智能配電網(wǎng)條件下的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與供電恢復(fù)探討

史常凱，徐斌，孟曉麗，宋曉輝，孫軍平

(1.中國電力科學(xué)研究院，北京市，100192;2.陜西渭南供電局，渭南市，714000)

0 引言

配電網(wǎng)處于電網(wǎng)末端，擔(dān)負著分配電能、服務(wù)客戶的重要任務(wù)，并具有點多面廣、構(gòu)成復(fù)雜等特點。隨著配電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度日益加深以及對供電可靠性要求的提高，以及分布式電源等主動性、交互性負荷的發(fā)展，配電網(wǎng)逐步向多源復(fù)雜的智能配電網(wǎng)［1-2］轉(zhuǎn)變的趨勢明顯，與之相對應(yīng)的配電網(wǎng)運行控制技術(shù)也面臨著新的技術(shù)需求。

配電自動化與自愈控制技術(shù)是智能配電網(wǎng)運行控制的核心技術(shù)，其中的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和供電恢復(fù)技術(shù)作為重要的運行控制手段，是優(yōu)化控制、恢復(fù)控制［3-4］的重要實現(xiàn)方式。本文重點分析在智能配電網(wǎng)條件下網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和供電恢復(fù)問題面臨的若干技術(shù)需求，對與之相對應(yīng)的研究方向或思路進行了探討，以期為后續(xù)研究提供參考。

1 網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與供電恢復(fù)的定位

配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)(簡稱“網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)”)簡單來說，就是在滿足系統(tǒng)各項約束的條件下(譬如拓撲約束、電氣約束和供電指標(biāo)約束等)，通過閉合/開斷網(wǎng)絡(luò)中的分段、聯(lián)絡(luò)開關(guān)來改變網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)系統(tǒng)運行方式的改變，從而達到優(yōu)化某項或多項指標(biāo)的目的。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)主要應(yīng)用于2個方面:在系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下，配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)作為優(yōu)化控制的手段，主要是以優(yōu)化系統(tǒng)運行狀態(tài)為目的，比如減小網(wǎng)損、消除過載、提高供電質(zhì)量等;在系統(tǒng)故障情況下，主要是通過分段、聯(lián)絡(luò)開關(guān)的開、斷狀態(tài)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)非故障停電區(qū)域的快速恢復(fù)供電［5］。本文所論述的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)主要限定在以優(yōu)化系統(tǒng)運行狀態(tài)為目標(biāo)的范圍內(nèi)。

供電恢復(fù)問題嚴格來說屬于配電網(wǎng)故障情況下的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)范疇，作為恢復(fù)控制的重要手段，主要任務(wù)是在滿足配電網(wǎng)運行約束的前提下，以恢復(fù)負荷最大化、開關(guān)操作次數(shù)最小化、網(wǎng)絡(luò)運行方式優(yōu)化等為目標(biāo)，通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)將盡可能多的斷電負荷轉(zhuǎn)移到正常供電區(qū)域［6］。

2 網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)技術(shù)需求

2.1 網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)

配電網(wǎng)實際運行中，隨著負荷大小、分布以及系統(tǒng)供電能力、電氣參數(shù)的實時變化，其運行狀態(tài)也是實時變化的。從理論上講，不同運行狀態(tài)應(yīng)該對應(yīng)著一個最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)［7］，在這個網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，可以實現(xiàn)電網(wǎng)運行損耗最小、電能質(zhì)量最好、負荷分布最均衡等某項目標(biāo)最優(yōu)或某幾個目標(biāo)的綜合最優(yōu)。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的優(yōu)化目標(biāo)可以有多種選擇。

2.1.1 經(jīng)濟運行

現(xiàn)實中配電系統(tǒng)潮流分布在不斷變化中，因此以有功功率損耗最小為目標(biāo)，或者說是以配電網(wǎng)經(jīng)濟運行為目標(biāo)的最優(yōu)結(jié)構(gòu)也可能隨之發(fā)生改變。以經(jīng)濟運行為優(yōu)化目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中:N為支路數(shù);Pi、Qi是支路i末端流過的有功功率和無功功率;Vi是支路i末端電壓幅值。

2.1.2 負荷均衡分布

負荷均衡分布包括配電系統(tǒng)各饋線間、各變電站間2個層次的概念，是指系統(tǒng)負荷分布與各饋線、變電站的供電能力相匹配，以提高系統(tǒng)設(shè)備的運行效率，提高系統(tǒng)供電能力、降低網(wǎng)絡(luò)損耗和降低過負荷風(fēng)險等。以負荷均衡分布為優(yōu)化目標(biāo)的配電網(wǎng)重構(gòu)目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中:Eqj、Eqsys分別是饋線負荷平衡系數(shù)和系統(tǒng)負荷平衡系數(shù);L為饋線數(shù)量;Sj、Sjmax是饋線出口功率、最大容量。上述公式同樣適用于變電站間負荷均衡分布的目標(biāo)。

2.1.3 提高可靠性

影響配電網(wǎng)供電可靠性的眾多因素中，配電網(wǎng)的運行方式是十分重要的環(huán)節(jié)。搜索可以在不改變其他條件情況下系統(tǒng)可靠性最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)運行方案，可以有效減少停電頻次和時間。以提高可靠性為優(yōu)化目標(biāo)的配電網(wǎng)重構(gòu)目標(biāo)函數(shù)可以表示為式中:M為負荷點數(shù)量;Pk是負荷點k的年平均負荷;Ck(R)是負荷點k在系統(tǒng)開關(guān)狀態(tài)組合R下的年停電時間。

2.1.4 多目標(biāo)優(yōu)化

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)應(yīng)該是一個多目標(biāo)協(xié)調(diào)優(yōu)化的問題，通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)不僅希望帶來經(jīng)濟性方面的改善，也期望可以改善電壓質(zhì)量、提高可靠性等。目前對配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)多目標(biāo)優(yōu)化的處理，大多是以經(jīng)濟性目標(biāo)為主體，通過罰函數(shù)的形式將負荷均衡、電壓質(zhì)量等目標(biāo)進行量化，然后與經(jīng)濟運行目標(biāo)進行綜合，實現(xiàn)在某種程度上的綜合優(yōu)化。

2.2 重點研究方向探討

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)技術(shù)在智能配電網(wǎng)條件下，需要著重應(yīng)對大規(guī)模復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、多能源形式接入等帶來的挑戰(zhàn)。具體來說重點研究需求包括網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)啟動策略、大規(guī)模復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的離線/在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和計算方法選擇等網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)研究固有問題，以及計及分布式電源的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等新問題。

2.2.1 網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)啟動策略

從理論上講每個時間斷面都可能對應(yīng)1個最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使得系統(tǒng)損耗、負荷點電壓水平等優(yōu)于其他可能的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。但在實際電網(wǎng)運行管理中，不論從網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)計算能力、設(shè)備壽命還是電網(wǎng)運行維護習(xí)慣來說，都不可能允許分段、聯(lián)絡(luò)開關(guān)處于一種開/斷狀態(tài)高頻次切換、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整的狀態(tài)。這樣就帶來一個需要關(guān)注的研究方向，即在何種情況下應(yīng)該啟動網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，或者說是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)啟動策略問題。

(1)綜合歷史、實時和預(yù)測數(shù)據(jù)的重構(gòu)方案。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)作為系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下的優(yōu)化控制手段時，為避免網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的頻繁變換和開關(guān)的頻繁操作，不能僅僅依賴某一時間斷面的數(shù)據(jù)，而是應(yīng)該綜合供需雙方的歷史、當(dāng)前和預(yù)測數(shù)據(jù)，以獲得某一時間段內(nèi)(如1個月、1個季度)累積效果最優(yōu)或較優(yōu)的方案。

可以通過一定等值計算采用階梯形曲線來近似替代實際的系統(tǒng)運行狀態(tài)變化曲線，也可以考慮引入概率模型來模擬未來一段時間內(nèi)的系統(tǒng)運行狀態(tài)，結(jié)合開關(guān)性能、運維習(xí)慣等，以確定某給定時間段內(nèi)的最優(yōu)或較優(yōu)重構(gòu)方案。

(2)設(shè)置合理的重構(gòu)啟動閾值。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)作為系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下的優(yōu)化控制手段時，結(jié)合歷史、實時、預(yù)測數(shù)據(jù)確定的重構(gòu)方案并付諸實施一般可以獲得較好的運行效果，但是在實際配電網(wǎng)運行過程中，當(dāng)預(yù)測數(shù)據(jù)與實際情況有較大出入時，則可能新的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案相對于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的優(yōu)化效果更為明顯，當(dāng)優(yōu)化效果超過一定閾值時，就應(yīng)該啟動新一輪的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案。

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)作為緊急情況下的控制手段時，比如可能危及系統(tǒng)安全性的重載/過載情況，則應(yīng)該研究設(shè)定一定閾值，即在何種情況下需要盡快啟動網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)以消除這種可能性。

2.2.2 離線/在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和計算方法的選擇

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的理想狀態(tài)是可以實時或基本實時地跟蹤系統(tǒng)運行狀態(tài)，達到系統(tǒng)運行方式的動態(tài)優(yōu)化目的。由于系統(tǒng)規(guī)模、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、開關(guān)性能、通信信道、仿真計算速度等實際因素的制約，真正實現(xiàn)實時跟蹤的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)十分困難，并且在許多情況下具備實時調(diào)整能力的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)并無必要，同時也不符合電網(wǎng)實際運行維護習(xí)慣。需要說明的是在某些較為緊急場景下，具備一定在線計算和操作能力的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)確實是必要的。

(1)離線/在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)適用場景。

配電網(wǎng)正常運行情況下，以減少網(wǎng)絡(luò)損耗、提高系統(tǒng)經(jīng)濟運行水平，調(diào)整系統(tǒng)負荷均衡水平(非超載/重載條件下)，提高系統(tǒng)可靠性等為目標(biāo)(非故障情況下)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)基本都可以接受離線計算方式。因為正常運行狀態(tài)下，對網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)計算的時效性要求不高，更強調(diào)的是方案優(yōu)化問題，并且智能配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開關(guān)組合信息龐大，采用離線計算方式可以得出更為科學(xué)的操作方案。

在某些較為緊急場景下，比如某條饋線或變電站重載情況嚴重并有可能影響系統(tǒng)安全性的情況，這些場景下的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)應(yīng)及時反應(yīng)并采取相應(yīng)措施，需要以實時或準(zhǔn)實時運行數(shù)據(jù)為計算決策依據(jù)，在線快速得出網(wǎng)絡(luò)運行調(diào)整方案并執(zhí)行，也就是需要在線計算方式的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。

(2)離線/在線網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)計算策略的選擇。

離線/在線方式的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)適用于不同目標(biāo)場景，對計算時間、精度的要求也不盡相同，因此應(yīng)該在不同應(yīng)用條件下采用適宜的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)計算策略。

對離線方式而言，對計算速度要求不高，因此可以考慮計算時間較長但可以得到最優(yōu)(或接近最優(yōu))的計算方法，比如一些人工智能方法［8-9］或者多種方法的混合使用;對于在線(準(zhǔn)實時)計算而言，則適宜采用可以快速得到較優(yōu)可行解的計算方法，比如基于規(guī)則的啟發(fā)式方法［10-11］等，或多種方法的混合使用。

2.2.3 含分布式電源的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)

分布式電源接入的位置、注入功率以及功率因數(shù)的不同，都將對網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案造成影響，例如功率因數(shù)由滯后到超前的變化，則分布式電源就從提供無功功率轉(zhuǎn)化到從系統(tǒng)吸收無功功率，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案將可能隨著發(fā)生變化;總出力相同的分布式電源集中接入和分散式接入，重構(gòu)結(jié)果也可能不同;隨著分布式電源注入有功功率的增加，系統(tǒng)有功損耗降低、節(jié)點電壓升高，同樣也會影響到重構(gòu)方案。因此應(yīng)該綜合考慮各類因素，盡量得出整體較優(yōu)結(jié)果。

對不含儲能裝置的風(fēng)力、光伏發(fā)電等不可調(diào)度式分布式電源而言，其輸出功率由風(fēng)速、光強等因素決定，隨機性較強，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)結(jié)構(gòu)也可能隨時發(fā)生改變。為避免頻繁的開關(guān)操作，目前主流做法是選擇給定時間段內(nèi)某時刻的分布式電源輸出功率和峰值負荷狀態(tài)作為系統(tǒng)代表狀態(tài)，然后就這一狀態(tài)下的目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)化提出網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的開關(guān)操作方案，但這種方法只得出某一時刻的優(yōu)化方案，往往不是整體較優(yōu)的結(jié)果，因此未來應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)計算中結(jié)合分布式電源出力預(yù)測和系統(tǒng)負荷預(yù)測，研究在一定時間段內(nèi)的綜合優(yōu)化方案。

對于可調(diào)度式分布式電源［12］而言，因其具有優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能，其輸出功率可根據(jù)要求進行控制，為充分發(fā)揮其對提高配電網(wǎng)經(jīng)濟運行、電能質(zhì)量和供電可靠性的作用，則應(yīng)從系統(tǒng)和分布式電源兩個方面出發(fā)，也就是要對開關(guān)狀態(tài)和分布式電源注入功率兩種控制變量同時進行優(yōu)化，以達到整體較優(yōu)結(jié)果，這也是未來的一個重要研究方向。

3 供電恢復(fù)技術(shù)需求

3.1 供電恢復(fù)的優(yōu)化目標(biāo)

供電恢復(fù)的核心目標(biāo)是在允許的電氣、拓撲等約束條件下，通過開關(guān)的開、斷操作，盡可能多地將非故障停電區(qū)域的負荷轉(zhuǎn)供到正常的饋線上，同時考慮到開關(guān)操作壽命等，要求開關(guān)的操作次數(shù)越少越好。故障恢復(fù)的主要目標(biāo)包括以下幾點。

(1)負荷恢復(fù)最大化。

要求供電恢復(fù)決策應(yīng)盡可能多地恢復(fù)非故障停電區(qū)域的用戶供電，或者是盡可能少地切負荷，這是供電恢復(fù)最重要也是最基本的目標(biāo)。負荷恢復(fù)最大化可以是絕對量的最大化，也可以綜合考慮負荷重要程度來進行加權(quán)處理。以負荷恢復(fù)最大為目標(biāo)的供電恢復(fù)目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中:Pk為待恢復(fù)供電負荷k的負荷量;yk是恢復(fù)狀態(tài)量，1表示可恢復(fù)，0表示不能恢復(fù);R是非故障停電區(qū)待恢復(fù)負荷的集合。

(2)開關(guān)操作最少化。

供電恢復(fù)最終是要通過分段、聯(lián)絡(luò)開關(guān)狀態(tài)的變化來實現(xiàn)非故障停電區(qū)負荷的轉(zhuǎn)供。由于開關(guān)壽命與操作次數(shù)密切相關(guān)，更為重要的是在實際電網(wǎng)中還有很多開關(guān)的操作不能實現(xiàn)遙控，這樣開關(guān)操作數(shù)量就與供電恢復(fù)所花費的時間密切相關(guān)，因此供電恢復(fù)決策的一個很重要指標(biāo)就是要求在恢復(fù)負荷得到保證的前提下盡可能減少開關(guān)操作數(shù)量。開關(guān)操作次數(shù)最小化的目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中:Ns表示供電恢復(fù)過程中所需的開關(guān)操作次數(shù)。

(3)運行指標(biāo)優(yōu)化。

不同的供電恢復(fù)方案在執(zhí)行后，可能對配電網(wǎng)經(jīng)濟運行、負荷均衡等系統(tǒng)優(yōu)化方面的效果并不一致，因此在滿足恢復(fù)負荷最大化等基本目標(biāo)的基礎(chǔ)上還要適當(dāng)考慮對系統(tǒng)運行優(yōu)化的影響。

經(jīng)濟運行目標(biāo)可以用轉(zhuǎn)供路徑所增加的功率損耗最小來表達，目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中:Ntran表示在某一供電恢復(fù)方案中轉(zhuǎn)供路徑的數(shù)量;d Plj表示非故障停電區(qū)轉(zhuǎn)供負荷后沿第j條轉(zhuǎn)供路徑所增加的功率損耗。

負荷均衡目標(biāo)是指恢復(fù)方案應(yīng)盡量將失電區(qū)域的負荷按照各個聯(lián)絡(luò)饋線的轉(zhuǎn)供能力均勻分配，即轉(zhuǎn)帶負荷后各聯(lián)絡(luò)饋線的負載率比較均衡，目標(biāo)函數(shù)可以表示為

式中:F、Ftran分別表示在某一供電恢復(fù)方案中起到轉(zhuǎn)供作用饋線的集合和數(shù)量;Si、Simax分別表示饋線出口功率和最大容量。

(4)多目標(biāo)優(yōu)化。

供電恢復(fù)也應(yīng)該是一個多目標(biāo)優(yōu)化的問題，但是各目標(biāo)的優(yōu)先級不一樣，因此在處理具體問題時，可以根據(jù)實際情況選擇幾個指標(biāo)作為目標(biāo)函數(shù)，采用加權(quán)處理或者分級處理的方式，實現(xiàn)計及多目標(biāo)的綜合優(yōu)化。

3.2 供電恢復(fù)的重點研究方向探討

供電恢復(fù)是目前配電自動化中最基本、最重要也是應(yīng)用最廣泛的功能之一，可以有效減小停電范圍、停電時間，提高故障處理的業(yè)務(wù)自動化和決策智能化水平。目前供電恢復(fù)研究面臨的主要挑戰(zhàn)包括配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜、分布式電源接入、自然災(zāi)害應(yīng)對等問題，因此可以面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的大規(guī)模復(fù)雜配電網(wǎng)供電恢復(fù)、計及分布式電源支持能力的供電恢復(fù)以及大面積停電情況下的快速恢復(fù)供電都成為需要盡快解決的問題。

3.2.1 大規(guī)模復(fù)雜配電網(wǎng)的快速供電恢復(fù)

未來配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)將會更加復(fù)雜，系統(tǒng)規(guī)模越來越大，系統(tǒng)面臨的不可預(yù)測事件將會越來越多，這些問題使得想從全局來考慮、適應(yīng)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)并且可以快速得出較優(yōu)供電恢復(fù)方案的想法越來越難以實現(xiàn)。

近年來關(guān)于供電恢復(fù)的研究很多，但往往存在2個方面問題:(1)面向?qū)嶋H工程應(yīng)用的供電恢復(fù)方法一般以追求簡單實用為主，著眼于快速得出可行方案，這樣往往在解決較復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的供電恢復(fù)問題上不盡滿意;(2)學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域已經(jīng)開展許多理論性較強的算法研究，但同時存在與實際電網(wǎng)運行、維護、管理情況不盡符合的情況，或者是為得出較優(yōu)解需要耗費較長時間，難以在實際工程中應(yīng)用。綜合上述，未來供電恢復(fù)的研究需要更加注重實用性、先進性相結(jié)合，注重與電網(wǎng)實際運行維護情況、設(shè)備性能現(xiàn)狀等方面的吻合，同時還要適應(yīng)未來復(fù)雜配電網(wǎng)的要求。

可以從以下幾個方面重點研究:(1)由于現(xiàn)有各類供電恢復(fù)計算方法都有各自優(yōu)缺點和適用范圍，未來實現(xiàn)各類算法的合理結(jié)合將是一個趨勢，比如啟發(fā)式搜索和模糊推理相結(jié)合，建立故障恢復(fù)算法集和模糊專家系統(tǒng)來實現(xiàn)故障信息與算法的匹配等;(2)供電恢復(fù)計算過程中有部分計算可以采用離線方式實現(xiàn)，可以考慮離線和在線計算相結(jié)合，縮短在線計算時間從而可以快速得出恢復(fù)方案;(3)為進一步提高恢復(fù)效率，縮短恢復(fù)時間，如何采用并行式處理手段，開發(fā)出更加全面可靠的綜合智能技術(shù)也將是重要的研究方向。

3.2.2 含分布式電源的配電網(wǎng)供電恢復(fù)

分布式電源類型眾多，其數(shù)學(xué)模型及在電網(wǎng)中承擔(dān)的任務(wù)不盡相同，不能按照常規(guī)電網(wǎng)中的電源進行處理，因此含分布式電源的供電恢復(fù)問題不能直接套用傳統(tǒng)的恢復(fù)算法［13］。

含分布式電源的供電恢復(fù)問題需要首先考慮充分利用分布式電源對系統(tǒng)的支持作用，即當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時，首先由主保護切除故障，然后利用孤島劃分算法根據(jù)故障前的實時數(shù)據(jù)制定合理的孤島劃分方案，最后執(zhí)行孤島劃分方案，將配電網(wǎng)轉(zhuǎn)化為孤島運行方式。孤島的劃分應(yīng)全面考慮孤島運行的特點以及電力系統(tǒng)對供電可靠性的要求，既保證孤島的穩(wěn)定運行，又盡量使系統(tǒng)的停電損失降到最小。這樣就需要結(jié)合各類分布式電源系統(tǒng)的運行控制特點，研究科學(xué)的孤島劃分方法，可以在故障發(fā)生后快速地使配電網(wǎng)過渡到孤島運行方式，在故障被清除后，再恢復(fù)到正常運行狀態(tài)。

3.2.3 大面積斷電情況下快速供電恢復(fù)

隨著配電網(wǎng)規(guī)模的日益擴大和系統(tǒng)內(nèi)關(guān)聯(lián)性的加強，以及局部地區(qū)自然災(zāi)害頻繁帶來的壓力，配電網(wǎng)大面積斷電的風(fēng)險持續(xù)存在，為減少可能情況對用戶、電網(wǎng)的影響，研究大面積停電情況下的快速供電恢復(fù)方法就顯得十分必要。

對于配電網(wǎng)而言，大面積斷電供電恢復(fù)主要是指對于發(fā)生單座或多座主變電站的多條10 kV母線失壓這類影響較大的事故后，研究如何在不造成過負荷的原則下，以甩負荷量最小為基本目標(biāo)(或通過一定權(quán)值處理后的甩負荷量)來最大限度地將受影響的負荷成批快速轉(zhuǎn)移到其他健全電源點上。主要研究方向包括線路最小甩負荷策略生成、連通系最小甩負荷批量負荷轉(zhuǎn)移策略生成、自動生成最佳開關(guān)操作順序等方面。

4 結(jié)語

智能配電網(wǎng)條件下，網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)、供電恢復(fù)面臨著大規(guī)模復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、分布式電源等眾多新的挑戰(zhàn)，但同時也存在許多有利條件，例如通過大量智能量測設(shè)備可以獲得更加全面、豐富、可信的電網(wǎng)運行信息，分布式/并行計算技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用等。未來網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和供電恢復(fù)技術(shù)必將在提高配電網(wǎng)可靠、高效運行水平以及實現(xiàn)各類分布式清潔電源高效利用等方面發(fā)揮越來越重要的作用。

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