基于储能型柔性互联装置的配电网故障恢复方法与流程

本发明属于配电网故障恢复，尤其涉及基于储能型柔性互联装置的配电网故障恢复方法。

背景技术：

1、近年来，现代电力电子控制技术的不断发展加快了电力系统的电力电子化进程；柔性互联装置是一种基于电力电子技术的新型联络开关，改变了传统配电网“闭环设计、开环运行”的供电方式，使系统同时具备了开环网络和闭环网络的优点，在配电网故障工况下，非故障区域可以通过柔性互联装置为故障区域供电，在保障民生用电方面具备极大潜力。

2、当双端柔性配电网的变压器均发生故障后，柔性互联配电网中负荷无电源供电；目前，储能型柔性互联装置含有储能，储能型柔性互联装置不仅可以在稳态运行时改善电能质量，还能在发生变压器故障后为负荷供电，而已有的柔性互联装置的故障恢复方法未考虑其中储能对供电恢复的影响，因此需要研究基于储能型柔性互联装置的配电网故障恢复方法，提高柔性互联装置的供电可靠性。

技术实现思路

1、本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

2、基于储能型柔性互联装置的配电网故障恢复方法，包括如下步骤：

3、s1、获取储能型双端柔性互联配电网的拓扑结构及运行参数，并确定储能型柔性互联装置中储能和换流器的控制方式；

4、s2、将柔性互联配电网中两端的两个配电网络分别命名为配电网络1和配电网络2，柔性互联装置中与配电网络1和配电网络2连接的换流器命名为换流器1和换流器2；tdis1和tdis2分别为配电网络1和配电网络2待恢复供电节点的集合，初始状态下tdis1和tdis2为空集；分别将配电网络1恢复供电的和配电网络2恢复供电的进行标识设为r1和r2，当r1、r2为1时，表示继续进行恢复负荷供电的操作，当r1、r2为0时，表示不继续进行恢复负荷供电的操作；分别将配电网络1和配电网络2中最靠近柔性互联装置的负荷节点作为配电网络1和配电网络2的当前待恢复供电的节点；

5、s3、对配电网络1的恢复供电进行标识进行判断，若配电网络1进行恢复供电的标识r1为1，则进行该步骤，将配电网络1中当前待恢复供电的节点添加到tdis1中，并获取换流器1的功率裕度，当换流器1的功率裕度svsc1,mar大于0，则进行储能为配电网络1节点供电时的功率裕度核算步骤；否则，说明此时换流器1为集合tdis1中的节点供电时会超过其传输功率约束，将当前待恢复供电节点从集合tdis1的中删除，并将进行标识r1设为0，不再进行配电网1的供电恢复；

6、s4、对配电网络2的恢复供电进行标识进行判断，若配电网络2进行恢复供电的标识r2为1，则进行该步骤，将配电网络2中当前待恢复供电的节点添加到tdis2中，并获取换流器2的功率裕度，当换流器2的功率裕度大于0，则进行储能为配电网络2节点供电时的功率裕度核算步骤；否则，说明此时换流器2为集合tdis2中的节点供电时会超过其传输功率约束，将当前待恢复供电节点从集合tdis2的中删除，并将进行标识r2设为0；

7、s5、根据恢复供电负荷情况确定柔性互联装置交流侧电压幅值。

8、进一步的，所述步骤s5中根据恢复供电负荷情况确定柔性互联装置交流侧电压幅值的方法为：

9、换流器1交流侧电压为：

10、

11、式中： u n为电压额定值； tk,vsc1为从节点 k到换流器1的支路集合， r i,line和 x i,line分别为线路 i的电阻和电抗； p k,load和 q k,load分别为节点 k的负荷有功功率和无功功率；

12、换流器2交流侧电压为：

13、

14、式中： tm,vsc2为从节点 m到换流器2的支路集合， r j,line和 x j,line分别为首端节点为线路 j的电阻和电抗； p m,load和 q m,load分别为节点 m的负荷有功功率和无功功率。

15、进一步的，储能型柔性互联装置中换流器采用定交流侧电压和交流侧频率控制，为故障侧负荷提供电压和频率支撑，储能采用定直流电压控制，实现故障后柔性互联配电网的功率平衡。

16、进一步的，所述储能为配电网络1节点供电时的功率裕度核算步骤包括：

17、计算储能为节点供电时的功率裕度，当储能功率裕度大于0，说明此时储能为节点供电时不会超过其最大放电功率约束，可以对配电网络中的当前节点进行供电恢复，并将与当前节点相邻的下一个节点作为待恢复节点，转到步骤s3，直至所有节点都完成能否进行供电恢复的分析；当储能功率裕度小于0，说明此时储能为节点供电时会超过其最大放电功率约束，将当前节点从集合中去除，转到步骤s5。

18、进一步的，储能为配电网络2节点供电时的功率裕度核算步骤包括：

19、计算储能为节点供电时的功率裕度，当储能功率裕度大于0，说明此时储能为节点供电时不会超过其最大放电功率约束，可以对配电网络中的当前节点进行供电恢复，并将与当前节点相邻的下一个节点作为待恢复节点，转到步骤s4，直至所有节点都完成能否进行供电恢复的分析；当储能功率裕度小于0，说明此时储能为节点供电时会超过其最大放电功率约束，将当前节点从集合中去除，转到步骤s5。

20、进一步的，获取换流器1的功率裕度的方法为：

21、配电网络1中待恢复负荷的功率sres,dis1为：

22、

23、式中， s k,load为节点 k的功率值；

24、柔性互联装置为集合tdis1的节点供电时，换流器1的功率裕度svsc1,mar为：

25、

26、式中，svsc1,max为换流器1的传输功率上限。

27、进一步的，获取换流器2的功率裕度的方法为：

28、配电网络2中待恢复负荷的功率sres,dis2为：

29、

30、式中， s m,load为节点 m的功率值；

31、计算柔性互联装置为集合tdis2的节点供电时，换流器2的功率裕度svsc2,mar为：

32、

33、式中，svsc2,max为换流器2的传输功率上限。

34、进一步的，计算储能为节点供电时的功率裕度时，功率裕度sess,mar如下所示：

35、

36、式中，sess,max为储能的最大放电功率。

37、进一步的，所述步骤s3、s4中对配电网络的恢复供电进行标识进行判断时，若配电网络恢复供电的进行标识不为1，则跳过当前步骤。

38、进一步的，储能型双端柔性互联配电网的运行参数包括线路的阻抗参数、负荷参数以及储能的最大充放电功率。

39、本发明的优点和积极效果是：

40、本发明充分考虑了储能型柔性互联装置中储能在变压器故障后的供电作用，提高了柔性互联配电网的供电可靠性；计算速度快，能有效满足在线故障恢复的需求。