有源配電網(wǎng)自愈技術(shù)研究.pdf

1、配電網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的末端環(huán)節(jié)，承載著直接向用戶供電的重要作用，影響著對用戶的供電可靠性和供電質(zhì)量。同時，隨著新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，配電網(wǎng)中分布式電源滲透率不斷提高，由分布式電源隨機性、波動性特點帶來的配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行問題亦愈發(fā)突出。作為智能電網(wǎng)的核心技術(shù)之一，自愈技術(shù)可以有效提高配電網(wǎng)安全運行能力，近年來逐漸成為國內(nèi)外關(guān)注的熱點。盡管國內(nèi)外學(xué)者在該領(lǐng)域開展了相關(guān)研究工作，但相關(guān)研究成果的理論性和實用性尚存不足。因此，進一步開展該領(lǐng)域的

2、研究具有重要的理論和實踐意義。
　　本文對含分布式電源的有源配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障定位以及故障恢復(fù)等問題做了深入研究，主要研究成果如下:
　　1、分析了有源配電網(wǎng)自愈技術(shù)的整體框架和相關(guān)概念，明確了本文的主要研究方向，并總結(jié)了配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、故障定位及故障恢復(fù)領(lǐng)域的研究成果和發(fā)展趨勢。
　　2、基于支路潮流構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)模型，并給出了非線性支路潮流約束的變換與二階錐松弛方法，將原非線性問題轉(zhuǎn)化為二階錐規(guī)劃問題。進一步利用

3、ε-松弛法，將原二階錐約束線性化，使其變換為線性規(guī)劃問題。建立了基于線性潮流的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)模型，利用最佳等距分段原則，對二次目標函數(shù)進行分段線性化處理，將原問題轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃模型。結(jié)合上述模型以及常用啟發(fā)式求解方法和人工智能算法，在多測試場景下進行建模求解，分析對比了各類求解模型和算法的尋優(yōu)能力和求解性能。
　　3、考慮分布式電源出力和負荷的不確定性，結(jié)合基于線性潮流的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)模型，建立了計及不確定性的有源配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)模型。

4、應(yīng)用上述模型，提出了一種兩階段魯棒網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)模型，并引入基于列約束生成法的魯棒優(yōu)化求解策略，將兩階段魯棒網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)模型轉(zhuǎn)化為主-子線性優(yōu)化問題實現(xiàn)有效求解。結(jié)合相關(guān)算例，分析并驗證了所述模型和求解策略的可行性和有效性。
　　4、給出了一種應(yīng)用狀態(tài)估計方法進行配電網(wǎng)故障區(qū)段定位的原理和求解流程。建立了基于FTU和μPMU混合量測的有源配電網(wǎng)狀態(tài)估計模型，并給出了混合量測設(shè)備量測參數(shù)統(tǒng)一變換方法?；谏鲜鲈?，提出了一種基于混合量測狀態(tài)估

5、計的有源配電網(wǎng)故障區(qū)段定位方法，并基于上述方法建立了在線故障定位策略。通過多種故障場景仿真分析，綜合驗證了所述方法與策略的故障定位能力。
　　5、針對分布式電源接入配電網(wǎng)后可通過非計劃孤島以提高供電可靠性的特點，將有源配電網(wǎng)故障恢復(fù)問題分解為主網(wǎng)恢復(fù)和孤島恢復(fù)兩個子問題?；谥烦绷骶W(wǎng)絡(luò)重構(gòu)模型建立了有源配電網(wǎng)故障恢復(fù)過程中的主網(wǎng)恢復(fù)模型和孤島恢復(fù)模型，并提出了一種兩步協(xié)調(diào)恢復(fù)求解策略，實現(xiàn)最大化負荷恢復(fù)和最少非計劃孤島生成的目標