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电力建设 2020年第6期41卷 100-106页

作者：刘家妤马佳骏王颖许寅国网上海市电力公司电力科学研究院上海市200437 北京交通大学电气工程学院北京市100044

当因极端事件导致电力系统发生大规模停电时,可以协同配电网中的分布式电源、储能系统等本地资源恢复网内重要负荷,以提升配电网韧性。为了快速平稳地使系统从停电后状态过渡至恢复状态,需要优化开关投切次序。文章提出了多源协同的智... 详细信息

当因极端事件导致电力系统发生大规模停电时,可以协同配电网中的分布式电源、储能系统等本地资源恢复网内重要负荷,以提升配电网韧性。为了快速平稳地使系统从停电后状态过渡至恢复状态,需要优化开关投切次序。文章提出了多源协同的智能配电网故障恢复操作次序优化决策方法,将问题建模为混合整数线性规划模型,并利用成熟的商业优化求解器快速求解,确定最优的开关投切操作次序以及每次恢复操作后的系统运行状态。优化模型计及负荷重要度权重,以快速恢复重要负荷为目标,考虑了三相不对称潮流约束、系统运行约束以及恢复过程中的恢复操作约束等。通过改进的IEEE 13节点系统和IEEE 123节点系统验证了所提出的配电网故障恢复次序优化决策方法的有效性。

关键词：配电网故障恢复恢复次序分布式电源韧性

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含智能软开关的配电网故障恢复方法研究

含智能软开关的配电网故障恢复方法研究

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作者：马佳骏北京交通大学

学位级别：硕士

极端事件可能破坏输电网与配电网的连接通路,造成配电网大停电事故,导致严重经济损失和社会不良影响。此时可利用配电网内分布式电源(Distributed generations,DGs)、储能等现有的本地分布式资源可快速恢复配电网内部的不同等级重要负荷... 详细信息

极端事件可能破坏输电网与配电网的连接通路,造成配电网大停电事故,导致严重经济损失和社会不良影响。此时可利用配电网内分布式电源(Distributed generations,DGs)、储能等现有的本地分布式资源可快速恢复配电网内部的不同等级重要负荷,有利于减小事故损失,提升韧性。智能软开关(Soft open point,SOP)作为新型的无功调节设备可提升配电网对潮流的调节能力,实现优化运行,并且能够在应急场景下增强配电网的恢复能力,从而提升韧性。因此,本文主要研究内容如下:首先,针对含多个智能软开关的配电网停电场景下的重要负荷恢复问题,提出了两步式负荷恢复方法。第一步求解混合整数二阶锥规划(mixed-integer secondorder cone program,MISOCP)确定各时段最优恢复策略,第二步利用所提出的恢复操作规则决策相邻时段间运行状态变化的开关操作顺序和SOP的运行控制模式。其中,MISOCP以最大化加权负荷供电时间为目标,考虑了配电网、SOP与电源的运行约束等。恢复操作规则以尽可能快速优先恢复重要负荷供电为目标,根据第一步最优恢复策略与SOP在系统中的作用进行开关操作和SOP控制模式切换。算例分析证明了该方法的有效性。然后,为使配电网快速有序从初始故障状态过渡到最终恢复状态,优化开关操作顺序,提出了含SOP的配电网故障恢复操作次序优化决策方法,以快速恢复更为重要的负荷为目标,潮流约束、拓扑约束和恢复期间的操作约束等被纳入了模型,问题被建模为混合整数线性规划模型(Mixed-integer linear program,MILP),并利用优化求解器快速求解,确定最优的开关投切顺序和系统运行状态。算例结果证明了所提方法的有效性。最后,针对基于逆变器接口的DG构成的孤岛系统的惯性相对较低,在恢复期间可能触发保护并导致恢复失败的问题,提出了一种考虑暂态频率约束的配电网故障恢复次序优化决策方法。根据逆变器接口DG的频率响应,推导出系统频率最低点的解析表达式,并将其分段线性化。通过引入线性频率约束,将问题建模为MILP,求解后可以确定每次恢复动作后的最优操作顺序和系统运行状态。通过算例分析与仿真测试验证了所提出考虑暂态频率约束方法的有效性。

关键词：配电网故障恢复智能软开关恢复次序暂态频率约束

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