Two-stage Solving Algorithm for Online Decision-making on Multi-period Distribution Network Restoration

Ying WANG; Jinghan HE; Xiaojun WANG; Yin XU; Jiayu LIU; Qiqi ZHANG

doi:10.7500/AEPS20200409007

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Two-stage Solving Algorithm for Online Decision-making on Multi-period Distribution Network Restoration

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Two-stage Solving Algorithm for Online Decision-making on Multi-period Distribution Network Restoration
- Automation of Electric Power Systems Vol. 45, Issue 3, Pages: 121-129(2021)
- 作者机构：
  
  1.北京交通大学电气工程学院，北京市 100044
  2.国网上海市电力公司电力科学研究院，上海市 200437
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  the Fundamental Research Funds for the Central Universities;National Natural Science Foundation of China
- DOI：10.7500/AEPS20200409007
  CLC：
- Received：09 April 2020，
  
  Revised：2020-08-28，
  
  Published Online：28 December 2020，
  
  Published：10 February 2021
- 稿件说明：
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王颖,和敬涵,王小君等.配电网多时段在线恢复决策问题的两阶段求解算法[J].电力系统自动化,2021,45(3):121-129.

WANG Ying,HE Jinghan,WANG Xiaojun,et al.Two-stage Solving Algorithm for Online Decision-making on Multi-period Distribution Network Restoration[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(3):121-129.
王颖,和敬涵,王小君等.配电网多时段在线恢复决策问题的两阶段求解算法[J].电力系统自动化,2021,45(3):121-129. DOI： 10.7500/AEPS20200409007.

WANG Ying,HE Jinghan,WANG Xiaojun,et al.Two-stage Solving Algorithm for Online Decision-making on Multi-period Distribution Network Restoration[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(3):121-129. DOI： 10.7500/AEPS20200409007.

摘要

大停电事故后，在配电网失去上级电网支撑的情况下，可协同多种本地电源恢复网内重要负荷供电，减小损失，提升韧性。为了实现有限发电资源的优化配置，此场景下的恢复问题通常可以建模为多时段恢复问题。然而由于恢复问题中的整数变量和非凸潮流约束，目前尚无方法能够对其有效求解，无法满足在线决策要求。文中提出多时段在线恢复决策问题的两阶段高效求解算法：第1阶段为基于最大生成树算法的辐射状拓扑确定算法，第2阶段为确定负荷状态的整数变量松弛迭代算法。最后，在改进的62节点配电网算例进行测试，验证了两阶段求解算法的可行性和优势，表明所提算法能够实现在线应用，辅助运行人员进行恢复决策。

Abstract

If the distribution network loses the support of upper-level grids after an power outage

multiple local sources can be coordinated to restore critical loads

decreasing the losses and enhancing the resilience. To realize optimized allocation of limited generation resources

the restoration problem in this case can be formulated as a multi-period restoration problem. However

due to the integer variables and nonconvex power flow constraints

it is difficult to solve the multi-period restoration problem efficiently so as to satisfy the online decision-making requirement. This paper proposes a two-stage solving method to efficiently solve the multi-period restoration problem. In the first stage

a maximum spanning tree heuristic (MST) based algorithm is proposed to determine the radial topology. In the second stage

an iterative algorithm based on integer variable relaxation is proposed to determine the load status. Finally

the modified 62-bus distribution system is used to demonstrate the proposed algorithms of the two-stage solving method. The results show that the proposed method is effective and superior

and the proposed algorithm is promising in online application to assist the restoration decision of operators.

关键词

Keywords

references

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