及設(shè)置算法參數(shù)：原始數(shù)據(jù)包括支路參數(shù)、各種負(fù)荷方式下 的負(fù)荷及支路開(kāi)關(guān)狀態(tài)等；算法參數(shù)包括種群規(guī)模、慣性權(quán)重范圍，加速系數(shù)和速度取值范 圍等； 步驟3. 2)初始化：迭代次數(shù)置0,初始化所有粒子位置和速度；根據(jù)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行各種 方式下的潮流計(jì)算，求出每一組開(kāi)關(guān)狀態(tài)下的網(wǎng)絡(luò)在該時(shí)段內(nèi)的綜合網(wǎng)損作為其初始適應(yīng) 值以及歷史最優(yōu)適應(yīng)值，網(wǎng)損最小的粒子位置為全局最優(yōu)粒子； 步驟3. 3)速度和位置更新：根據(jù)步驟3. 1)的設(shè)置參數(shù)進(jìn)行粒子速度和位置更新；檢 查粒子位置更新后各變量是否越限，若某一變量越限，則取其相應(yīng)的限值； 步驟3. 4)輻射狀校驗(yàn)：校驗(yàn)更新后的粒子位置對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)組合下的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是 否滿足輻射狀約束，如果某些粒子不滿足，重新初始化該粒子，直到都滿足； 步驟3. 5)判斷潮流是否收斂：若收斂，則進(jìn)入步驟3. 6)，若不收斂，迭代次數(shù)加1，轉(zhuǎn)到 步驟3. 4)繼續(xù)進(jìn)行； 步驟3. 6)結(jié)束判斷：如達(dá)到最大允許迭代次數(shù)，則停止并輸出結(jié)果；否則，迭代次數(shù)加 1，轉(zhuǎn)到步驟3. 4)繼續(xù)進(jìn)行。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源主動(dòng)配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級(jí)分層控制方法，其 特征在于：在步驟四中，所述的判斷是否選擇多源配電網(wǎng)主動(dòng)孤島運(yùn)行方案的具體方法為： 輸電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行方式滿足式（31)時(shí)，選擇多源配電網(wǎng)主動(dòng)孤島運(yùn)行方案； APpr <APw <YPu 釦 （3) 其中，Pui為配電網(wǎng)主動(dòng)孤島的最大可能孤島范圍內(nèi)的線路i的負(fù)荷有功值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源主動(dòng)配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級(jí)分層控制方法，其 特征在于：在步驟五中，所述的主動(dòng)孤島運(yùn)行方案的方法包含以下四個(gè)步驟： 步驟5. 1)構(gòu)建配電網(wǎng)有根樹(shù)分層模型 配電網(wǎng)有根數(shù)模型中有根樹(shù)分為五層，其中V ={ V ...，vn}表示節(jié)點(diǎn)的集合，E表 示饋線的線路集合，ei;j (Kj)為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的線路； 步驟5. 2)定義有根樹(shù)節(jié)點(diǎn)權(quán)值 所述的定義有根樹(shù)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值為連在該目標(biāo)節(jié)點(diǎn)下的負(fù)荷和分布式電源的功率總和， 具體計(jì)算如式（32)所示： W(Vi)iev= PGi-PLi (4) 式中，Pu為連在節(jié)點(diǎn)V i上的總有功負(fù)荷值；Pei為接在節(jié)點(diǎn)V i上微網(wǎng)的有功出力； 步驟5. 3)進(jìn)行初步孤島搜索，得到最大可能孤島范圍 首先進(jìn)行初步孤島搜索，以孤島范圍最大為目標(biāo)進(jìn)行初步孤島搜索，得到最大可能的 孤島范圍，目標(biāo)函數(shù)如式（33)所示： % 腿χΣ4 (5) 1=\ 孤島搜索過(guò)程中需要滿足約束條件式（34)~式（38): #功率平衡約束（Power balance constraint，PBC) ^)=Σρ〇-Σρη>° (6) ieV H=V 式中，F(xiàn)(Ts)為PBC評(píng)估函數(shù)，考慮到孤島內(nèi)微網(wǎng)對(duì)功率不平衡有一定的調(diào)節(jié)能力，將 PBC約束放寬為孤島內(nèi)總有功出力大于總有功負(fù)荷； 魯傳輸線安全約束 Peij I eij e V〈 α *Prated-eij O 式中，Pd為當(dāng)前運(yùn)行方式下線路e u的有功潮流；P M為線路e u的最大額定容量； α為裕度系數(shù)； 魯孤島輻射狀運(yùn)行約束 N = M+1 (8) 式中，N為孤島范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù);M為孤島范圍內(nèi)的線路數(shù)； 魯主動(dòng)孤島位置約束 depthfv^/e Fj^depthlv,, /g V) (Q) 式中cbpth(Vi，i e V)表示節(jié)點(diǎn)v i在配電網(wǎng)有根樹(shù)分層結(jié)構(gòu)模型中所在的層次； ?輸電阻塞需求約束 APw<^PL,<kDAPw (IO) 式中，kD為輸電網(wǎng)輸電阻塞需求裕度系數(shù)，其大小可以根據(jù)主動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)最大供電 能力指標(biāo)來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整； 步驟5. 4)孤島校驗(yàn) 針對(duì)步驟5. 3)得到的初始孤島，按照約束條件，即公式（7)~（10) -一進(jìn)行校驗(yàn)，如 果所有的約束條件均能滿足，則最終的孤島方案確定；如果有其中一項(xiàng)約束條件不滿足要 求，將孤島范圍縮小一層，返回到步驟5. 3)繼續(xù)進(jìn)行孤島搜索；最終，對(duì)得到的孤島進(jìn)行 靜態(tài)性能校驗(yàn)，靜態(tài)性能指標(biāo)包括孤島系統(tǒng)電壓穩(wěn)定指標(biāo)以及電壓波動(dòng)指標(biāo)，具體表述如 下： I = max (Li,』） (12) 式中，Ri;j和X u分別為支路i-j的電阻和電抗；Pj和Qj分別為流入節(jié)點(diǎn)j的有功和無(wú) 功功率；Lu為支路i-j的電壓穩(wěn)定指標(biāo)值，各個(gè)支路的電壓穩(wěn)定指標(biāo)的最大值即為整個(gè)孤 島的電壓穩(wěn)定指標(biāo)值，如式（13)所示： V = max I Uj-Ub I (13) 式中，％為節(jié)點(diǎn)j的電壓標(biāo)么值，；Ub為節(jié)點(diǎn)基準(zhǔn)電壓值，取為1. 0 ;V為電壓波動(dòng)指標(biāo)， V越小系統(tǒng)越穩(wěn)定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源主動(dòng)配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級(jí)分層控制方法，其 特征在于：在步驟六，所述的判斷是否選擇需求響應(yīng)方案來(lái)進(jìn)行輸電網(wǎng)輸電阻塞管理的具 體方法為：當(dāng)輸電網(wǎng)當(dāng)前運(yùn)行方滿足式（42)時(shí)，選擇需求響應(yīng)方案來(lái)進(jìn)行輸電網(wǎng)輸電阻塞 管理； 圮+?% (14) ieV feV k=l 式中，P為按照步驟4. 3)中主動(dòng)孤島搜索算法得到的孤島范圍內(nèi)的電動(dòng)汽車充電站的 數(shù)量；Σ EVk為按照步驟4. 3)中主動(dòng)孤島搜索算法得到的孤島范圍內(nèi)的電動(dòng)汽車充電站可 用電動(dòng)汽車充電負(fù)荷的總量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多源主動(dòng)配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級(jí)分層控制方法，其 特征在于：在步驟七中，所述的需求響應(yīng)方案包括下列步驟： 步驟7. 1)計(jì)算需轉(zhuǎn)移至孤島中的負(fù)荷量：最初的負(fù)荷轉(zhuǎn)移量為上一步驟中主動(dòng)孤島 運(yùn)行方案中孤島V(i e V)中所有有功負(fù)荷的總和Σ Pu，在負(fù)荷需求方案中，負(fù)荷轉(zhuǎn)移量以 配電網(wǎng)有根樹(shù)分層模型中的節(jié)點(diǎn)層為單位逐層增加，直到滿足輸電網(wǎng)阻塞管理的需求；最 終的負(fù)荷轉(zhuǎn)移量計(jì)算方法見(jiàn)式（15);
式中，Ptrans為需求哬應(yīng)萬(wàn)案中最終的負(fù)荷轉(zhuǎn)栘量；以配電IWJ有根樹(shù)分層模型中的 節(jié)點(diǎn)層為單位轉(zhuǎn)移至孤島中的節(jié)點(diǎn)層次的總數(shù)；H1為主動(dòng)孤島方案后的孤島范圍內(nèi)的配電 網(wǎng)層級(jí)； 約束條件如下：
式中，nk是負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)總數(shù)；是節(jié)點(diǎn)i的電壓向量；PnQi*別為節(jié) 點(diǎn)i注入的有功功率和無(wú)功功率；$是負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的配電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣元素 Yu的共 軛復(fù)數(shù)；\是節(jié)點(diǎn)1^的電壓；￥1;>、\_分別是節(jié)點(diǎn)1^所允許的最小電壓和最大電壓；111是 負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的配電網(wǎng)中的支路數(shù)；I1是線路1的電流；11?ΜΧ是線路1所允許的最大電流值； 步驟7. 2)獲取孤島范圍以及電動(dòng)汽車切除負(fù)荷量：通過(guò)子優(yōu)化問(wèn)題I得到了以配電 網(wǎng)有根樹(shù)分層模型中的節(jié)點(diǎn)層為單位的轉(zhuǎn)移至孤島中的負(fù)荷總量；子優(yōu)化問(wèn)題II的優(yōu)化目 標(biāo)是在保證孤島安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，基于子優(yōu)化問(wèn)題I得到的負(fù)荷轉(zhuǎn)移量，確保各個(gè) 電動(dòng)汽車充電站的電動(dòng)汽車切負(fù)荷量最小，也即最大限度保證用戶的用能舒適度，目標(biāo)函 數(shù)見(jiàn)；
式中，P為需求響應(yīng)方案中孤島范圍內(nèi)的電動(dòng)汽車充電站數(shù)目；PEV;iS充電站i中的電 動(dòng)汽車切負(fù)荷量； 約束條件如下： ΡΕν,?^ P TE,i i e V (21) pMG1^ ^ Pmg1 ^ pMeim /=I-2(22) Qmg1^ -Qmg1 -QMGimi J = \2,...,m (23) 式中，Pmw是微網(wǎng)j送出的有功功率；PMW，max和PMW， min分別為微網(wǎng)j送出的有功功率的 最大值和最小值；QMu是微網(wǎng)j送出的無(wú)功功率；QMW，max和Q MW，min分別為微網(wǎng)j送出的無(wú)功 功率的最大值和最小值。
【專利摘要】一種基于多源主動(dòng)配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級(jí)分層控制方法。其包括獲取運(yùn)行數(shù)據(jù)、主動(dòng)重構(gòu)運(yùn)行、主動(dòng)孤島運(yùn)行、需求響應(yīng)運(yùn)行等步驟。本發(fā)明提供的基于多源主動(dòng)配電網(wǎng)的輸電阻塞管理多級(jí)分層控制方法能夠充分利用多源主動(dòng)配電網(wǎng)中的可控資源，動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)多源主動(dòng)配電網(wǎng)的拓?fù)鋬?yōu)化與主動(dòng)孤島運(yùn)行，可有效降低上游輸電線路負(fù)荷端的功率需求，為輸電線路的阻塞控制與管理提供了全新的思路，可以在保證配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下為輸電網(wǎng)阻塞管理提供輔助服務(wù)，可在一定程度上緩解緊急情況下輸電線路阻塞現(xiàn)象，同時(shí)盡可能保障配電網(wǎng)的供電可靠性，具有一定的工程應(yīng)用前景。
【IPC分類】H02J13-00, H02J3-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104734154
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510176071
【發(fā)明人】劉聰, 遲福建, 穆云飛, 靳小龍, 孟健, 張衛(wèi)欣, 劉卿, 李禎祥
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)天津市電力公司, 天津大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年4月14日