考虑节点电价机制的主动配电网两阶段动态故障恢复方法
发布时间：2021-08-29 20:23
针对含分布式发电并网的主动配电网故障恢复问题,考虑系统节点电价机制提出基于两阶段优化的主动配电网故障恢复方法。该方法第一阶段优化以开关状态集为控制变量,以失电负荷价值最小为目标函数,计及功率平衡约束,网络拓扑辐射状约束等必要约束条件。第二阶段优化首先建立配电网节点电价制定机制以及负荷响应模型,以决定系统节点电价方案的支路容量约束拉格朗日乘子为控制变量,以支路容量越限量最小为目标函数,计及节点电价机制约束等约束条件建立模型。最后通过一个仿真算例表明,考虑节点电价机制的主动配电网故障恢复方案相比于不考虑的情形下故障恢复指标更优,说明所建立的模型能够降低失电负荷量,提升系统在故障恢复期间运行的可靠性。
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(20)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
主动配电网故障恢复方法原理结构图
?本文以河北省某地典型城区配电网为例对所建立的模型进行验证。其中系统网架结构图如图2所示，系统中包含分布式发电并网，整个系统通过公共耦合点与上级电网进行功率交换。故障恢复模型中，储能的充放电功率上限为300kW，并网容量为2MW。系统网架结构图中实线为运行线路，虚线为联络线，包括支路4-19，8-14，27-29，36-38，37-41，30-39，在正常运行情况下联络线处于断开状态，只有当制定故障恢复计划时才可能将联络线投入运行状态。外网原有分时电价机制参考文献[33]。图2河北省某地典型城区配电网系统结构图Fig.2SystemstructureofactivedistributionnetworkinatypicalurbanareaofHebeiProvince设置两种典型的故障场景，其中故障方式一为支路14-15发生永久性短路故障，故障方式二为支路4-5发生永久性短路故障。假定故障发生时间为11:00，故障持续时间为3h，该时间由实际检修工作决定。主动配电网中各个负荷节点的重要程度系数如表1所示。表1主动配电网节点负荷等级Table1Importanceclassificationofnodeloadinactivedistributionnetwork负荷重要程度负荷节点集合权重系数一级负荷1，2，5，8，13，14，22，37，381二级负荷3，4，6，7，18，19，20，21，23，24，25，26，27，33，34，35，40，420.5三级负荷9，10，11，12，15，16，17，29，30，31，32，36，39，43，28，44，45，46，410.13.2故障恢复结果及其分析运行所建立的模型，可以得到故障方式一下的系统故障恢复方案如表2和图3所示，其中表2为开关状态集计划，图
也需要通过主干线支路4-5才能对可能的失电片区进行支撑，而主干线支路4-5的输电容量已经达到了最大程度。由于故障恢复方案下负荷转供能力有限，而部分节点尽管不能得到网络的供电，但是却能够充分利用所并网的分布式电源形成孤岛运行，从而避免成为失电负荷节点，这在故障方式二下体现为节点33，34，35形成了孤岛，利用岛内的燃料电池和光伏发电进行功率支撑。故障方式一下的节点电价方案制定如图3所示，故障恢复期间系统各节点负荷水平情况如图4所示，图中以0.5h为一个时段。图3故障方式一下主动配电网节点电价方案Fig.3Schemeofnodepriceofactivedistributionnetworkunderthefaultmode1
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑多能互补的主动配电网规划与高效Benders求解方法[J]. 黄河,高松,朱磊,韩俊,刘鹏翔,吴志,顾伟. 中国电力. 2019(06)
[2]基于不确定二层规划模型的主动配电网故障恢复方法[J]. 马天祥,程肖,贾伯岩,刘振,段昕,贾静然. 电力系统保护与控制. 2019(06)
[3]含多微网的主动配电网分层调度策略[J]. 戴志辉,陈冰研,谢军,王增平. 电力系统保护与控制. 2018(18)
[4]考虑供需互动和分布式电源运行特性的主动配电网网架规划[J]. 张光亚,赵莉莉,边小军,高鹏. 智慧电力. 2018(06)
[5]考虑风电调度策略的电力系统随机潮流计算[J]. 杨晓静,秦超. 中国电力. 2018(06)
[6]基于博弈思想的需求响应视角下的主动配电网故障恢复[J]. 杨丽君,曹玉洁,梁景志,杨博,安立明. 电工电能新技术. 2018(07)
[7]面向未来智能配用电的信息物理系统:技术、展望与挑战[J]. 梁云,黄莉,胡紫巍,李沛. 供用电. 2018(03)
[8]主动配电网的源-网-荷多层博弈经济调度策略[J]. 王甜婧,许阔,朱永强. 电力系统保护与控制. 2018(04)
[9]实现资源时空优化配置的现货市场及其应用研究[J]. 沈同,夏清. 智慧电力. 2018(01)
[10]基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网设计研究[J]. 章雷其,汪湘晋,徐珂,江明强,施海峰,赵波. 供用电. 2018(01)
本文编号：3371323
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(20)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
主动配电网故障恢复方法原理结构图
?本文以河北省某地典型城区配电网为例对所建立的模型进行验证。其中系统网架结构图如图2所示，系统中包含分布式发电并网，整个系统通过公共耦合点与上级电网进行功率交换。故障恢复模型中，储能的充放电功率上限为300kW，并网容量为2MW。系统网架结构图中实线为运行线路，虚线为联络线，包括支路4-19，8-14，27-29，36-38，37-41，30-39，在正常运行情况下联络线处于断开状态，只有当制定故障恢复计划时才可能将联络线投入运行状态。外网原有分时电价机制参考文献[33]。图2河北省某地典型城区配电网系统结构图Fig.2SystemstructureofactivedistributionnetworkinatypicalurbanareaofHebeiProvince设置两种典型的故障场景，其中故障方式一为支路14-15发生永久性短路故障，故障方式二为支路4-5发生永久性短路故障。假定故障发生时间为11:00，故障持续时间为3h，该时间由实际检修工作决定。主动配电网中各个负荷节点的重要程度系数如表1所示。表1主动配电网节点负荷等级Table1Importanceclassificationofnodeloadinactivedistributionnetwork负荷重要程度负荷节点集合权重系数一级负荷1，2，5，8，13，14，22，37，381二级负荷3，4，6，7，18，19，20，21，23，24，25，26，27，33，34，35，40，420.5三级负荷9，10，11，12，15，16，17，29，30，31，32，36，39，43，28，44，45，46，410.13.2故障恢复结果及其分析运行所建立的模型，可以得到故障方式一下的系统故障恢复方案如表2和图3所示，其中表2为开关状态集计划，图
也需要通过主干线支路4-5才能对可能的失电片区进行支撑，而主干线支路4-5的输电容量已经达到了最大程度。由于故障恢复方案下负荷转供能力有限，而部分节点尽管不能得到网络的供电，但是却能够充分利用所并网的分布式电源形成孤岛运行，从而避免成为失电负荷节点，这在故障方式二下体现为节点33，34，35形成了孤岛，利用岛内的燃料电池和光伏发电进行功率支撑。故障方式一下的节点电价方案制定如图3所示，故障恢复期间系统各节点负荷水平情况如图4所示，图中以0.5h为一个时段。图3故障方式一下主动配电网节点电价方案Fig.3Schemeofnodepriceofactivedistributionnetworkunderthefaultmode1
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑多能互补的主动配电网规划与高效Benders求解方法[J]. 黄河,高松,朱磊,韩俊,刘鹏翔,吴志,顾伟. 中国电力. 2019(06)
[2]基于不确定二层规划模型的主动配电网故障恢复方法[J]. 马天祥,程肖,贾伯岩,刘振,段昕,贾静然. 电力系统保护与控制. 2019(06)
[3]含多微网的主动配电网分层调度策略[J]. 戴志辉,陈冰研,谢军,王增平. 电力系统保护与控制. 2018(18)
[4]考虑供需互动和分布式电源运行特性的主动配电网网架规划[J]. 张光亚,赵莉莉,边小军,高鹏. 智慧电力. 2018(06)
[5]考虑风电调度策略的电力系统随机潮流计算[J]. 杨晓静,秦超. 中国电力. 2018(06)
[6]基于博弈思想的需求响应视角下的主动配电网故障恢复[J]. 杨丽君,曹玉洁,梁景志,杨博,安立明. 电工电能新技术. 2018(07)
[7]面向未来智能配用电的信息物理系统:技术、展望与挑战[J]. 梁云,黄莉,胡紫巍,李沛. 供用电. 2018(03)
[8]主动配电网的源-网-荷多层博弈经济调度策略[J]. 王甜婧,许阔,朱永强. 电力系统保护与控制. 2018(04)
[9]实现资源时空优化配置的现货市场及其应用研究[J]. 沈同,夏清. 智慧电力. 2018(01)
[10]基于柔性互联的源网荷储协同主动配电网设计研究[J]. 章雷其,汪湘晋,徐珂,江明强,施海峰,赵波. 供用电. 2018(01)
本文编号：3371323
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