含分布式电源的配电系统孤岛形成方法

摘要

本发明涉及智能配网、新能源。为克服现有技术的不足，提供一种含分布式电源的配电系统孤岛形成方法，本发明采取的技术方案是，首先利用包含多个树背包问题Tree KnapsackProblem，缩写为TKP的孤岛建立和孤岛合并过程得到初始孤岛划分方案；然后对初始孤岛进行相应的分析和调整，而得到最终的孤岛方案；所述得到初始孤岛划分方案是采用分支定界算法求解TKP，其过程为：首先求解TKP的关键项Critical-item，然后利用拉格朗日松弛方法在多项式时间内，即计算时间复杂性为O(n2)，n表示节点总数，找到TKP的上界。本发明主要应用于快速解决含分布式发电配电系统最优孤岛划分问题。

主权项

一种含分布式电源的配电系统孤岛形成方法，其特征是，首先利用包含多个树背包问题Tree Knapsack Problem，缩写为TKP的孤岛建立和孤岛合并过程得到初始孤岛划分方案；然后对初始孤岛进行相应的分析和调整，而得到最终的孤岛方案，所述得到最终的孤岛方案的求解过程，可细分如下：(1)初始孤岛的构建①形成故障隔离之后的故障下游配电系统树模型：选择其中具有最大平均输出功率的DG作为根节点DG，其余DG作为分支节点，DG分支节点的权值和需求都设为零，将树中权值为零的节点与其父节点合并，得到简化等效树模型；②利用分支定界算法计算对应简化等效树的TKP从而得到一个初始孤岛，该TKP以根节点DG的输出功率为需求约束限值；③如果②步得到的孤岛的节点数大于1，则将此孤岛收缩为一个新的DG节点，其平均输出功率为此孤岛中的DG节点功率输出总量减去其中的负荷总量；否则，将根节点DG进行标记；④如果现状树中所有DG节点均被标记；转到⑤步；否则，将现状树中在树模型简化过程中合并的节点还原，从现状树中未被标记的DG节点集合中选择具有最大输出功率的DG节点作为根节点DG形成新树模型，其余未被标记DG节点作为分支节点，DG节点的权值和需求都设为零，将树中权值为零的节点与其父节点合并，得到简化等效树模型，并返回到②步；⑤孤岛合并：在多个孤岛建立之后，如果某个负荷L与若干由孤岛等效而成的DG节点直接相连，说明该负荷的功率PL大于与之相连任一DG节点的平均输出功率，假设与负荷L相连的所有DG节点的平均输出功率之和为PS，在如下两种情况下，进行孤岛合并：负荷L为可控负荷；负荷L为不可控负荷，PL≤PS；孤岛合并即将负荷L和与之直接相连的DG节点合并成一个新的DG节点，即两个或多个孤岛合并成一个孤岛，从而(i)当负荷L为可控负荷，且PL＞PS时，实现对负荷L的部分负荷恢复供电；(ii)而当PL≤PS时，实现对负荷L的全部供电；如果合并后得到的DG节点功率大于零，转向④步；否则初始孤岛构建过程结束，转(2)步；(2)如果初始孤岛方案中某些孤岛的剩余功率不为零，将其周围具有最高优先级的可控负荷点的部分负荷添加到初始孤岛方案中；否则转(3)步；(3)把初始方案中各独立孤岛内的最大DG节点设置为各自的松弛节点，其它DG节点设置为PV节点，进行初始孤岛的潮流计算，若潮流计算结果中各孤岛中松弛节点DG的出力大于其最大出力，则适当切除优先级低的部分可控负荷，直到使松弛节点DG的出力小于等于其最大出力，如果孤岛中的某些节点电压越限，某些线路出现过载，则调节孤岛内DG节点电压、无功补偿装置、以及切除部分过载线路下游端的部分优先级低的可控负荷，直到使系统能够安全运行为止，DG为分布式发电Distributed Generation缩写。