基于DG的配电网黑启动技术研究

智能配电网极大地提高了供电可靠性,但是在遭遇某些不可抗拒的外力作用或者极端条件下(如冰害、台风、海啸等),仍有可能出现大面积停电事故。传统的配电网基本上是采用各种类型的自备电源恢复对关键负荷的供电,智能配电网由于微网、分布式电源和储能装置的存在,可通过微网孤岛运行的方式为关键负荷以及相关区域供电。 本文首先介绍了黑启动技术基础理论的研究现状,结合智能优化算法,将黑启动初期配电网局部自我恢复方案的制定作为智能配电网黑启动研究的核心问题。针对配电网黑启动预案制定中的理论和算法进行了分析研究,以尽可能多的恢复重要负荷的供电,并为调度人员提供理论和决策支持。论文的主要工作包括以下几个方面： (1)分析了分布式电源的特性及其分类,对其作为黑启动分布式电源的优劣程度进行了评估,并采用模糊层次分析法进行优化研究。从可靠性、时间性和发电量三个方面选择了几个评估指标,建立了模糊层次模型；根据给出的各指标属性用三角模糊数表示成评价矩阵；对于指标权重的确定问题,引入了梯形模糊数互补判断矩阵的权重确定方法；最后根据各机组综合模糊效用排序得到分布式电源的优劣顺序,为调度人员选择黑启动分布式电源提供理论支持。 (2)为使孤岛能够稳定的运行,提出了考虑DG运行特性的孤岛划分新策略,将尽可能多的关键负荷保障量作为孤岛划分的目标,结合经典的深度优先搜索与二进制组合变异粒子群算法来进行孤岛的优化划分。通过二进制组合变异粒子群算法对每个表示划分方案的粒子进行更新、调节；对每次迭代产生的新粒子利用深度优先搜索算法进行单孤岛功率连通性校验；对于不满足连通性要求的孤岛进行方案编码的调整,最后找出最优方案。算例结果验证了该方法的有效性。 (3)分析了在电网大面积停电下基于DG的配电网局部自我恢复方案。研究了在孤岛划分完以后DG启动顺序及恢复路径的优化,以保证能够在尽可能短的时间内恢复尽可能多的重要负荷。本文以最小路径代价和最大重要负荷恢复量为目标,满足负荷的恢复量不超过DG发电量等约束条件,采用改进粒子群算法进行优化求解,并以IEEE33节点为算例,验证该方法的有效性。 通过以上三个方面的研究实现智能配电网在极端条件下的关键负荷恢复：利用微网与DG实现将配电系统分为若干个小系统,分别对每个区域进行黑启动并按次序逐步恢复负荷的供电,等到输电线路恢复后再进行并网。