Post-disaster Fault Restoration Strategy for Distribution Network Considering Optimal Scheduling of User-side Energy

LU Qiuyu; JIANG Lizhou; BIE Zhaohong; ZHENG Jianping; YANG Yinguo; YU Zhen; LI Gengfeng

doi:10.7500/AEPS20220226001

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Post-disaster Fault Restoration Strategy for Distribution Network Considering Optimal Scheduling of User-side Energy

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Post-disaster Fault Restoration Strategy for Distribution Network Considering Optimal Scheduling of User-side Energy
- Automation of Electric Power Systems Vol. 47, Issue 1, Pages: 44-54(2023)
- 作者机构：
  
  1.西安交通大学电气工程学院，陕西省西安市 710049
  2.广东电网有限责任公司电力调度控制中心，广东省广州市 510030
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  China Southern Power Grid Co., Ltd. (No. 036000KK52200061(GDKJXM20202017)
- DOI：10.7500/AEPS20220226001
  CLC：
- Received：26 February 2022，
  
  Revised：2022-05-18，
  
  Published Online：03 August 2022，
  
  Published：10 January 2023
- 稿件说明：
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陆秋瑜,江里舟,别朝红等.考虑用户能量优化调度的配电网灾后故障恢复策略[J].电力系统自动化,2023,47(1):44-54.

LU Qiuyu,JIANG Lizhou,BIE Zhaohong,et al.Post-disaster Fault Restoration Strategy for Distribution Network Considering Optimal Scheduling of User-side Energy[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(1):44-54.
陆秋瑜,江里舟,别朝红等.考虑用户能量优化调度的配电网灾后故障恢复策略[J].电力系统自动化,2023,47(1):44-54. DOI： 10.7500/AEPS20220226001.

LU Qiuyu,JIANG Lizhou,BIE Zhaohong,et al.Post-disaster Fault Restoration Strategy for Distribution Network Considering Optimal Scheduling of User-side Energy[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(1):44-54. DOI： 10.7500/AEPS20220226001.

摘要

新型配电系统中，越来越多的大型用户会建立能量管理系统（EMS）对自身用能曲线进行优化。该发展趋势给新型配电系统的弹性提升与灾后故障快速恢复方案制定带来了新的挑战。为此，提出了一个综合考虑EMS逐利特性、维修人员调度以及分布式发电机组运行的配电系统灾后恢复策略双层优化模型。该模型的外层问题建立了一般配电网故障快速恢复模型，并使用时间-空间网络模型对维修人员在空间上的移动过程进行建模。内层问题描述了恢复供电后EMS根据所管理园区情况重新制定负荷曲线的过程。为求解该双层优化问题，使用Karush-Kuhn-Tucher条件将其转变为单层混合整数线性规划问题。最后，在改进IEEE 33节点配电系统上验证了模型有效性，并进行了灵敏度与计算性能分析。

Abstract

In new distribution systems

more and more users with large load capacity will establish energy management systems (EMSs) to optimize their load curves. This trend brings new challenges to resilience enhancement as well as quick restoration schemes of post-disaster fault for new distribution systems. Hence

a bi-level optimization model is proposed to post-disaster fault restoration for distribution system

which comprehensively considers the profit-seeking feature of EMS

the dispatch of repair crews

and the operation of distributed generators. The outer level of the proposed model develops a general quick restoration model of fault for distribution network

and the spatial behaviors of repair crews are modeled by the temporal-space network (TSN). The inner level of the proposed model describes the process of re-shaping the load curve executed by the EMS according to the conditions of the managed park after the power restoration. To solve such a bi-level optimization problem

Karush-Kuhn-Tucher (KKT) condition is utilized to formulate the original problem into a single-level mixed-integer linear programming problem. Finally

the proposed model is verified on a modified IEEE 33-bus distribution system

and the analysis of sensitivity and computational efficiency is executed.

关键词

Keywords

references

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Deep Reinforcement Learning Method for Dynamic Load Restoration of Resilient Distribution Systems

Pre-disaster Deployment and Post-disaster Dispatching Method for Distribution Network Restoration Resources Under Compound Typhoon and Waterlog Disaster

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School of Electrical Engineering, Xi'an Jiaotong University

State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment (Xi’an Jiaotong University)

Pudong Power Supply Company of State Grid Shanghai Electric Power Co., Ltd.

School of Electric Power Engineering, South China University of Technology

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