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配电网是输电网和终端用户的中间环节,是提高电网可靠性、提供优质电能的重要部分。当前,我国配电网由于资金投入不足、网架结构较薄弱等因素,导致配电网的供电可靠性较差。而且近几年随着微电网的发展、分布式电源(Distributed Generation,DG)的渗透等因素使配电网更加复杂,传统的配电网恢复方法难以适应电网的变化。因此本文开展基于多种运行状态的配电网自愈控制方法研究有很强的理论和现实意义。
本文以“基于全景信息的智能配电网安全防御和自愈控制方法研究”项目为研究背景,在传统配电网“2-3-6”自愈控制框架基础上提出了适应现在配电网变化的“2-3-10”控制框架,同时提出了基于Multi-Agent自愈控制系统框架,该框架是本文的总体自愈控制框架。
首先,本文分析了传统配电网评估的不足,提出基于设备故障率阈值的评估方案,然后依据评估结果提出了基于异常状态下的配电网自愈控制方法。首先设定设备故障率阈值,当实时设备故障率超过阈值时,将此设备放入预想事故集;否则按照设备风险值的大小降序排列放入预想事故集中。该评估方法不仅可以考虑设备故障率不高、故障后果较严重的故障,而且还考虑到了设备故障率较高、故障后果不严重的故障,和传统配电网评估方法相比,该方法得到的结果更加准确。然后以降低设备故障率为目标确定自愈控制的优化方案,优化配电网故障率较高的设备。
然后,提出了基于故障状态下的配电网自愈控制方法。故障后的自愈控制方法分为三个阶段,第一阶段利用广度优先搜索算法,得到停电区域的负荷量和分布式电源以及转供电量的平衡关系,确定不同的开关组合;第二阶段根据改进的粒子群算法确定最优的恢复方案;当发生较严重故障,第二阶段不能恢复所有负荷时,此时进入第三阶段,将应急发电车考虑在内,形成最终的故障恢复方案。
最后,提出了基于正常状态的配电网自愈控制方法。在正常状态下利用双层优化控制方法分别对局部配电网和配电网进行优化。第一次运行状态的优化是以局部配电网内的运行状态最优为目标确定优化方案;第二次运行状态优化是在局部配电网优化结束后,根据局部配电网的状态确定配电网的优化方案,实现配电网的最优运行。
本文以“基于全景信息的智能配电网安全防御和自愈控制方法研究”项目为研究背景,在传统配电网“2-3-6”自愈控制框架基础上提出了适应现在配电网变化的“2-3-10”控制框架,同时提出了基于Multi-Agent自愈控制系统框架,该框架是本文的总体自愈控制框架。
首先,本文分析了传统配电网评估的不足,提出基于设备故障率阈值的评估方案,然后依据评估结果提出了基于异常状态下的配电网自愈控制方法。首先设定设备故障率阈值,当实时设备故障率超过阈值时,将此设备放入预想事故集;否则按照设备风险值的大小降序排列放入预想事故集中。该评估方法不仅可以考虑设备故障率不高、故障后果较严重的故障,而且还考虑到了设备故障率较高、故障后果不严重的故障,和传统配电网评估方法相比,该方法得到的结果更加准确。然后以降低设备故障率为目标确定自愈控制的优化方案,优化配电网故障率较高的设备。
然后,提出了基于故障状态下的配电网自愈控制方法。故障后的自愈控制方法分为三个阶段,第一阶段利用广度优先搜索算法,得到停电区域的负荷量和分布式电源以及转供电量的平衡关系,确定不同的开关组合;第二阶段根据改进的粒子群算法确定最优的恢复方案;当发生较严重故障,第二阶段不能恢复所有负荷时,此时进入第三阶段,将应急发电车考虑在内,形成最终的故障恢复方案。
最后,提出了基于正常状态的配电网自愈控制方法。在正常状态下利用双层优化控制方法分别对局部配电网和配电网进行优化。第一次运行状态的优化是以局部配电网内的运行状态最优为目标确定优化方案;第二次运行状态优化是在局部配电网优化结束后,根据局部配电网的状态确定配电网的优化方案,实现配电网的最优运行。