【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网故障恢复，具体涉及一种含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法。
技术介绍
1、电力的持续和可靠供应是维持人们正常生产生活的必要条件。配电网作为输送电能的重要环节，直接影响到对用户的供电质量。据统计，国内停电事故中80％以上是由配电网故障引起的。尤其是分布式电源(dg)接入配电网之后，系统网络结构变得更为复杂，对配电网恢复供电的快速性和高效性提出了新的挑战。因此，含dg的配电网发生多故障时，如何快速恢复供电显得尤为重要。
2、目前，对配电网故障抢修与恢复的研究大多分开进行，很少考虑相互间的影响。配电网供电恢复是一个高阶、多约束的非线性组合问题。现有文献报道了在含dg的配电网故障恢复中引入了多代理模型；还有文献报道了建立含dg的配电网大范围停电时的多目标故障恢复模型；也有文献报道了建立配电网网络重构的多目标双层优化模型，优化发电节点恢复顺序和恢复路径。这些故障恢复的文献主要研究如何通过开关倒闸操作转供或利用dg为失电负荷供电，但均未考虑抢修故障点对失电负荷恢复供电的影响。配电网多故障抢修是一个以抢修顺序为控制变量的多目标、多约束优化问题。现有文献报道了针对配电网灾后突发多处故障后快速制定应急抢修方案的问题，建立基于博弈论和多代理系统的含dg的配电网抢修优化策略模型；还有文献研究了电力系统故障情况下的应急资源调度方案。这些抢修的文献主要研究了配电网故障抢修过程的物资调度及任务分配，而在抢修过程中涉及恢复的内容较少。
3、实际上，故障抢修和供电恢复是分阶段、逐级交替开展的，二者既相对独立，又
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法。在已有研究基础上，本专利技术综合考虑了配电网故障抢修与供电恢复的关联性，根据动态规划原理，建立了含dg的配电网多故障分阶段、分层的抢修与恢复协调优化模型。按照故障个数n，将抢修与恢复供电过程分为n+1个阶段，并且根据负荷是否完全恢复供电，又将其整合成两个大阶段。在紧急抢修与恢复阶段即第1个大阶段，此时失电负荷尚未完全恢复，为了提高恢复效率及减少经济损失，宜采用dg及应急发电车等配合，优先恢复重要负荷供电，并以负荷恢复价值最大和综合经济损失最小为目标；在抢修与恢复网架阶段即第2个大阶段，此时失电负荷已完全恢复，为了提高抢修效率及恢复网络的最佳经济运行状态，则以抢修时间最短和网损最小为目标。通过采用改进蚁群算法和深度优先搜索方法实现dg孤岛和主网网络同步优化；并采用离散化处理的细菌群体趋药性(dbcc)算法优化抢修顺序。同时，利用馈线等效法及故障等效法简化求解流程，得到最优抢修顺序及供电恢复方案。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，该方法包括：
3、(1)采用馈线等效法、可控负荷联盟及故障等效法，对含dg的配电网网络简化处理；
4、(2)当含dg的配电网发生多故障时，故障抢修与供电恢复交替协调恢复失电负荷的供电，建立含dg配电网多故障分阶段、分层的抢修与恢复协调优化模型，其中，外层优化模型优化故障抢修顺序，内层优化模型优化故障恢复方案；
5、(3)采用深度优先搜索和改进蚁群算法相结合的算法进行求解，针对外层优化模型中故障抢修顺序的优化问题，选择dbcc算法进行求解；
6、(4)采用matlab7.10进行仿真分析，确定各阶段负荷恢复价值、故障抢修任务、故障修复时间，以及各阶段恢复的失电负荷所造成的综合经济损失，并将配电网采用故障等效法简化网络结构并进行阶段1的故障恢复后，得到含dg配电网结构及阶段1的故障恢复策略。
7、优选地，在步骤(1)中，当含dg和馈线的配电网发生多故障时，由于馈线与dg的工作模式、运行特性及数学模型有许多不同，在进行全局优化过程中，综合考虑馈线和dg这两类资源；在同一个模型下对这两类资源进行综合优化。
8、优选地，在步骤(1)中，按照负荷是否具有可控性，将负荷划分为可控负荷和不可控负荷；按照负荷等级分类，将负荷划分为一级、二级和三级负荷；在此基础上，将一级和二级负荷当做不可控负荷，三级负荷分为可控负荷和不可控负荷两类；当含dg的配电网发生多故障时，优先恢复重要负荷的供电，将dg可恢复范围内的可控负荷进行联盟，得到可控负荷的总容量，再根据dg的供电容量，进行全部或者部分切除。
9、优选地，在步骤(1)中，若非相同支路中的两个故障之间存在联络开关，并且联络开关的备用容量大于另一条故障支路失电负荷的容量时，即抢修任一故障即可恢复两个故障点引起的所有失电负荷的供电；同时，由于故障抢修时间远大于开关操作时间，因此通过闭合联络开关将两个故障等效为一个故障，在紧急抢修与恢复阶段，优先选择抢修时间较小者进行抢修；而在抢修与恢复网架阶段，再去抢修另一故障。
10、优选地，在步骤(2)中，在紧急抢修与恢复阶段，内层优化模型以负荷恢复价值最大为目标函数；外层优化模型则以综合经济损失最小为目标函数；其中，所述内层优化模型满足以下函数：
11、
12、所述外层优化模型满足以下函数：
13、
14、优选地，在步骤(2)中，在抢修与恢复网架阶段，内层优化模型以网损最小为目标函数；外层优化模型以抢修时间最短为目标函数；
15、其中，所述内层优化模型满足以下函数：
16、
17、所述外层优化模型满足以下函数：
18、min f4(x)＝{t1,t2,…,tn-m}。
19、优选地，在步骤(3)中，内层建立以dg、联络开关、可控负荷及支持馈线协同参与的故障恢复模型，针对馈线和dg同步优化问题，引入馈线等效dg的方法；针对dg孤岛和主网网络重构同步优化问题，在主网网络重构过程中形成各dg的孤岛划分方案，并提出孤岛划分原则；同时，通过引入可控负荷联盟方法优先恢复重要负荷，并采用深度优先搜索和改进蚁群算法相结合的方法优化求解，得到最优恢复重构方案。
20、优选地，所述孤岛划分原则为：①考虑所有有效的联络线，当联络线不存在与配电网主电源的通路，但存在与dg的通路时，将负荷划分到孤岛内；②在满足孤岛内总负荷不超过dg总发电容量的前提下，使孤岛包含尽可能多的一级和二级负荷；③尽量选取形成孤岛数目较少、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(1)中，当含DG和馈线的配电网发生多故障时，由于馈线与DG的工作模式、运行特性及数学模型有许多不同，在进行全局优化过程中，综合考虑馈线和DG这两类资源；在同一个模型下对这两类资源进行综合优化。
3.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(1)中，按照负荷是否具有可控性，将负荷划分为可控负荷和不可控负荷；按照负荷等级分类，将负荷划分为一级、二级和三级负荷；在此基础上，将一级和二级负荷当做不可控负荷，三级负荷分为可控负荷和不可控负荷两类；当含DG的配电网发生多故障时，优先恢复重要负荷的供电，将DG可恢复范围内的可控负荷进行联盟，得到可控负荷的总容量，再根据DG的供电容量，进行全部或者部分切除。
4.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(1)中，若非相同支路中的两个故障之间存在联络开关，并且联络开关的备用容
5.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(2)中，在紧急抢修与恢复阶段，内层优化模型以负荷恢复价值最大为目标函数；外层优化模型则以综合经济损失最小为目标函数；其中，所述内层优化模型满足以下函数：
6.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(2)中，在抢修与恢复网架阶段，内层优化模型以网损最小为目标函数；外层优化模型以抢修时间最短为目标函数；
7.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(3)中，内层建立以DG、联络开关、可控负荷及支持馈线协同参与的故障恢复模型，针对馈线和DG同步优化问题，引入馈线等效DG的方法；针对DG孤岛和主网网络重构同步优化问题，在主网网络重构过程中形成各DG的孤岛划分方案，并提出孤岛划分原则；同时，通过引入可控负荷联盟方法优先恢复重要负荷，并采用深度优先搜索和改进蚁群算法相结合的方法优化求解，得到最优恢复重构方案。
8.根据权利要求7所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，所述孤岛划分原则为：①考虑所有有效的联络线，当联络线不存在与配电网主电源的通路，但存在与DG的通路时，将负荷划分到孤岛内；②在满足孤岛内总负荷不超过DG总发电容量的前提下，使孤岛包含尽可能多的一级和二级负荷；③尽量选取形成孤岛数目较少、开关动作次数较少，并且孤岛中微电源和负荷功率差额尽量小的解列方案；④当出现两个孤岛相交的情况时，若可以合并成一个大孤岛运行，则合并，且在满足DG容量基础上，添加新负荷，否则不合并；⑤采用深度优先搜索策略时，若搜索到两侧具有相同恢复价值的负荷，但无法同时恢复所有失电负荷时，以负荷重要度等级为评价指标，优先恢复重要负荷的供电。
...【技术特征摘要】
1.一种含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(1)中，当含dg和馈线的配电网发生多故障时，由于馈线与dg的工作模式、运行特性及数学模型有许多不同，在进行全局优化过程中，综合考虑馈线和dg这两类资源；在同一个模型下对这两类资源进行综合优化。
3.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(1)中，按照负荷是否具有可控性，将负荷划分为可控负荷和不可控负荷；按照负荷等级分类，将负荷划分为一级、二级和三级负荷；在此基础上，将一级和二级负荷当做不可控负荷，三级负荷分为可控负荷和不可控负荷两类；当含dg的配电网发生多故障时，优先恢复重要负荷的供电，将dg可恢复范围内的可控负荷进行联盟，得到可控负荷的总容量，再根据dg的供电容量，进行全部或者部分切除。
4.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(1)中，若非相同支路中的两个故障之间存在联络开关，并且联络开关的备用容量大于另一条故障支路失电负荷的容量时，即抢修任一故障即可恢复两个故障点引起的所有失电负荷的供电；同时，由于故障抢修时间远大于开关操作时间，因此通过闭合联络开关将两个故障等效为一个故障，在紧急抢修与恢复阶段，优先选择抢修时间较小者进行抢修；而在抢修与恢复网架阶段，再去抢修另一故障。
5.根据权利要求1所述的含分布式电源的配电网多故障抢修与恢复方法，其特征在于，在步骤(2)中，在紧急抢修与恢复阶段，内层优化模型以负...
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