。其中，节点序号表示小水电站接入的负荷点的标识，发电机容量为对应小水电站的有效输出功率值，功率因数可以为cosβ值，β为输出有功功率与输出无功功率的夹角。

表2

之后，可以根据表达式(2)对表2中的参数进行计算，确定出总输出功率，并根据表达式(3)对表1中的参数进行计算，确定出总负荷功率，然后根据总输出功率和总负荷功率计算复功率差值，计算结果如表(3)所示：

表3

设定第一预设值和第二预设值均为30，也即是功率圆半径ε＝30，根据表3中的计算结果可得，孤岛1和孤岛2的复功率差值向量端点均未落在功率圆内，且均处于区域d中。按照孤岛中各负荷容量从小到大的顺序依次将负荷标记为切除。对于孤岛1，在切除节点10和节点11处的负荷后，复功率差值落入功率圆内；对于孤岛2，在切除节点15和节点16处的负荷后，复功率差值落入功率圆内。

可以看出，本申请实施例通过从下游线路中选择目标线路，并以目标线路为解列点进行孤岛划分，根据孤岛中负荷点的负荷功率和分布式电源的输出功率，确定出待投切设备。在确定出待投切设备之后，可以根据确定出的待投切设备进行负荷点或分布式电源的切除，从而可以实现在电网中出现故障线路的情况下平衡分布式电源和负荷点的功率。

如图9所示，本申请实施例还提供了一种用于微电网中投切设备的确定装置，该装置包括：确定模块11和划分模块12。

其中，确定模块11执行上述方法实施例中的s201和s203，划分模块12执行上述方法实施例中的s202。

具体地，确定模块11，用于根据故障位置的下游线路的潮流数据确定至少一个目标线路；下游线路包括第一负荷点和第二负荷点，故障前电网中能量流向为从故障位置处经第一负荷点流向第二负荷点；

划分模块12，用于以确定模块11确定的至少一个目标线路为解列点，将下游线路划分为至少两个孤岛；

确定模块11，还用于根据划分模块12划分的至少两个孤岛中负荷点的负荷功率和至少两个孤岛中分布式电源的输出功率，确定孤岛中的待投切设备。

可选的，在一种可能的实现方式中，本申请实施例提供的用于电网中投切设备的确定装置还包括：

获取模块，用于获取故障前电网中线路的潮流数据和能量流向；

建立模块，用于根据获取模块获取的故障前电网中线路的潮流数据和能量流向，建立边赋权树形图；

确定模块11，用于根据定段保护设备的故障输出信息在边赋权树形图中确定故障位置和故障位置的下游线路；

其中，边赋权树形图中包括多个负荷点；多个负荷点中每两个负荷点的连线对应一条线路。

可选的，在另一种可能的实现方式中，确定模块11具体用于：

从故障前电网中线路的潮流数据中获取故障位置的下游线路的潮流数据；

将下游线路中潮流数据的数值最小的n个线路确定为至少一个目标线路；其中，n为正整数。

可选的，在另一种可能的实现方式中，确定模块11具体用于：

根据目标孤岛中负荷点的负荷功率确定总负荷功率，并根据目标孤岛中分布式电源的输出功率确定总输出功率；目标孤岛为至少两个孤岛中的任意一个；

获取第一排序结果和第二排序结果；第一排序结果为目标孤岛中负荷点的负荷功率的大小排序，第二排序结果为目标孤岛中分布式电源的输出功率的大小排序；

根据总负荷功率和总输出功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。

可选的，在另一种可能的实现方式中，总负荷功率包括总负荷有功功率和总负荷无功功率，总输出功率包括总输出有功功率和总输出无功功率；确定模块11具体用于：

根据目标孤岛中负荷点的负荷功率和第一功率因数确定总负荷有功功率和总负荷无功功率，并根据目标孤岛中分布式电源的输出功率和第二功率因数确定总输出有功功率和总输出无功功率；第一功率因数用于表征总负荷功率中总负荷有功功率和总负荷无功功率的比值关系；第二功率因数用于表征总输出功率中总输出有功功率和总输出无功功率的比值关系。

可选的，在另一种可能的实现方式中，确定模块11具体用于：

确定总负荷有功功率与总输出有功功率的差值大于第一预设值，和/或，总负荷无功功率与总输出无功功率的差值大于第二预设值；

根据总负荷有功功率与总输出有功功率的大小关系、总负荷无功功率与总输出无功功率的大小关系，基于第一排序结果和第二排序结果，从目标孤岛中负荷点或分布式电源中确定切除设备。

可选的，在另一种可能的实现方式中，在总输出有功功率小于总负荷有功功率，且总输出无功功率小于总负荷无功功率的情况下，确定模块11还用于：

在确定有备用分布式电源的情况下，将备用分布式电源确定为投入设备；

根据备用分布式电源的输出功率确定是否满足投入需求；

在确定不满足投入需求的情况下，根据第一排序结果从目标孤岛中负荷点中确定切除设备。

可选的，用于微电网中投切设备的确定装置还可以包括存储模块，存储模块用于存储该用于微电网中投切设备的确定装置的程序代码等。

如图10所示，本申请实施例还提供一种用于微电网中投切设备的确定装置，包括存储器41、处理器42、总线43和通信接口44；存储器41用于存储计算机执行指令，处理器42与存储器41通过总线43连接；当用于微电网中投切设备的确定装置运行时，处理器42执行存储器41存储的计算机执行指令，以使用于微电网中投切设备的确定装置执行如上述实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法。

在具体的实现中，作为一种实施例，处理器42(42-1和42-2)可以包括一个或多个中央处理器(centralprocessingunit，cpu)，例如图10中所示的cpu0和cpu1。且作为一种实施例，用于微电网中投切设备的确定装置可以包括多个处理器42，例如图10中所示的处理器42-1和处理器42-2。这些处理器42中的每一个cpu可以是一个单核处理器(single-cpu)，也可以是一个多核处理器(multi-cpu)。这里的处理器42可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。

存储器41可以是只读存储器41(read-onlymemory，rom)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)、只读光盘(compactdiscread-onlymemory，cd-rom)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器41可以是独立存在，通过总线43与处理器42相连接。存储器41也可以和处理器42集成在一起。

在具体的实现中，存储器41，用于存储本申请中的数据和执行本申请的软件程序对应的计算机执行指令。处理器42可以通过运行或执行存储在存储器41内的软件程序，以及调用存储在存储器41内的数据，用于微电网中投切设备的确定装置的各种功能。

通信接口44，使用任何收发器一类的装置，用于与其他设备或通信网络通信，如控制系统、无线接入网(radioaccessnetwork，ran)，无线局域网(wirelesslocalareanetworks，wlan)等。通信接口44可以包括接收单元实现接收功能，以及发送单元实现发送功能。

总线43，可以是工业标准体系结构(industrystandardarchitecture，isa)总线、外部设备互连(peripheralcomponentinterconnect，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extendedindustrystandardarchitecture，eisa)总线等。该总线43可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

作为一个示例，结合图9，用于微电网中投切设备的确定装置中的获取模块实现的功能与图10中的接收单元实现的功能相同，用于微电网中投切设备的确定装置中的确定模块实现的功能与图10中的处理器实现的功能相同，用于微电网中投切设备的确定装置中的存储模块实现的功能与图10中的存储器实现的功能相同。

本实施例中相关内容的解释可参考上述方法实施例，此处不再赘述。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当计算机执行该指令时，使得计算机执行上述实施例提供的用于微电网中投切设备的确定方法。

其中，计算机可读存储介质，例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、ram、rom、可擦式可编程只读存储器(erasableprogrammablereadonlymemory，eprom)、寄存器、硬盘、光纤、cd-rom、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合、或者本领域熟知的任何其它形式的计算机可读存储介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于特定用途集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)中。在本申请实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。