配电网孤岛划分方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术的提供了一种配电网孤岛划分方法及装置，所述方法包括：根据配电网中各个分布式电源与各个用户之间的供电关系确定所述配电网的拓扑结构，其中，所述分布式电源与所述用户均为所述拓扑结构中的节点；对确定的所述拓扑结构进行节点简化；根据融入等效电气距离的智能水滴算法对简化后的所述拓扑结构进行孤岛划分，得到多个孤岛；对划分得到的多个孤岛进行校验与修正，确定最终的孤岛划分方案。通过本发明专利技术的方法及装置在进行孤岛划分时融入等效电气距离，考虑到电气距离、阻抗大小等因素，充分体现出电力系统的特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统
，具体而言，涉及一种配电网孤岛划分方法及装置。
技术介绍
分布式电源(Distributed Generations,简称DG)以其独有的环保性和经济性成为能源研究应用的热点。随着分布式电源的日益渗透，配电网的供电结构更加复杂，逐渐演变成多个电源与多个用户互联的网络。在配电网中，分布式电源可以灵活地并网或者孤岛运行，孤岛运行中，由分布式电源为部分负荷供电，能够充分发挥分布式电源的潜力。分布式电源接入电力系统标准IEEE1547-2003中鼓励通过技术手段实现计划孤岛。计划孤岛是：当配电网中发生故障时，根据故障信息、配电网结构、分布式电源位置、发电容量等确定合理的解列位置，将配电网划分为若干个独立稳定运行的孤岛，通过每个孤岛内的分布式电源为各个孤岛供电，保障重要负荷以及尽可能多负荷的持续供电，从而减小停电面积，提高配电网的供电可靠性。从理论上分析，配电网孤岛划分可表示为含多约束的组合优化问题。由于每条线路都有可能成为解列点，因此求解过程需要遍历整个配电网。分布式电源的加入使得配电网的规模越来越大，原始解数量将呈几何级数O(2m)增长，求解变得更加繁重。因此，如何快速地确定最优的孤岛划分方案是一个极其复杂和颇具现实意义的问题。针对配电网的孤岛划分问题，国内外许多专家学者对此进行了深入研究，主要借鉴图论的思想，把配电网的拓扑结构抽象为只含节点和边的树图，将孤岛划分转化为求解树背包这一问题，利用智能算法进行求解，所用到的算法有Prim算法(普里姆算法)、Kruskal算法(克鲁斯卡尔算法)、sollin算法、遗传算法、蝙蝠算法等。专利技术人在研究中发现，上述算法虽然能够解决配电网的孤岛划分问题，然而上述算法没有考虑到电气距离、阻抗大小等因素，没能体现出电力系统的特性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种配电网孤岛划分方法及装置，在进行孤岛划分时融入等效电气距离，考虑到电气距离、阻抗大小等因素，充分体现出电力系统的特性。第一方面，本专利技术实施例提供了一种配电网孤岛划分方法，所述方法包括：根据配电网中各个分布式电源与各个用户之间的供电关系确定所述配电网的拓扑结构，其中，所述分布式电源与所述用户均为所述拓扑结构中的节点；对确定的所述拓扑结构进行节点简化；根据融入等效电气距离的智能水滴算法对简化后的所述拓扑结构进行孤岛划分，得到多个孤岛；对划分得到的多个孤岛进行校验与修正，确定最终的孤岛划分方案。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面第一种可能的实施方式，其中，对确定的所述拓扑结构进行节点简化，包括：当所述拓扑结构中的多个节点得电和断电同步进行时，将所述多个节点进行合并，合并后的节点的负荷等于所述多个节点的负荷之和；当所述拓扑结构中的当前节点负荷为零时，将所述当前节点与所述当前节点的父节点进行合并，合并后的节点的负荷等于所述父节点的负荷。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面第二种可能的实施方式，其中，根据融入等效电气距离的智能水滴算法对简化后的所述拓扑结构进行孤岛划分，得到多个孤岛，包括：将简化后的所述拓扑结构中的各个分布式电源作为水滴，计算当前水滴流向各个相连节点的概率；在所述各个相连节点中选择所述概率最大的且满足配电网孤岛划分的供电要求的相连节点作为所述当前水滴的流向节点；在所述当前水滴流向所述流向节点的过程中，根据等效电气距离原理更新所述当前水滴的速度、所携带的泥土量、以及当前水滴的移动路径所携带的泥土量；重复所述计算、选择以及更新动作，直至所述当前水滴不存在满足配电网孤岛划分的供电要求的相连节点，将所述当前水滴流过的节点连接而成的区域作为当前划分得到的孤岛。结合第一方面第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面第三种可能的实施方式，其中，通过以下公式计算当前水滴流向各个相连节点的概率； p i I W D ( j ) = f ( s o i l ( i , j ) ) Σ l ∉ v c ( I W D ) f ( s o i l ( i , l ) ) ; ]]> f ( s o i l ( i , j ) ) = 1 ϵ s + g ( s o i l ( i , j ) ) ; ]]> g ( s o i l ( i , j ) ) = s o i l ( i , j ) i f 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网孤岛划分方法，其特征在于，所述方法包括：根据配电网中各个分布式电源与各个用户之间的供电关系确定所述配电网的拓扑结构，其中，所述分布式电源与所述用户均为所述拓扑结构中的节点；对确定的所述拓扑结构进行节点简化；根据融入等效电气距离的智能水滴算法对简化后的所述拓扑结构进行孤岛划分，得到多个孤岛；对划分得到的多个孤岛进行校验与修正，确定最终的孤岛划分方案。

【技术特征摘要】
1.一种配电网孤岛划分方法，其特征在于，所述方法包括：根据配电网中各个分布式电源与各个用户之间的供电关系确定所述配电网的拓扑结构，其中，所述分布式电源与所述用户均为所述拓扑结构中的节点；对确定的所述拓扑结构进行节点简化；根据融入等效电气距离的智能水滴算法对简化后的所述拓扑结构进行孤岛划分，得到多个孤岛；对划分得到的多个孤岛进行校验与修正，确定最终的孤岛划分方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对确定的所述拓扑结构进行节点简化，包括：当所述拓扑结构中的多个节点得电和断电同步进行时，将所述多个节点进行合并，合并后的节点的负荷等于所述多个节点的负荷之和；当所述拓扑结构中的当前节点负荷为零时，将所述当前节点与所述当前节点的父节点进行合并，合并后的节点的负荷等于所述父节点的负荷。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据融入等效电气距离的智能水滴算法对简化后的所述拓扑结构进行孤岛划分，得到多个孤岛，包括：将简化后的所述拓扑结构中的各个分布式电源作为水滴，计算当前水滴流向各个相连节点的概率；在所述各个相连节点中选择所述概率最大的且满足配电网孤岛划分的供电要求的相连节点作为所述当前水滴的流向节点；在所述当前水滴流向所述流向节点的过程中，根据等效电气距离原理更新所述当前水滴的速度、所携带的泥土量、以及当前水滴的移动路径所携带的泥土量；重复所述计算、选择以及更新动作，直至所述当前水滴不存在满足配电网孤岛划分的供电要求的相连节点，将所述当前水滴流过的节点连接而成的区域作为当前划分得到的孤岛。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过以下公式计算当前水滴流向各个相连节点的概率； p i I W D ( j ) = f ( s o i l ( i , j ) ) Σ l ∉ v c ( I W D ) f ( s o i l ( i , l ) ) ; ]]> f ( s o i l ( i , j ) ) = 1 ϵ s + g ( s o i l ( i , j ) ) ; ]]> g ( s o i l ( i , j ) ) = s o i l ( i , j ) i f min l ∉ v c ( I W D ) ( s o i l ( i , j ) ) ≥ 0 s o i l ( i , j ) - min l ∉ ( v c I W D ) ( s o i l ( i , j ) ) e l s e ; ]]> s o i l ( i , j ) = 1 ω j · load j ; ]]>其中，表示所述当前水滴在当前节点i处流向相连节点j的概率，soil(i,j)表示当前节点i与相连节点j所形成的路径所携带的泥土量，l表示除相连节点j以外的相连节点，vc(IWD)表示所述当前水滴流过的节点的集合，soil(i,l)表示当前节点i与相连节点l所形成的路径所携带的泥土量，εs表示正实数，函数返回soil(i,l)所有值中的最小值，ωj表示相连节点j的负荷权重，loadj表示相连节点j的负荷大小，f(soil(i,l))的计算过程可参考f(soil(i,j))的计算过程。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述各个相连节点中选择所述概率最大的且满足配电网孤岛划分的供电要求的相连节点作为所述当前水滴的流向节点，包括：在所述各个相连节点中选择所述概率最大的相连节点；通过以下公式判断所述概率最大的相连节点是否满足配电网孤岛划分的供电要求； max Σ i = 0 n c i x i c i = ω i × d i s...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭敏放，张海艳，朱亮，车红卫，刘正谊，侯婧媖，吴辉，李正，
申请(专利权)人：湖南大学，国网湖南省电力公司长沙供电分公司，国家电网公司，国网湖南省电力公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43