發(fā)布時間：2020-05-20 11:58

【摘要】：智能配電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的關(guān)鍵組成部分,其供電可靠性直接反映了對用戶的供電能力。故障會降低配電網(wǎng)的供電可靠性,配電網(wǎng)故障后必須盡快恢復非故障停電區(qū)的供電。傳統(tǒng)的集中式供電恢復方法存在著算法復雜、信息搜集難度大等問題。隨著配電網(wǎng)規(guī)模越來越大,分布式電源(Distributed Generator,DG)的滲透率越來越高,現(xiàn)有的供電恢復方法越來越難以滿足要求。因此,研究一種快速性好、適應性強的供電恢復算法對于提高智能配電網(wǎng)的供電可靠性具有重要意義。在基于分散安裝在智能配電網(wǎng)各開關(guān)處的智能終端(Smart Terminal Unit,STU)間對等通信交互信息的基礎(chǔ)上,本文提出了一種分布式的供電恢復方法。故障發(fā)生后,各STU與相鄰STU按照制定的策略交互所需信息并相互協(xié)作,滿足約束則對非故障停電區(qū)域進行快速供電恢復。具體地,本文首先介紹了以STU為核心的分布式供電恢復系統(tǒng)和配電網(wǎng)拓撲信息的分布式存儲與管理方法。尤其對各STU處存儲的配電網(wǎng)拓撲、電氣量信息進行了詳細描述,劃定了各STU的管理范圍,為后續(xù)對整個電網(wǎng)的拓撲搜索和供電恢復約束條件的求解奠定了基礎(chǔ)。其次,提出了基于相鄰終端接力搜索的網(wǎng)絡拓撲分布式搜索的方法,并提出了分布式供電恢復的主要流程。首先采用分布式的方法搜索非故障停電區(qū)域,然后基于逆向搜索與約束條件相結(jié)合的方法確定可恢復供電區(qū)域,最后考慮分布式電源的特性和約束條件確定孤島運行區(qū)域。從起始點、中間節(jié)點接力和搜索停止節(jié)點三個方面制定了相應的搜索原則,并對多電源、多分支等情況進行了處理,解決了供電恢復過程中的協(xié)調(diào)控制問題。之后,提出了基于戴維南等值的約束條件的簡化求解方法,該求解過程與分布式拓撲搜索過程相協(xié)調(diào),并對分支情況下的供電恢復約束條件進行了修正。利用此方法,各節(jié)點僅需知其子節(jié)點的等值參數(shù)和本地信息便可進行約束條件驗證,將供電恢復這個全局優(yōu)化求解問題轉(zhuǎn)化為通過STU本地計算即可完成的問題。利用PGE 69節(jié)點算例對本文提出的分布式供電恢復方法進行了驗證,并與集中式方法的恢復結(jié)果做了對比,證明了本文提出的分布式供電恢復方法具有計算速度快、可實現(xiàn)并行處理等優(yōu)點。最后,考慮到軟開關(guān)(Soft Open Point,SOP)在配電網(wǎng)中具有廣泛的應用前景,提出了含有SOP的智能配電網(wǎng)分布式供電恢復方法。分析了 SOP的基本結(jié)構(gòu)和控制模式,基于SOP強大的功率傳輸控制能力與供電恢復能力,提出了SOP的供電恢復模型,并對提出的分布式網(wǎng)絡拓撲搜索方法和供電恢復過程控制進行了修正與完善。以IEEE33節(jié)點為算例,對含有SOP與不含SOP的配網(wǎng)供電恢復方案進行了求解并做了對比,驗證了 SOP的供電恢復能力和本文分布式供電恢復方法的有效性。本文提出的分布式供電恢復方法更加適應配電網(wǎng)拓撲變化的情況,通用性更強,采用點對點通信交互信息,減少了通信壓力,算法簡單且計算量小,具有更快的求解速度,且一定可以得到恢復的可行解。各STU均可獨立進行供電恢復,因此可并行恢復多個非故障停電區(qū),與集中式方法相比適應性更好、靈活性更高、恢復速度更快。
【圖文】：

射狀供電等約束條件。逡逑２．１．１配電網(wǎng)網(wǎng)絡描述逡逑配電網(wǎng)多饋線結(jié)構(gòu)圖如圖２－１所示，圖中實心的圓點代表閉合的分段^u關(guān)，逡逑空心的圓點代表斷開的分段開關(guān)，空心的菱形代表斷開的聯(lián)絡開關(guān)。逡逑ＳＩ邋ＬＩ邐Ｌ２逡逑Ｓ３邋＾邋Ｓ４邐邐逡逑—１邋Ｌ６邋ＳＪ邋Ｌ７邋ｆ邋Ｌ８邋Ｓ．８邐ｌ９邋Ｆ２逡逑＾邐Ｓ６逡逑ＦＩ邐Ｓ５0逡逑Ｌｙ．－ｙｐ邋Ｓ：°邋Ｆ３逡逑圖２－１配電網(wǎng)多饋線結(jié)構(gòu)圖逡逑上圖所示的配電網(wǎng)中共有三條配電饋線，分別是ＦＩ、Ｆ２、Ｆ３。正常運行情逡逑況下，聯(lián)絡開關(guān)Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３將該配網(wǎng)分為三部分獨立運行。假設(shè)故障發(fā)生在開逡逑關(guān)Ｓ３和Ｓ４之間的饋線Ｌ３處，故障隔離完成后，形成的停電區(qū)如虛線標示區(qū)域逡逑所示，此區(qū)域便為非故障停電區(qū)。逡逑對非故障停電區(qū)進行供電恢復是通過對與該區(qū)域直接或間接相連的聯(lián)絡開逡逑關(guān)進行閉合操作實現(xiàn)的。為了確保在多個聯(lián)絡開關(guān)對非故障供電的情況下，該區(qū)逡逑域仍能保證輻射狀運行，，需要對該區(qū)域內(nèi)的分段開關(guān)進行斷開操作。直接與非故逡逑障停電區(qū)相連的聯(lián)絡開關(guān)

布式系統(tǒng)中不設(shè)置配電自動化主站，以安裝在配電網(wǎng)各開關(guān)處的ＳＴＵ為核心，逡逑各ＳＴＵ與相鄰ＳＴＵ按照制定的策略交互所需信息并相互協(xié)作，滿足約束則對非逡逑故障停電區(qū)域進行快速供電恢復。分布式供電恢復系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖２－２所示，由逡逑配電網(wǎng)絡、通信網(wǎng)絡和安裝在各開關(guān)處相互獨立、平等的各ＳＴＵ構(gòu)成。逡逑配電網(wǎng)絡與通信網(wǎng)絡是相互獨立的，由配電網(wǎng)內(nèi)的ＳＴＵ將其聯(lián)系在一起。逡逑配電網(wǎng)絡為各ＳＴＵ提供完成供電恢復所需的網(wǎng)絡拓撲、電氣量等信息，并執(zhí)行逡逑ＳＴＵ的指令。通信網(wǎng)絡將各ＳＴＵ連接起來，同時為各ＳＴＵ提供對等通信和交換逡逑信息的途徑，由于光纖傳輸信息具備抗干擾性強、出錯率低、效率高等優(yōu)點，故逡逑一般以光纖以太網(wǎng)作為通信介質(zhì)。逡逑＜ＣＴ通信網(wǎng)絡逡逑ｆｄＴ邋ＳＴＵＩ邐ｆｄｓｒｍ邐ＳＴＵｎ逡逑發(fā)送和處理指令信息邐發(fā)送和處理指令信息逡逑數(shù)據(jù)信和數(shù)據(jù)信胃＾－＾逡逑目標函數(shù)及約束的分邐目標函數(shù)及約束的分邐目標函數(shù)及約束的分逡逑－＾－＿布孟_T

本文編號：2672590