中国电力 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (1): 158-166.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202311012
龚逊东1(), 郭维嘉2(
), 杨晨1, 周力1, 董晓峰1, 朱俊澎2(
)
收稿日期:
2023-11-03
出版日期:
2024-01-28
发布日期:
2024-01-23
作者简介:
龚逊东(1971—),男,硕士,高级工程师,从事配电物联网研究,E-mail:15179622796@163.com基金资助:
Xundong GONG1(), Weijia GUO2(
), Chen YANG1, Li ZHOU1, Xiaofeng DONG1, Junpeng ZHU2(
)
Received:
2023-11-03
Online:
2024-01-28
Published:
2024-01-23
Supported by:
摘要:
极端天气频发对配电网的弹性提出了更高要求,传统配电网故障恢复策略无法完全发挥主动配电网的潜能。为此,提出一种基于动态孤岛的主动配电网多阶段故障恢复策略。首先,分析了基于动态孤岛的配电网重构可行域,并考虑非黑启动机组(non-black start units,NBSU)等分布式电源的时序特征,从而建立上层负荷恢复模型,确定了多阶段的网络拓扑计划;其次,建立下层发电规划模型,给出相应的发电规划,在孤岛潮流层面对上层负荷恢复方案的可行性进行检验;然后,利用改进离散粒子群算法结合CPLEX求解器对所建立模型进行求解;最后,以改进43节点城市配电网为例,验证所提方法在弹性提升方面的有效性和优越性。
龚逊东, 郭维嘉, 杨晨, 周力, 董晓峰, 朱俊澎. 基于动态孤岛的主动配电网多阶段故障恢复策略[J]. 中国电力, 2024, 57(1): 158-166.
Xundong GONG, Weijia GUO, Chen YANG, Li ZHOU, Xiaofeng DONG, Junpeng ZHU. Multi-stage Fault Recovery Strategy for Active Distribution Networks Based on Dynamic Islanding[J]. Electric Power, 2024, 57(1): 158-166.
节点 | 负荷类型 | 负荷权重系数 | ||
10、25、27、30、32 | 工业 | 500 | ||
6、14、24、26、35 | 商业 | 100 | ||
39、43 | 商业 | 100 | ||
1~5、7~9、11~13、15~23 | 居民 | 1 | ||
28~29、31、33~34、36~38 | 居民 | 1 | ||
40~42 | 居民 | 1 |
表 1 各节点负荷权重系数
Table 1 Weight factor of load
节点 | 负荷类型 | 负荷权重系数 | ||
10、25、27、30、32 | 工业 | 500 | ||
6、14、24、26、35 | 商业 | 100 | ||
39、43 | 商业 | 100 | ||
1~5、7~9、11~13、15~23 | 居民 | 1 | ||
28~29、31、33~34、36~38 | 居民 | 1 | ||
40~42 | 居民 | 1 |
电源 | 发电成本/(元·(kW·h)–1) | |
PV1 | 0.388 | |
PV2 | 0.388 | |
NBSU | 0.391 | |
ESS | 1.100 |
表 2 各电源发电成本
Table 2 The cost of generations
电源 | 发电成本/(元·(kW·h)–1) | |
PV1 | 0.388 | |
PV2 | 0.388 | |
NBSU | 0.391 | |
ESS | 1.100 |
电源 | 装机容量/kW | |
PV1 | 230 | |
PV2 | 2 000 |
表 3 PV装机容量
Table 3 Installed capacity of PV
电源 | 装机容量/kW | |
PV1 | 230 | |
PV2 | 2 000 |
项目 | 场景1 | 场景2 | ||||
ESS | 装机容量/kW | 1 200 | 2 000 | |||
容量/(kW·h) | 20 000 | 20 000 | ||||
NBSU | 最大上爬坡率/((kV·A)·h–1) | 2 150 | 21 500 | |||
最大下爬坡率/((kV·A)·h–1) | 2 150 | 21 500 | ||||
启动所需功率/kW | 55 | 550 | ||||
装机容量/kW | 5 729 | 57 290 |
表 4 参数对比
Table 4 Comparison of parameters
项目 | 场景1 | 场景2 | ||||
ESS | 装机容量/kW | 1 200 | 2 000 | |||
容量/(kW·h) | 20 000 | 20 000 | ||||
NBSU | 最大上爬坡率/((kV·A)·h–1) | 2 150 | 21 500 | |||
最大下爬坡率/((kV·A)·h–1) | 2 150 | 21 500 | ||||
启动所需功率/kW | 55 | 550 | ||||
装机容量/kW | 5 729 | 57 290 |
模型 | 方法 | 场景 | 恢复负荷/(kW·h) | |||
动态模型 | 改进粒子群 | 场景1 | 73 274.48 | |||
动态模型 | 传统粒子群 | 68 601.86 | ||||
静态模型 | 改进粒子群 | 68 525.91 | ||||
动态模型 | 改进粒子群 | 场景2 | 98 734.40 | |||
动态模型 | 传统粒子群 | 93 670.21 | ||||
静态模型 | 改进粒子群 | 92 008.39 |
表 5 算法与模型性能对比
Table 5 Comparison of algorithm and model
模型 | 方法 | 场景 | 恢复负荷/(kW·h) | |||
动态模型 | 改进粒子群 | 场景1 | 73 274.48 | |||
动态模型 | 传统粒子群 | 68 601.86 | ||||
静态模型 | 改进粒子群 | 68 525.91 | ||||
动态模型 | 改进粒子群 | 场景2 | 98 734.40 | |||
动态模型 | 传统粒子群 | 93 670.21 | ||||
静态模型 | 改进粒子群 | 92 008.39 |
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