考虑交通路网应急电源车调度的有源配电网故障均衡恢复

杨丽君; 赵宇; 赵优; 秦莹; 王冬生

doi:10.7500/AEPS20210603005

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

考虑交通路网应急电源车调度的有源配电网故障均衡恢复

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑交通路网应急电源车调度的有源配电网故障均衡恢复
- Balanced Fault Recovery of Active Distribution Network Considering Emergency Power Supply Vehicle Scheduling in Traffic Network
- 电力系统自动化 2021年45卷第21期页码：170-180
- 作者机构：
  
  1.电力电子节能与传动控制河北省重点实验室（燕山大学），河北省秦皇岛市 066004
  2.国网河北省电力有限公司正定县供电分公司，河北省石家庄市 050800
- 作者简介：
  
  杨丽君(1972—)，女，通信作者，博士，教授，博士生导师，主要研究方向：配电网多故障抢修与恢复、电力系统优化。E-mail：yanglijun@ysu.edu.cn
  赵宇(1996—)，男，硕士研究生，主要研究方向：配电网多故障抢修与恢复。E-mail：522399894@qq.com
  赵优(1994—)，女，硕士，助理工程师，主要研究方向：配电网多故障抢修与恢复。E-mail：763414960@qq.com
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61573302)
- DOI：10.7500/AEPS20210603005
  中图分类号：
- 收稿日期：2021-06-03，
  
  修回日期：2021-07-29，
  
  网络出版日期：2021-09-26，
  
  纸质出版日期：2021-11-10
- 稿件说明：
移动端阅览
杨丽君,赵宇,赵优等.考虑交通路网应急电源车调度的有源配电网故障均衡恢复[J].电力系统自动化,2021,45(21):170-180.

YANG Lijun,ZHAO Yu,ZHAO You,et al.Balanced Fault Recovery of Active Distribution Network Considering Emergency Power Supply Vehicle Scheduling in Traffic Network[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):170-180.
杨丽君,赵宇,赵优等.考虑交通路网应急电源车调度的有源配电网故障均衡恢复[J].电力系统自动化,2021,45(21):170-180. DOI： 10.7500/AEPS20210603005.

YANG Lijun,ZHAO Yu,ZHAO You,et al.Balanced Fault Recovery of Active Distribution Network Considering Emergency Power Supply Vehicle Scheduling in Traffic Network[J].Automation of Electric Power Systems,2021,45(21):170-180. DOI： 10.7500/AEPS20210603005.

摘要

极端灾害事件下配电网发生大面积、长时间停电事故后，含有分布式能源和应急电源车(EPS)的有源配电网可以形成孤岛为失电负荷供电。针对抢修完成前具有同等权重的各关键负荷可持续恢复供电时间不公平带来的用户满意度下降问题，建立了考虑EPS调度的动态孤岛均衡供电恢复双层模型，以关键负荷恢复均衡性最佳和配电网经济效益最大为上、下两层目标函数，实现了停电周期内同等权重负荷的公平、均衡恢复。同时，为减少EPS调度成本和负荷停电损失，基于上述双层模型和Dijkstra算法建立了交通路网模型支撑下的EPS优化调度方法，得到其最佳候选接入节点和最优调度路径。然后通过Big-M等线性化方法将原数学模型转换为混合整数线性规划问题求解，并通过修改的PG&E 69节点配电网及其灾后交通路网算例验证了所提方法在提高故障阶段配电网供电可靠性、均衡性、经济性方面的效果。

Abstract

After a large-scale and long-term blackout accident in the distribution network under extreme disaster events

the active distribution network with distributed energy resource and emergency power supply vehicles (EPS) can form islands to supply power for the load. Before the completion of fault repair

aiming at the problem that the unfairness of the sustainable restoration time of each key load with the same weight leads to the decrease of customer satisfaction. This paper establishes a two-layer model of dynamic islanding balanced recovery

which considering the scheduling of EPS. It sets the optimal balance of critical load restoration and the maximum economic benefit of the distribution network as the upper and lower objective functions

respectively

and realizes the fair and balanced restoration of loads with the same weight in the outage period. At the same time

in order to reduce the cost of EPS scheduling and load outage loss

based on the above two-layer model and Dijkstra algorithm

an optimal scheduling method of EPS supported by the traffic network model is established

and the best candidate access node and optimal scheduling path are obtained. Then

the original mathematical model is transformed into a mixed-integer linear programming problem by using Big-M and other linearization methods. Finally

a modified PG&E 69-bus model and a traffic network are used to verify the effectiveness of the proposed method for improving the reliability

equilibrium and economy of power supply in the fault stage.

关键词

Keywords

references

姜海洋，杜尔顺，朱桂萍，等 . 面向高比例可再生能源电力系统的季节性储能综述与展望［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 19 ）： 194 - 207 .

JIANG Haiyang ， DU Ershun ， ZHU Guiping ， et al . Review and prospect of seasonal energy storage for power system with high proportion of renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 9 ）： 194 - 207 .

国家电网有限公司 .“ 碳达峰，碳中和”行动方案［N］. 国家电网报， 2021-03-02 （1）.

State Grid Corporation of China . The action plan of “carbon peaking and carbon neutralization” ［N］. State Grid News ， 2021-03-02 （1）.

CHEN Bo ， CHEN Chen ， WANG Jianhui ， et al . Multi-timestep service restoration for advanced distribution systems and microgrids ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2018 ， 9 （ 6 ）： 6793 - 6805 .

李超，苗世洪，盛万兴，等 . 考虑动态网络重构的主动配电网优化运行策略［J］. 电工技术学报， 2019 ， 34 （ 18 ）： 3909 - 3919 .

LI Chao ， MIAO Shihong ， SHENG Wanxing ， et al . Optimization operation strategy of active distribution network considering dynamic network reconfiguration ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2019 ， 34 （ 18 ）： 3909 - 3919 .

许寅，王颖，和敬涵，等 . 多源协同的配电网多时段负荷恢复优化决策方法［J］. 电力系统自动化， 2020 ， 44 （ 2 ）： 123 - 131 .

XU Yin ， WANG Ying ， HE Jinghan ， et al . Optimal decision-making method for multi-period load restoration in distribution network with coordination of multiple sources ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2020 ， 44 （ 2 ）： 123 - 131 .

XU Y ， LIU C C ， SCHNEIDER K P ， et al . Microgrids for service restoration to critical load in a resilient distribution system ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2018 ， 9 （ 1 ）： 426 - 437 .

姚梦，王越 . 考虑冷负荷冲击影响的电动汽车辅助孤岛复电方法［J］. 电力系统自动化， 2019 ， 43 （ 7 ）： 144 - 150 .

YAO Meng ， WANG Yue . An electric vehicle assisted island re-powering method considering the impact of cold load impact ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2019 ， 43 （ 7 ）： 144 - 150 .

YANG Lijun ， ZHAO You ， WANG Chen ， et al . Resilience-oriented hierarchical service restoration in distribution system considering microgrids ［J］. IEEE Access ， 2019 ， 7 ： 152729 - 152743 .

陈玮，周贤正，李晏君，等 . 考虑电动汽车配置的主动配电网鲁棒孤岛恢复［J］. 中国电机工程学报， 2018 ， 38 （ 7 ）： 58 - 67 .

CHEN Wei ， ZHOU Xianzheng ， LI Yanjun ， et al . A robust islanding restoration policy for active distribution network considering optimal allocation of emergency electric vehicles ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2018 ， 38 （ 7 ）： 58 - 67 .

卢志刚，高启明，赵号，等 . 配电网多故障抢修中应急电源车的优化调度［J］. 太阳能学报， 2020 ， 41 （ 10 ）： 82 - 92 .

LU Zhigang ， GAO Qiming ， ZHAO Hao ， et al . Optimal dispatching of emergency power supply vehicle in multi fault repair of distribution network ［J］. Acta Energiae Solaris Sinica ， 2020 ， 41 （ 10 ）： 82 - 92 .

LEI Shuobo ， WANG Jianhui ， CHEN Chen ， et al . Mobile emergency generator pre-positioning and real-time allocation for resilient response to natural disasters ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2016 ， 34 （ 99 ）： 1 - 11 .

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 .

邢强，陈中，冷钊莹，等 . 基于实时交通信息的电动汽车路径规划和充电导航策略［J］. 中国电机工程学报， 2020 ， 40 （ 2 ）： 534 - 549 .

XING Qiang ， CHEN Zhong ， LENG Zhaoying ， et al . Route planning and charging navigation strategy for electric vehicles based on real-time traffic information ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2020 ， 40 （ 2 ）： 534 - 549 .

江渝，叶泓炜，张青松，等 . 能源互联网中基于Dijkstra算法的分布式电能路由策略的实现［J］. 电网技术， 2017 ， 41 （ 7 ）： 2071 - 2078 .

JIANG Yu ， YE Hongwei ， ZHANG Qingsong ， et al . Implementation of distributed power routing strategy based on Dijkstra algorithm in energy internet ［J］. Power System Technology ， 2017 ， 41 （ 7 ）： 2071 - 2078 .

CAUNHYE A M ， ZHANG Y ， LI M ， et al . A location-routing model for prepositioning and distributing emergency supplies ［J］. Transportation Research Part E： Logistics and Transportation Review ， 2016 ， 90 ： 161 - 176 .

严弈遥，罗禹贡，朱陶，等 . 融合电网和交通网信息的电动车辆最优充电路径推荐策略［J］. 中国电机工程学报， 2015 ， 35 （ 2 ）： 310 - 318 .

YAN Yiyao ， LUO Yugong ， ZHU Tao ， et al . Optimal charging route recommendation method based on transportation and distribution information ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2015 ， 35 （ 2 ）： 310 - 318 .

陈刚，付江月 . 兼顾公平与效率的多目标应急物资分配问题研究［J］. 管理学报， 2018 ， 15 （ 3 ）： 459 - 466 .

CHEN Gang ， FU Jiangyue . Multi-objective emergency resources allocation with fairness and efficiency considerations ［J］. Chinese Journal of Management ， 2018 ， 15 （ 3 ）： 459 - 466 .

向明旭，杨知方，余娟，等 . 配电网线性潮流模型通式及误差分析［J］. 中国电机工程学报， 2021 ， 41 （ 6 ）： 2053 - 2064 .

XIANG Mingxu ， YANG Zhifang ， YU Juan ， et al . Linear power flow model in distribution network： unified expression and error analysis ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2021 ， 41 （ 6 ）： 2053 - 2064 .

章博，刘晟源，林振智，等 . 高比例新能源下考虑需求侧响应和智能软开关的配电网重构［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 8 ）： 86 - 94 .

ZHANG Bo ， LIU Chengyuan ， LIN Zhenzhi ， et al . Distribution network reconfiguration with high penetration of renewable energy considering demand response and soft open point ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 8 ）： 86 - 94 .

杨明，翟鹤峰，马嘉翼，等 . 计及分布式电源发电不平衡度约束的三相不对称配电网动态重构［J］. 中国电机工程学报， 2019 ， 39 （ 12 ）： 3486 - 3498 .

YANG Ming ， ZHAI Hefeng ， MA Jiayi ， et al . Dynamic reconfiguration of three-phase unbalanced distribution networks considering unbalanced operation constraint of distributed generation ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2019 ， 39 （ 12 ）： 3486 - 3498 .

RANJAN R ， DAS D . Voltage stability analysis of radial distribution networks ［J］. Electric Power Components and Systems ， 2003 ， 31 （ 5 ）： 501 - 511 .

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于时域波形的有源配电网自适应电流差动保护

面向城市关键负荷极限生存的微网群紧急频率控制策略