一种含微网电源的配电网的故障自愈方法

摘要

本发明提供了含微网电源的配电网故障自愈方法，采用了故障定位，改进型粒子群算法求解最优路径，并提供了一种自愈算法流程，在配电网的不同层次和区域内实施充分协调且技术经济优化的控制手段与策略，使其具有自我感知、自我诊断、自我决策、自我恢复的能力，实现配电网在不同状态下的安全、可靠与经济运行。智能配电网自愈控制将实现电网正常运行时的优化与预警，故障情况下的故障诊断、网络重构与供电恢复，极端情况下与主网解列并依靠系统中的分布式电源(DG)及储能装置独立运行。

主权项

一种含微网电源的配电网的故障自愈方法，其特征在于：构建出了一种开关函数：$I_j^{*}\left(x\right)=\left[\underset{s1}{\Sigma }{K}_{s1}(1-\underset{i1}{\Sigma }{x}_{j,s1}(i_1\left)\right)\right].\underset{n}{\overset{N}{\Sigma }}{x}_j\left(n\right)-\left[\underset{s2}{\Sigma }{K}_{s2}(1-\underset{i2}{\Sigma }{x}_{j,s2}(i_2\left)\right)\right].\underset{m}{\overset{M}{\Sigma }}{x}_j\left(m\right)$式中：“∑”表示“逻辑或”运算；以第j号开关为分断点，将配电网分成两部分，包含了系统电源的一部分称为第j号开关的上半区，另一部分称为第j号开关的下半区；K_s1、K_s2为电源开关系数，分别用来表示第j号开关上、下半区的电源是否接入配电网，若某电源接入配网则对应的电源系数取1，否则取0；X_j,s1，X_j,s2分别表示从第j号开关到上半区电源S1、下半区电源S2路径上所经过的馈线区段状态值；X_j(m)、X_j(n)分别为第j号开关上、下半区中的馈线区段状态值；M、N分别为第j号开关上、下半区中的馈线区段总数；当某馈线区段上发生故障时，该馈线区段状态值取1，否则取0，令系统电源指向用户端的方向为故障定位过程中的唯一正方向，第j号开关处FTU根据实际检测到的故障电流情况上传的状态信息如下利用的和Ij的定义完成了评价函数的改进，改进后的评价函数在对含微网电源配电网的多重故障进行定位时只需要确定一次正方向，即令系统电源指向用户端的方向为整个故障定位过程中唯一的正方向；通过引入电源开关系数使得评价函数可以适应配电网中分布式电源的投入和退出，其中系统电源开关系数始终取1，分布式电源开关系数在对应的分布式电源接入配电网时取1，退出时取0；当所有的分布式电源退出配电网时，配电网回归到了单电源辐射型结构，对应的分布式电源开关系数全部为0，系统电源开关系数为1，此时开关函数变成了如下形式：$I_j^{*}\left(x\right)=(1-\underset{i1}{\Sigma }{x}_{j,s1}(i_1\left)\right).\underset{n}{\overset{N}{\Sigma }}{x}_j\left(n\right)$此时若第j号开关的下游某区段发现故障，对应的馈线区段状态x_j(n)＝1，代入上式可得当第j号开关的上游某区段发生故故障时，对应的馈线区段状态x_j(n)＝0，x_j,s1(i₁)＝1，代入上式可得当配电网中第j号开关上游存在一个系统电源，下游存在一个分布式电源时，则K_s1＝1,K_s2＝1，此时开关函数变成了如下形式：$I_j^{*}\left(x\right)=(1-\underset{i1}{\Sigma }{x}_{j,s1}(i_1\left)\right).\underset{n}{\overset{N}{\Sigma }}{x}_j\left(n\right)-(1-\underset{i2}{\Sigma }{x}_{j,s2}(i_2\left)\right).\underset{m}{\overset{M}{\Sigma }}{x}_j\left(m\right)$此时，当第j号开关的下游某个区段发生故障时，对应的馈线区段状态x_j(n)＝1,x_j(m)＝0,x_j,s1(i₁)＝0,代入上式可得当第j号开关的上游某个区段发生故障时，对应的馈线区段x_j(n)＝0,x_j(m)＝1,x_j,s2(i₂)＝0,代入上式可得