專利名稱：網絡功率不足時的電網恢復重構方法
技術領域：
本發明屬于電力系統領域，尤其涉及網絡重構算法研究。
背景技術：
電網故障恢復重構是指在電網故障定位和隔離的基礎上恢復對無故障失電區的 負荷供電。實際系統運行過程中，可能出現網絡功率不足的情況，從而難以恢復所有無故障 失電區的負荷供電。這種情況下，選擇恢復哪些負荷才能使得恢復負荷總量最大已經成為 電力系統需要迫切考慮的問題之一。

發明內容
本發明的目的是針對以上問題，提出一種網絡功率不足時的電網恢復重構方法， 所述的方法是通過如下的技術方案實現的，包括步驟步驟1 獲取重構網絡相關信息，包括網絡故障前的潮流、電壓、功率分布以及非 故障失電區的節點信息等；步驟2 計算網絡的功率裕量V。，V0 = α (S-Vuse-Vloss)；式中，Y0為重構計算前網絡的初始功率裕量；S為網絡中所有電源提供的總功率； Vuse為網絡中未失電的負荷總量；Vl。ss為故障前網絡中的網損；α為可靠系數，優選取值 0. 8-0. 95 ；步驟3 進行待恢復區的分割計算，將無故障失電區分割成幾個區域，對于任意一 種分區方案y，其評價函數g(y)為g(^) = (Sj /Slj max) -\± vnode_t IyjSlj λ · Z
_V '=I / ；=1)_式中S」和Su max分別為支路j上所分配的負荷容量和該支路所能承受的最大容 量，Vnode^i為節點i的容量，η為需要恢復的節點數，m為可用于負荷轉供的聯絡支路數，P 為開關操作次數，β為開關系數，可選0至5閉區間內的整數；選出最優分區方案G(y)為所有分區方案中評價函數值最小的一個，即G(y) = min{g(y)}。步驟4 判斷網絡功率裕量和該網絡分區結構是否足夠恢復所有負荷。即判斷下 式是否成立
ηV0 >2 Vnorf^,
i若是，進入步驟10輸出計算結果；若否，則進入步驟5 ；步驟5 根據分區結果進行序列生成，并組合不同分區的序列得出計算序列組；步驟6 判斷對所有序列組的計算是否完成。若是，則轉至步驟10輸出計算結果； 否則，進入步驟7 ；
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步驟7 計算本分區信息Xi及該分區的有效節點串集合opt Ci ；Xi = (Vi) {xh+cvJv, =Vi "ν,Μopt Ci = {c (c ( Vi) Π (c e CiM式中νΗ、Vi分別為計算到分區i_l和i時網絡的功率裕量表示第i_l分區 所選節點串(V1的容量。用Ci表示第i分區的節點串集合。步驟8 計算Xi條件下的最優函數& (Xi)及f (Xi),并記錄每個Vi及所選的節點串
C i ο
m# =
<=i/ (x,) = max O,—!) + OptCl ]
xMe-^i-I
N/(Xj) = max{max Zi(Xi))式中ni表示第i分區的序列數成表示可能的Xi的集合；步驟9 判斷是否已經遍歷所有分區及節點串。若是，則進行下一個序列循環，并 進入步驟6 ；否則，進行下一個分區計算循環，并進入步驟7。步驟10 輸出計算結果。本發明是一種網絡功率不足時的電網恢復重構方法，可以用于現有電網故障后恢 復操作及智能電網自愈性研究。


下面結合附圖對本發明作詳細說明圖1為根據本發明實施例的具有33個節點的電網拓撲圖；圖2為根據本發明實施例的恢復區節點串序列拓展示意圖；圖3為根據本發明實施例的算法流程圖。
具體實施例方式以圖1所示系統的有功計算為例，該系統包含共33個節點，其中在節點1和節點 7處設有發電機，在本實施例中，為簡化計算，假設無功充足。圖1中節點與支路信息如表1、表2所示。圖中實線為正常運行時的計算支路(如 支路1-2)，虛線為常開的聯絡支路(如支路12-22)。假設節點7發生故障并被切除，則發 電機S2退出運行，則節點8至節點18的支路為非故障失電區(待恢復區)，該區的有功容 量為0. 765MW。設發電機Sl有功為3. 85MW，通過潮流計算，得到故障前網損0. 2MW，根據本 發明實施例的電網恢復重構方法的實現步驟如下表1網絡節點負荷功率表
權利要求
一種網絡功率不足時的電網恢復重構方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一獲取重構網絡相關信息，計算網絡的功率裕量v0，v0＝α(S vuse vloss)其中，v0為重構計算前網絡的初始功率裕量；S為網絡中所有電源提供的總功率；vuse為網絡中未失電的負荷總量；vloss為故障前網絡中的網損；α為可靠系數；步驟二進行待恢復區的分割計算，將無故障失電區分割成若干區域，對于任意一種分區方案y，其評價函數g(y)為 <mrow><mi>g</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>y</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mo>[</mo><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>S</mi><mi>j</mi> </msub> <mo>/</mo> <msub><mi>S</mi><mrow> <mi>Lj</mi> <mo>_</mo> <mi>max</mi></mrow> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mrow> <mo>(</mo> <munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>n</mi> </munderover> <msub><mi>v</mi><mrow> <mi>node</mi> <mo>-</mo> <mi>i</mi></mrow> </msub> <mo>/</mo> <munderover><mi>&Sigma;</mi><mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn></mrow><mi>m</mi> </munderover> <msub><mi>S</mi><mrow> <mi>Lj</mi> <mo>_</mo> <mi>max</mi></mrow> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>]</mo><mo>&CenterDot;</mo><msup> <mi>p</mi> <mi>&beta;</mi></msup> </mrow>其中，Sj和SLj_max分別為支路j上所分配的負荷容量和該支路所能承受的最大容量，vnode i為節點i的容量，n為需要恢復的節點數，m為可用于負荷轉供的聯絡支路數，p為開關操作次數，β為開關系數；選出所有分區方案中評價函數值最小的一個做為最優分區方案G(y)，即G(y)＝min{g(y)}；步驟三判斷網絡功率裕量和該網絡分區結構是否能夠恢復所有負荷，若是，進入步驟九輸出計算結果；否則，進入步驟四；步驟四根據分區結果進行序列生成，并組合不同分區的序列得出計算序列組；步驟五判斷對所有序列組的計算是否完成；若是，則轉至步驟九輸出計算結果；否則，進入步驟六；步驟六計算本分區信息xi及該分區的有效節點串集合optCi；xi＝(vi){xi 1+ci 1} <mrow><msub> <mi>v</mi> <mi>i</mi></msub><mo>=</mo><msub> <mi>v</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>-</mo><msub> <mi>v</mi> <msub><mi>c</mi><mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub></msub> </mrow>opt Ci＝{c|(c≤vi)∩(c∈Ci)}其中vi 1、vi分別為計算到分區i 1和i時網絡的功率裕量；表示第i 1分區所選節點串ci 1的容量，Ci表示第i分區的節點串集合；步驟七計算xi條件下的最優函數fi(xi)及f(Xi)，并記錄每個vi及所選的節點串ci <mrow><mi>N</mi><mo>=</mo><munderover> <mi>&Pi;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>m</mi></munderover><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>n</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow> </mrow> <mrow><msub> <mi>f</mi> <mi>i</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>x</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><munder> <mi>max</mi> <mrow><msub> <mi>x</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mo>&Element;</mo><msub> <mi>X</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub> </mrow></munder><mo>[</mo><msub> <mi>f</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>x</mi><mrow> <mi>i</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn></mrow> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>opt</mi><msub> <mi>C</mi> <mi>i</mi></msub><mo>]</mo> </mrow> <mrow><mi>f</mi><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>X</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><munderover> <mi>max</mi> <mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi></munderover><mo>{</mo><munder> <mi>max</mi> <mrow><msub> <mi>x</mi> <mi>i</mi></msub><mo>&Element;</mo><msub> <mi>X</mi> <mi>i</mi></msub> </mrow></munder><msub> <mi>f</mi> <mi>i</mi></msub><mrow> <mo>(</mo> <msub><mi>x</mi><mi>i</mi> </msub> <mo>)</mo></mrow><mo>}</mo> </mrow>其中，ni表示第i分區的序列數；Xi表示可能的xi的集合；步驟八判斷是否已經遍歷所有分區及節點串；若是，則進行下一個序列循環，并進入步驟五；否則，進行下一個分區計算循環，并進入步驟六；步驟九輸出計算結果。FSA00000228727500022.tif
2. 女敝利要求1戶;M的方法，斯寺征在于，戶;M步驟一中的可靠系數α的 mit^O.8 0.95。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟二中的開關系數β的可選值為O 至5閉區間內的整數。
全文摘要
本發明公開了一種網絡功率不足時的電網恢復重構方法，該方法包括獲取網絡重構請求，獲取故障發生前的網絡相關信息；啟動重構算法，計算待恢復區負荷容量及網絡功率裕量；進行恢復區分割計算，將無故障失電區分割成幾個區域，選出最優分割方法；判斷網絡功率裕量和該網絡結構是否足夠恢復所有負荷；對每個序列組進行分區有效節點串計算和最優函數計算；每個最優函數計算過程需遍歷所有分區及所有節點串；完成所有循環計算后輸出計算結果。本發明可以用于現有電網故障后恢復操作及智能電網自愈性研究。
文檔編號H02J3/00GK101964526SQ20101025285
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月13日 優先權日2010年8月13日
發明者盧克·奧桑洛, 和敬涵, 張 浩, 李珂, 胡偉, 薄志謙 申請人:北京交通大學