賈伯巖,李 丹,楊再雄,馬天祥,潘麗娜,盧志剛,*

(1.國(guó)網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院,河北 石家莊 050021;2.燕山大學(xué) 河北省電力電子節(jié)能與傳動(dòng)控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 秦皇島 066004)

0 引言

隨著全球氣候變化,極端天氣災(zāi)害的發(fā)生日益頻繁,所造成的大規(guī)模停電事故頻發(fā)。配電網(wǎng)作為直接服務(wù)用戶(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它的故障恢復(fù)也是重中之重。其中,孤島運(yùn)行是配電網(wǎng)在故障后保障重要負(fù)荷供電的一種重要運(yùn)行方式,很多專(zhuān)家和學(xué)者對(duì)含有分布式電源(Distributed Generator,DG)的孤島劃分展開(kāi)了積極探討與深入研究。文獻(xiàn)[1]在有光伏接入的配電網(wǎng)恢復(fù)過(guò)程中,考慮了負(fù)荷時(shí)變性,建立光儲(chǔ)系統(tǒng)模型,并采用聚類(lèi)方法完成故障時(shí)段孤島靜態(tài)劃分,但是并未考慮DG出力的波動(dòng)性和孤島的動(dòng)態(tài)調(diào)整。文獻(xiàn)[2]將配電網(wǎng)建模為帶權(quán)重的無(wú)向圖,采用冒泡算法進(jìn)行孤島劃分。文獻(xiàn)[3]根據(jù)負(fù)荷的多種屬性,建立負(fù)荷綜合權(quán)值評(píng)價(jià)體系,并加入孤島劃分中,克服了僅考慮單一負(fù)荷的缺點(diǎn),但并沒(méi)有考慮故障恢復(fù)期間負(fù)荷的時(shí)變性。文獻(xiàn)[4]提出一種考慮負(fù)荷損失最小的孤島劃分算法,引入功率圓、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)信息等概念,降低停電損失,但沒(méi)有考慮到分布式電源的出力問(wèn)題。文獻(xiàn)[5]通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),利用孤島搜索方法可確定出最優(yōu)的故障恢復(fù)方案,但在實(shí)際孤島運(yùn)行中DG出力和負(fù)荷功率均認(rèn)為是恒定不變的。文獻(xiàn)[6]通過(guò)分析負(fù)荷的恢復(fù)路徑,給出孤島圈和供電恢復(fù)系數(shù)等概念,引入新的啟發(fā)式規(guī)則進(jìn)行孤島劃分。文獻(xiàn)[7]從用戶(hù)需求角度出發(fā),提出一種考慮用戶(hù)需求響應(yīng)的配電網(wǎng)孤島劃分方法,涉及用戶(hù)負(fù)荷的重要程度,可控負(fù)荷等問(wèn)題,提高分布式電源的利用率,最大化滿(mǎn)足供電的用戶(hù)數(shù)和用戶(hù)的滿(mǎn)意程度,降低停電損失。文獻(xiàn)[8]構(gòu)建了一種主動(dòng)配電網(wǎng)孤島劃分的混合整數(shù)規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[9]提出一種兩階段孤島劃分策略,該策略通過(guò)約束滿(mǎn)足模型提高了孤島劃分的環(huán)保性并保證了重要負(fù)荷持續(xù)供電。文獻(xiàn)[6-9]在孤島劃分方面均未考慮到負(fù)荷的時(shí)變性以及DG的出力問(wèn)題。

另一方面,近年來(lái)的自然災(zāi)害造成配電網(wǎng)同時(shí)出現(xiàn)多處故障,配電網(wǎng)多故障下的故障恢復(fù)研究很有必要。文獻(xiàn)[10]建立分階段的多層搶修模型,采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解。文獻(xiàn)[11]提出一種含DG的配電網(wǎng)故障恢復(fù)與搶修協(xié)調(diào)優(yōu)化策略。文獻(xiàn)[12]在配電網(wǎng)故障恢復(fù)中利用風(fēng)電系統(tǒng)進(jìn)行供能,通過(guò)分析風(fēng)電出力以及DG下的配電網(wǎng)安全運(yùn)行約束,建立以故障期間失電負(fù)荷恢復(fù)量最大為目標(biāo)的故障恢復(fù)優(yōu)化模型,降低停電損失。文獻(xiàn)[13]提出了一種面向配電網(wǎng)彈性提升的多時(shí)間尺度恢復(fù)策略協(xié)調(diào)優(yōu)化框架,其中包含結(jié)合分布式電源和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的負(fù)荷恢復(fù)模型。文獻(xiàn)[14]考慮用戶(hù)需求對(duì)故障恢復(fù)的影響,提出了一種計(jì)及需求響應(yīng)的配電網(wǎng)故障恢復(fù)模型。文獻(xiàn)[15]考慮到光伏出力的不確定性,利用柔性開(kāi)關(guān)進(jìn)行配電網(wǎng)故障重構(gòu)。但上述文獻(xiàn)在故障恢復(fù)中均未涉及移動(dòng)儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用。由于移動(dòng)儲(chǔ)能裝置具有較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性和靈活的放電能力,在極端災(zāi)害場(chǎng)景下,可通過(guò)調(diào)度移動(dòng)儲(chǔ)能為生命線負(fù)荷提供穩(wěn)定的功率支撐,最大程度上減小重要負(fù)荷的停電損失。文獻(xiàn)[16]在配電網(wǎng)故障恢復(fù)中應(yīng)用了分布式電源、電動(dòng)汽車(chē)等完成恢復(fù)工作。文獻(xiàn)[17]通過(guò)協(xié)調(diào)移動(dòng)儲(chǔ)能和DG三相功率輸出,充分發(fā)揮移動(dòng)儲(chǔ)能的靈活性,有效地提高了故障期間配電網(wǎng)的恢復(fù)力。文獻(xiàn)[18]提出了一種解決移動(dòng)儲(chǔ)能調(diào)度與配電系統(tǒng)運(yùn)行不同時(shí)間尺度、道路與電網(wǎng)耦合等問(wèn)題的混合整數(shù)規(guī)劃模型,通過(guò)優(yōu)化移動(dòng)電源的動(dòng)態(tài)調(diào)度來(lái)提高配電網(wǎng)恢復(fù)力。文獻(xiàn)[19]針對(duì)臺(tái)風(fēng)對(duì)配電網(wǎng)造成故障問(wèn)題,提出了利用移動(dòng)儲(chǔ)能在災(zāi)害期間分階段提供電力支撐的策略,降低經(jīng)濟(jì)損失。但作為可靈活調(diào)度的分布式電源,目前在配電網(wǎng)故障恢復(fù)中涉及移動(dòng)儲(chǔ)能的研究極少。

綜上,本文考慮DG的波動(dòng)特性,將DG和儲(chǔ)能結(jié)合形成風(fēng)儲(chǔ)或光儲(chǔ)系統(tǒng);然后確定DG的可供電區(qū)域,進(jìn)行初級(jí)孤島劃分,分不同場(chǎng)景對(duì)初級(jí)孤島修正確定次級(jí)孤島,并校驗(yàn)是否可行;最后建立計(jì)及移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)調(diào)運(yùn)的恢復(fù)模型,采用離散化的多目標(biāo)細(xì)菌群體趨藥性算法(Multi-objective Bacterial Colony Chemotaxis,MOBCC)對(duì)所提恢復(fù)模型進(jìn)行求解。

1 計(jì)及電能指標(biāo)的配電網(wǎng)分階段孤島劃分

配電網(wǎng)在發(fā)生多故障之后,可造成大面積停電,為了減小停電損失以及縮短故障恢復(fù)時(shí)間,在滿(mǎn)足配電網(wǎng)安全運(yùn)行前提下,可采用孤島運(yùn)行方式[20],保障重要負(fù)荷的供電不中斷。

1.1 初級(jí)孤島劃分

1.1.1 分布式電源最大供電區(qū)域

風(fēng)電光伏等分布式電源受自然因素影響其出力具有波動(dòng)性,光伏的輸出功率主要取決于太陽(yáng)輻射和光電轉(zhuǎn)換效率[21-22],風(fēng)機(jī)出力主要取決于風(fēng)速[23],由此可見(jiàn)風(fēng)電、光伏等分布式電源不能及時(shí)調(diào)整其出力,而儲(chǔ)能裝置具有雙向可控的優(yōu)點(diǎn)[24],因而本文將其與風(fēng)電光伏系統(tǒng)結(jié)合作為新的分布式電源,作為孤島的供電系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)孤島內(nèi)功率的實(shí)時(shí)調(diào)整。在故障期間,各個(gè)孤島內(nèi)的電能必須平衡:

式中,WES,i為i節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)能放電的電能,EES,i為儲(chǔ)能容量,SOCES,i為儲(chǔ)能的荷電狀態(tài),PPV,i(t)、PW,i(t)和PuLn,i(t)分別為光伏、風(fēng)電和不可控負(fù)荷在t時(shí)刻的有功功率,WPV,i、WW,i和WL,i分別為故障時(shí)段內(nèi)i節(jié)點(diǎn)光伏、風(fēng)電提供的電能以及不可控負(fù)荷消耗的電能,t0為故障開(kāi)始時(shí)刻,tend為故障結(jié)束時(shí)刻。

則孤島內(nèi)最大電能缺額為

以各DG為根節(jié)點(diǎn),采用深度優(yōu)先算法進(jìn)行搜索,所有滿(mǎn)足式(5)的負(fù)荷所形成的區(qū)域即為DG的最大供電區(qū)域。

1.1.2 初級(jí)孤島的建模

以配電網(wǎng)故障后的負(fù)荷恢復(fù)量最大為初級(jí)孤島劃分的目標(biāo)函數(shù):

式中:xi為整數(shù)變量,xi=1表示失電負(fù)荷在孤島內(nèi),恢復(fù)供電,反之xi=0;ωi表示節(jié)點(diǎn)i的負(fù)荷權(quán)重系數(shù)。

在此期間孤島需要滿(mǎn)足電能約束:

當(dāng)節(jié)點(diǎn)i屬于孤島時(shí),其父節(jié)點(diǎn)也必須屬于該孤島:

其中,i=1,2,…,n,節(jié)點(diǎn)j為節(jié)點(diǎn)i的父節(jié)點(diǎn)。

1.2 次級(jí)孤島劃分

1.2.1 孤島內(nèi)功率調(diào)度

孤島劃分過(guò)程中需要保證該時(shí)段具有充足的電能,由上述模型形成初級(jí)孤島時(shí)可保持整個(gè)恢復(fù)期的充足供電,但不足在于未充分考慮存在的可控負(fù)荷,并且不能時(shí)刻保證功率處于平衡狀態(tài),所以需要進(jìn)行修正,采用可控負(fù)荷參與的各電源出力優(yōu)化修正。

在孤島內(nèi)分布式電源出力不足時(shí),可考慮對(duì)可控負(fù)荷進(jìn)行甩負(fù)荷以保證其他重要負(fù)荷供電,負(fù)荷模型為

式中:bi為整數(shù)變量,表示可控負(fù)荷的控制狀態(tài);表示可控負(fù)荷的有功;P(t)表示總負(fù)荷L,i功率。

優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)可表示為

式中:Ps(t)為時(shí)刻孤島內(nèi)有功功率缺額;PES,i(t)為t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i的儲(chǔ)能功率。

優(yōu)化模型約束條件如下:

優(yōu)化模型可有效評(píng)判孤島能否按照預(yù)期要求可靠運(yùn)行,其中,Ps(t)代表功率缺額。目標(biāo)函數(shù)表示功率缺額,當(dāng)其為0,表示孤島內(nèi)功率平衡,如果大于0,則代表功率在某個(gè)時(shí)刻是有一定缺額的。

1.2.2 孤島的分場(chǎng)景修正

相較于初級(jí)孤島,次級(jí)孤島已經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理,即功率和容量都增加約束條件。需考慮下列四種使WS＞0的場(chǎng)景:

場(chǎng)景1:負(fù)荷功率大于儲(chǔ)能最大放電功率。

場(chǎng)景2:由于充電功率約束,某些孤島內(nèi)功率過(guò)剩造成,而其他孤島內(nèi)功率不足。

場(chǎng)景3:儲(chǔ)能容量限制,在儲(chǔ)能充滿(mǎn)電后,孤島內(nèi)功率過(guò)剩,其他孤島內(nèi)存在功率不足。

場(chǎng)景4:儲(chǔ)能初始時(shí)刻荷電狀態(tài)限制,在分布式電源出力較低時(shí),儲(chǔ)能電能不足,造成孤島內(nèi)功率嚴(yán)重不足。

針對(duì)場(chǎng)景1,風(fēng)電、光伏和儲(chǔ)能組成的分布式電源的最大出力也不能滿(mǎn)足孤島內(nèi)負(fù)荷需求,即存在功率缺額。針對(duì)其余三種場(chǎng)景,不能滿(mǎn)足故障期間某些時(shí)刻的孤島內(nèi)功率平衡,但是整個(gè)故障期間的電能充足。因此需要對(duì)孤島進(jìn)行分場(chǎng)景修正。

對(duì)場(chǎng)景1:

由式(15)計(jì)算出所有分布式電源不能滿(mǎn)足負(fù)荷供電的時(shí)刻,對(duì)初級(jí)孤島約束修改如下:

式中,te為Ps(t)在最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻。

如果孤島內(nèi)功率不能滿(mǎn)足式(16),則不屬于場(chǎng)景1,此時(shí)孤島內(nèi)分布式電源出力不足以使所有負(fù)荷恢復(fù)供電,故采用一個(gè)簡(jiǎn)化的孤島內(nèi)功率調(diào)度模型,可通過(guò)對(duì)儲(chǔ)能不同時(shí)段電能轉(zhuǎn)移達(dá)到功率平衡,若還不能滿(mǎn)足負(fù)荷供電,則切除部分可控負(fù)荷。可控負(fù)荷切負(fù)荷量約束如下:

對(duì)場(chǎng)景2、3、4做如下修正:當(dāng)孤島內(nèi)總負(fù)荷需求大于分布式電源和儲(chǔ)能的最大出力時(shí),優(yōu)先選擇容量最大的儲(chǔ)能,當(dāng)該儲(chǔ)能容量或功率越限時(shí),選擇較小容量的儲(chǔ)能,如下所示:

式中:Pd(t)表示分布式電源與負(fù)荷之間的缺額;QES,0(t)表示儲(chǔ)能的初始能量。

1.3 孤島可行性校驗(yàn)

若修正后的次級(jí)孤島可以形成,表示實(shí)時(shí)功率平衡可以滿(mǎn)足,但是由于在修正過(guò)程中,忽略了能耗計(jì)算以及安全約束,導(dǎo)致劃分結(jié)果的可行與否無(wú)從保證,所以需要對(duì)次級(jí)孤島進(jìn)行潮流計(jì)算,檢驗(yàn)配網(wǎng)是否存在電壓電流越限等不可靠情況,整體保證孤島運(yùn)行的安全可靠。采用前推回代法進(jìn)行潮流計(jì)算,分析驗(yàn)證。對(duì)DG節(jié)點(diǎn)的處理中選擇有功出力最大的節(jié)點(diǎn)為平衡節(jié)點(diǎn),其余看作PV節(jié)點(diǎn),如果通過(guò)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)一些節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了明顯的電壓越限現(xiàn)象,立即動(dòng)作(啟動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置等)保證安全可靠運(yùn)行,如果通過(guò)計(jì)算分析發(fā)現(xiàn)線路負(fù)荷過(guò)重,可采用切負(fù)荷來(lái)穩(wěn)定電流,最后將通過(guò)檢驗(yàn)的孤島作為理想解決方案。

基于上述分析,配電網(wǎng)分階段孤島劃分的完整流程圖如圖1所示。

圖1 孤島劃分流程圖Fig.1 Flow chart of island division

2 配電網(wǎng)多故障恢復(fù)模型

2.1 移動(dòng)儲(chǔ)能充放電模型

2.2 目標(biāo)函數(shù)

2.3 約束條件

2.4 配電網(wǎng)多故障動(dòng)態(tài)恢復(fù)過(guò)程

智能算法在配電網(wǎng)故障恢復(fù)中應(yīng)用廣泛,細(xì)菌群體趨藥性算法收斂性好,通過(guò)對(duì)基于Pareto的通用MOBCC算法初步和簡(jiǎn)單的收斂分析,用12個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題驗(yàn)證了該算法的有效性[25]。配電網(wǎng)故障恢復(fù)約束多、非線性且離散,故本文采用離散化處理的MOBCC算法進(jìn)行求解。

2.5 配電網(wǎng)多故障動(dòng)態(tài)恢復(fù)步驟

本文假設(shè)所有故障均已隔離,恢復(fù)的具體步驟如下:

1)假設(shè)故障已經(jīng)隔離,初始化數(shù)據(jù),以1 h為一個(gè)時(shí)段。

2)進(jìn)行孤島劃分,本文采用深度優(yōu)先算法。

3)進(jìn)行可行性校驗(yàn),判斷孤島內(nèi)功率平衡,若可行,進(jìn)行下一步驟,否則返回(2)。

4)孤島內(nèi)的重要負(fù)荷的供電,通過(guò)本文模型優(yōu)化調(diào)度移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)接入,接入點(diǎn)是否有移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)到達(dá),有則進(jìn)行下一步,否則返回(3)。

5)如果有故障點(diǎn)被搶修,進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行判斷,不能并網(wǎng)操作則進(jìn)行(6),沒(méi)有故障被搶修,則返回(3)。

6)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行穩(wěn)定性校驗(yàn),判斷是否需要切負(fù)荷。

7)判斷所有故障點(diǎn)均被搶修,如存在故障點(diǎn)未被搶修,則返回(3)。

3 算例仿真

3.1 算例設(shè)置

本文采用PG&E69節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)[26],各時(shí)刻的負(fù)荷情況見(jiàn)文獻(xiàn)[26]。重新編號(hào)之后的配電網(wǎng)如圖2所示,系統(tǒng)中含有6個(gè)分布式電源,其中風(fēng)電和光伏發(fā)電各3個(gè),另外配置有2臺(tái)移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)。本文設(shè)置節(jié)點(diǎn)1-10為故障點(diǎn),節(jié)點(diǎn)11-79為用戶(hù)負(fù)荷。參數(shù)設(shè)置如下:細(xì)菌種群數(shù)量為100,初始精度為0.2,迭代計(jì)算100次,不同等級(jí)負(fù)荷的權(quán)重分別為100、10和1,故障發(fā)生在8:00。

圖2 改進(jìn)的69節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)拓?fù)鋱DFig.1 Improved 69-bus distribution network topology

配電網(wǎng)負(fù)荷等級(jí)如表1所示。

表1 負(fù)荷等級(jí)及可控分類(lèi)Tab.1 Load level and controllable classification

配電網(wǎng)中接入的分布式電源參數(shù)如表2所示。

表2 分布式電源參數(shù)Tab.2 Distributedgenerator parameters

移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)參數(shù)如表3所示。

表3 移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)參數(shù)Tab.3 Mobile energy storage parameters

本文分以下3種情景仿真驗(yàn)證:

情景1:采用文獻(xiàn)[4]中的設(shè)置,不考慮DG出力的不確定性,也不考慮負(fù)荷的時(shí)變損失權(quán)重,在故障期間,DG出力和負(fù)荷功率均認(rèn)為是恒定不變的,同時(shí)也沒(méi)有移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)的接入。

情景2:同時(shí)考慮DG出力的不確定性和負(fù)荷的時(shí)變損失特性,但不考慮移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)接入。

情景3:采用本文所提策略,既考慮DG出力不確定性和負(fù)荷時(shí)變特性,同時(shí)也考慮移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)的接入。

3.2 仿真結(jié)果分析

1)在不同的故障恢復(fù)情景中的結(jié)果比較。

3種不同情景下的仿真結(jié)果如表4所示,從表4可以看出,采用本文所提恢復(fù)策略進(jìn)行故障恢復(fù),配電網(wǎng)停電損失最小,比情景1損失減少33.2%。對(duì)比情景1和情景2,采用本文所提的風(fēng)儲(chǔ)和光儲(chǔ)系統(tǒng),利用儲(chǔ)能的靈活性和雙向可調(diào)節(jié)特性,能夠一定程度抑制風(fēng)電和光伏出力的波動(dòng)性,同時(shí)在故障恢復(fù)優(yōu)化中,考慮負(fù)荷的時(shí)變特性,采用實(shí)時(shí)負(fù)荷數(shù)據(jù)較采用故障時(shí)刻斷面數(shù)據(jù)更科學(xué)合理。對(duì)比情景2和情景3,故障造成的損失減少9.5萬(wàn)元,降低24.2%,由此可見(jiàn)移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)的接入,使部分高負(fù)荷等級(jí)用戶(hù)供電第一時(shí)間得到恢復(fù),使得故障損失顯著降低,移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)的靈活性得到了充分應(yīng)用。

表4 不同情景下恢復(fù)結(jié)果對(duì)比Tab.4 Comparison of recovery results in different scenarios

2)不同恢復(fù)時(shí)段的恢復(fù)結(jié)果分析。

不同時(shí)段的負(fù)荷恢復(fù)情況如表5所示,不同時(shí)段內(nèi)的孤島劃分結(jié)果如圖3所示。

表5 不同時(shí)段恢復(fù)結(jié)果Tab.5 Load recovery in different time periods

圖3 各時(shí)刻孤島劃分結(jié)果Fig.3 Results of islanding at each moment

8:00-10:00,風(fēng)電光伏等出力較大,負(fù)荷較小。如圖3(a)所示,故障點(diǎn)造成的失電負(fù)荷均通過(guò)DGs孤島運(yùn)行和移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)接入完成了恢復(fù),對(duì)于光儲(chǔ)系統(tǒng)DG3,在此期間光伏出力還未達(dá)到最大,需要對(duì)可控負(fù)荷71切除才能滿(mǎn)足孤島內(nèi)功率平衡。

10:00-11:00,負(fù)荷有所增加,光伏出力稍有增加和風(fēng)電出力開(kāi)始減小,此時(shí)段的孤島劃分結(jié)果如圖3(b)所示,與上一時(shí)刻相比,故障點(diǎn)3已經(jīng)被搶修,79節(jié)點(diǎn)通過(guò)閉合分段開(kāi)關(guān)并入DG1孤島內(nèi),移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)1仍被接入在79節(jié)點(diǎn);隨著故障4的搶修完成,DG3和DG5聯(lián)合對(duì)故障4、9和10造成的失電負(fù)荷供電,同時(shí)移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)2被調(diào)運(yùn)至67節(jié)點(diǎn);故障6被搶修,此時(shí)29節(jié)點(diǎn)不再需要應(yīng)移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē),故障6、7造成的失電負(fù)荷均由DG6 供電。

11:00-12:00,光伏出力增加,風(fēng)電出力減少,負(fù)荷增加。孤島劃分結(jié)果如圖3(c)所示,隨著故障5被搶修,需要DG2和DG4對(duì)故障2、5、8造成的停電負(fù)荷聯(lián)合供電,由于風(fēng)電出力減小和用電負(fù)荷增加,移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)1、2分別被調(diào)運(yùn)到節(jié)點(diǎn)50和72,且DG3和DG5不再滿(mǎn)足聯(lián)合運(yùn)行,需要切除可控負(fù)荷71和三級(jí)負(fù)荷69和70。

12:00-13:00,光伏出力基本達(dá)到最大,但風(fēng)電出力較小,負(fù)荷達(dá)到峰值,孤島劃分結(jié)果如圖3(d)所示。在此期間,故障2和7被修復(fù),由于風(fēng)電出力不足和居民用電需求增加,DG5需要配合移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)1和2進(jìn)行聯(lián)合供電。

13:00-14:00,用電需求有所增加,孤島劃分結(jié)果如圖3(e)所示。故障點(diǎn)1被修復(fù),此時(shí),系統(tǒng)內(nèi)僅剩故障9和10未被修復(fù),DG3和DG5聯(lián)合供電,并且移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)1和2在該孤島內(nèi)進(jìn)行聯(lián)合供電,在此期間,可控負(fù)荷71和二級(jí)負(fù)荷63以及三級(jí)負(fù)荷62被切除。

從上述結(jié)果分析得到,在故障期間,不同時(shí)刻的負(fù)荷需求差異較大,風(fēng)電和光伏的出力在不同時(shí)刻也不相同,綜合考慮風(fēng)電和光伏等分布式能源出力波動(dòng)性和負(fù)荷損失的時(shí)變特性,在配電網(wǎng)孤島運(yùn)行時(shí)對(duì)故障后的配電網(wǎng)進(jìn)行多時(shí)段動(dòng)態(tài)劃分,能夠使恢復(fù)策略更合理。同時(shí),策略中利用移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)的靈活調(diào)運(yùn)特性來(lái)配合保障重要負(fù)荷的供電恢復(fù),能夠最大化恢復(fù)失電負(fù)荷,大大減少因停電帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

4 結(jié)論

本文對(duì)含DG的配電網(wǎng)的故障恢復(fù)進(jìn)行了研究,通過(guò)次級(jí)孤島的確定使得分布式電源得到了最合理的利用。此外,本文在傳統(tǒng)負(fù)荷等級(jí)劃分基礎(chǔ)上,考慮到失電負(fù)荷的時(shí)變特性,在故障恢復(fù)中計(jì)及移動(dòng)儲(chǔ)能車(chē)接入,建立了配電網(wǎng)故障恢復(fù)模型。其中孤島劃分方案可隨負(fù)荷時(shí)變特性動(dòng)態(tài)調(diào)整,保證了各時(shí)段負(fù)荷恢復(fù)量最大,更有效地完成了配電網(wǎng)故障恢復(fù)工作。

然而,本文所應(yīng)用的配電網(wǎng)多故障恢復(fù)策略中,并沒(méi)有考慮到故障點(diǎn)的具體搶修過(guò)程,建立綜合考慮故障點(diǎn)搶修與恢復(fù)的聯(lián)合方案是下一步研究的主要內(nèi)容。