智能配电网供电恢复策略研究

来源 :华北电力大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:cmxhjjcz
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近年来,伴随着全球能源供应向着清洁、低碳、电气化方向转型,能源互联网的建设已成为电网未来发展的方向。智能配电网作为能源互联网的重要组成部分,是配电网未来发展的必然趋势与目标。相比于传统配电网,智能配电网以高效可靠的通信网络为基础,具有自愈、坚强、集成、兼容、互动等特征。供电恢复作为实现智能配电网自愈性能的核心环节,在电网故障后通过网络重构完成对失电负荷的转供电,对提高电网供电可靠性具有重要意义。
  基于启发式规则的供电恢复,故障后依据预设动作逻辑恢复失电负荷供电,具有效率高、物理意义清晰的优势,在实际工程中应用广泛。本文在分析故障前后电网形态相似性基础上,提出一种基于转供亲和度的启发式供电恢复方法。首先,建立负荷-联络开关转供亲和度概念,构建故障前后电网形态联系;其次,研究转供亲和度评价指标与计算评估方法;最后,根据故障位置与亲和度排序结果,快速生成转供电方案。该方法采用亲和度离线评估与在线决策相结合的方式,提高了启发式方法的决策速度和方案性能。
  现阶段的配电网供电恢复研究,对电网不同的故障情况均采用统一的控制模型,造成控制策略对电网实际故障情况的适应能力较差。本文通过分析供电恢复诉求与故障情况之间的关系,提出一种考虑故障影响度的供电恢复技术。首先,从失电负荷损失与故障线路重要程度入手,评价配网故障影响度;其次,建立供电恢复模型自适应匹配机制,依据故障等级选择相适应的供电恢复模型,平衡求解速度和方案性能之间的矛盾;最后,应用多目标全面学习粒子群算法生成转供电方案。该方法统筹了故障等级、供电恢复需求与决策算法之间的关系,能灵活应对不同故障情况,有效提升恢复方案的工程实用性。
  为进一步提升供电恢复速度,本文参照机器学习与模式识别理论,提出一种基于自学习机制的故障恢复技术,赋予自愈系统自我学习与自我进化的能力。首先,基于模式识别原理研究配电网相似故障状态匹配方法,将网络拓扑相似和负荷分布相似作为评估因素,建立配电网故障相似度评估模型。在此基础上,依据在线风险评估结果进行预想事故仿真,构建基于仿真样本和历史事件处理方案的自学习数据库。配电网故障后,提取故障特征,学习并借鉴自学习数据库备案,快速生成转供电方案。该方法通过引入自学习机制,使自愈系统升级为具备自我学习、自我完善和不断进化能力的智能控制系统。
  为实现上述三种供电恢复方法的有机协调,结合配网结构与配自系统特点,构建了基于多代理系统的智能配电网供电恢复系统。首先,设计了系统的构成模式和代理功能;研究了系统运行和配合策略,通过各代理的自主决策与信息交互,实现三种供电恢复技术协调配合,共同完成供电恢复任务。该系统兼顾了集中控制与分布控制的优势,具有自组织、自适应和自学习的特点,进一步加强了供电恢复决策功能的可靠性和准确性。
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