基于故障信息获取的不平衡配电网负荷恢复方法及系统与流程

技术特征：
1.基于故障信息获取的不平衡配电网负荷恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、基于配电系统中不同元件的特性，建立包含线性三相潮流模型，调压器和变压器模型以及zip负载和电容器组模型的线性三相不平衡配电系统潮流模型；s2、引入母线块对步骤s1建立的线性三相不平衡配电系统潮流模型的网络拓扑进行简化，形成简化后的多时段配电系统负荷恢复模型；对配电系统中的负荷进行分级并设定目标函数，并以不同权重系数下的负荷恢复量最大为目标，将约束条件结合目标函数得到考虑三相不平衡的多时段配网负荷恢复模型；s3、采用商业求解器对步骤s2建立的多时段配电系统负荷恢复模型进行优化求解，设计分布式全局信息获取方案用于不平衡配电网负荷恢复。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1具体为：推导配电系统中的三相潮流模型，并通过简化得到线性三相潮流模型；推导配电系统中的调压器和变压器模型；推导配电系统中的zip负载和电容器组模型；将推导得到的线性三相潮流模型，调压器和变压器模型，zip负载和电容器组模型作为多时段配电网负荷恢复模型的约束条件。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，线性三相潮流模型具体为：征在于，线性三相潮流模型具体为：其中，b为系统中线路的集合；v为装有调压器和变压器的线路集合；t为恢复步骤的集合；为表示相别的二进制向量；为t步骤线路(i,j)流过的功率(从i流向j)；为t步骤dgg的输出功率；为t步骤l节点负荷的三相功率需求。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，调压器和变压器模型具体为：其中，a∈r3×1为每相的二次绕组与一次绕组的比值。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，zip负载和电容器组模型为：5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，zip负载和电容器组模型为：5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，zip负载和电容器组模型为：其中，每相的u
min
和u
max
分别设为0.952和1.052。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，目标函数为：其中，l为连接负荷的母线的集合；t为恢复步骤的集合；φ为三相相别的集合；为l负荷的权重系数；为φ相的l负荷在t步骤的有功功率；δt为相邻步长的时间间隔。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，约束条件包括配电系统运行约束，连通性约束，配电系统的拓扑约束，顺序约束以及可选约束。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，系统运行约束包括：变压器和线路容量约束：其中，和为线路(i,j)最大允许的有功功率和无功功率；为线路(i,j)的通电状态，其值为1表示线路通电，反之则未通电；和为线路(i,j)实际的有功功率和无功功率；电压约束：其中，其中，为节点i在t步骤时的通电状态，其值为1表示线路通电，反之则未通电；n为系统中节点的集合；负荷最大步长约束其中，为dgg的额定容量，为φ相的dgg在t步骤的有功功率；为φ相的dgg在t
‑
1步骤的有功功率；g为变电站母线和与可调度dg相连的母线集合；元件运行约束：dg电流不平衡约束其中，cuf
g
为dgg的最大允许cuf；g
s
为变电站母线或有黑启动能力dg的集合；g
3φ
为三相dg的集合；以及为定义的0
‑
1辅助变量；dg输出约束
其中，和分别为dgg发出的有功功率、无功功率的最小值和最大值，为dgg在t步骤的通电状态；为φ相的dgg在t步骤的有功(无功)功率；dg爬坡约束其中，为dgg的最大爬坡率；连通性约束，描述dg、线路、负荷和母线元件之间的物理连接，具体为：没有黑启动能力的可调度dg仅在连接到通电节点时启动：其中，为dgg节点在t步骤的通电状态；g
f
为故障发电机的集合；如果为可切换线路通电，则两个末端节点通电其中，b
s
为可切换线路的集合；b
f
为故障线路的集合；当一个末端节点通电时，不可切换的线路通电线路通电后不能跳闸仅当可切换负荷连接到通电节点时通电其中，为负荷l在t步骤时的通电状态；为节点l在t步骤时的通电状态；l
s
为可切换负荷的集合；l
f
为故障负荷的集合；不可切换负荷在连接到通电节点时将立即通电已恢复负荷不能再次跳闸配电网中，将母线分组为多个母线块，将网络简化成仅包含可交换线路的结构，每个母线块至少包含一条母线，同一母线块内的所有母线和线路将同时通电；拓扑约束
对于母线块k中的每条母线i得到：对于母线块k中的每条母线i得到：对于母线块k中的每条母线i得到：其中，k为母线块的集合；为母线块k在t步骤时的通电状态；顺序约束：顺序约束：顺序约束：使用可选约束确保在另一组负荷之前恢复一组负荷：其中，为负荷nl在t步骤时的通电状态；为负荷cl在t步骤时的通电状态；cl表示特定的关键负荷，nl表示特定的非关键负荷。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3具体为：s301、设置本地代理和区域代理的初值和均值作为平均共识算法的输入参数，为极端事件后配电系统分布式信息交互替代全局信息交互创造条件；s302、运用平均共识算法进行全局信息的迭代求解，得到配电系统中各个节点实际的有功和无功功率需求、线路开关状态和负荷开关状态的全局参数，配电系统拓扑根据迭代求解后的分布式信息交互结果进行动态优化，实现三相不平衡配电系统的负荷恢复；运用平均共识算法进行全局信息的迭代求解：其中，代表第k步p
m
、q
m
、c
m
、s
m
向量的值r
m
为la的相邻代理集合，ε
mr
代表步长，通过合理设置迭代步长，将收敛到初始化的平均值。10.一种基于故障信息获取的不平衡配电网负荷恢复系统，其特征在于，包括：建模模块，基于配电系统中不同元件的特性，建立包含线性三相潮流模型，调压器和变压器模型以及zip负载和电容器组模型的线性三相不平衡配电系统潮流模型；简化模块，引入母线块对建模模块建立的线性三相不平衡配电系统潮流模型的网络拓扑进行简化，形成简化后的多时段配电系统负荷恢复模型；对配电系统中的负荷进行分级并设定目标函数，并以不同权重系数下的负荷恢复量最大为目标，将约束条件结合目标函数得到考虑三相不平衡的多时段配网负荷恢复模型；恢复模块，采用商业求解器对简化模块建立的多时段配电系统负荷恢复模型进行优化求解，设计分布式全局信息获取方案用于不平衡配电网负荷恢复。

技术总结
本发明公开了一种基于故障信息获取的不平衡配电网负荷恢复方法及系统，通过对每类元件分别建模，得到三相不平衡系统下的线性模型；建立不平衡配电系统负荷恢复模型；设计了一种仅通过局部通信实现全局信息获取的分布式多智能体协调方案，可以保证极端灾害后的弹性通信需求，保证在故障期间尽可能多地对配电系统内的重要负荷持续供电。系统内的重要负荷持续供电。系统内的重要负荷持续供电。


技术研发人员：孙厚涛 唐思佳 刘菲 俞拙非 武迪 赵晨 陈晨
受保护的技术使用者：国网电力科学研究院有限公司
技术研发日：2021.07.30
技术公布日：2021/11/2