考虑合环电压波动抑制的配电网故障恢复协同控制方法

欧阳金鑫; 陈纪宇; 袁毅峰; 黄飞

doi:10.7500/AEPS20220814003

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考虑合环电压波动抑制的配电网故障恢复协同控制方法

研制与开发 | 更新时间：2025-06-16

- 考虑合环电压波动抑制的配电网故障恢复协同控制方法
- Cooperative Control Method for Fault Restoration of Distribution Network Considering Closed-loop Voltage Fluctuation Suppression
- 电力系统自动化 2023年47卷第9期页码：193-201
- 作者机构：
  
  1.输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学），重庆市 400044
  2.广东电网有限责任公司东莞供电局，广东省东莞市 523009
  3.国家电网重庆市电力公司电力科学研究院，重庆市 401121
- 作者简介：
  
  欧阳金鑫(1984—)，男，通信作者，博士，副教授，博士生导师，主要研究方向：可再生能源综合电力系统的保护和控制。E-mail：jinxinoy@163.com
  陈纪宇(1999—)，男，硕士研究生，主要研究方向：电力系统保护与控制。E-mail：chenjiyve@163.com
  袁毅峰(1997—)，男，硕士，主要研究方向：电力系统保护与控制。E-mail：767531169@qq.com
- 基金信息：
  
  重庆市自然科学基金资助项目(cstc2019jcyj-msxmX0321)
- DOI：10.7500/AEPS20220814003
  中图分类号：
- 收稿：2022-08-14，
  
  修回：2022-11-05，
  
  网络出版：2023-04-10，
  
  纸质出版：2023-05-10
- 稿件说明：
移动端阅览
欧阳金鑫,陈纪宇,袁毅峰等.考虑合环电压波动抑制的配电网故障恢复协同控制方法[J].电力系统自动化,2023,47(9):193-201.

OUYANG Jinxin,CHEN Jiyu,YUAN Yifeng,et al.Cooperative Control Method for Fault Restoration of Distribution Network Considering Closed-loop Voltage Fluctuation Suppression[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(9):193-201.
欧阳金鑫,陈纪宇,袁毅峰等.考虑合环电压波动抑制的配电网故障恢复协同控制方法[J].电力系统自动化,2023,47(9):193-201. DOI： 10.7500/AEPS20220814003.

OUYANG Jinxin,CHEN Jiyu,YUAN Yifeng,et al.Cooperative Control Method for Fault Restoration of Distribution Network Considering Closed-loop Voltage Fluctuation Suppression[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(9):193-201. DOI： 10.7500/AEPS20220814003.

摘要

具有灵活功率控制能力的分布式电源（DG）能够调整网络潮流分布，有助于含DG配电网的故障恢复。近年来，利用网络重构和DG功率控制协同的故障恢复方法快速发展。两种恢复手段协同下的暂态电气量变化可能威胁故障恢复过程的安全，尤其是合环电压波动相关研究尚处于起步阶段。为此，文中提出考虑合环电压波动抑制的配电网故障恢复协同控制方法。立足于故障恢复后系统状态和恢复过程中电压波动，分析了DG出力调节与开关动作协同的必要性；建立了考虑故障恢复后系统状态的上层模型和考虑恢复过程中电压波动的下层模型，形成了以“DG出力调节—闭合支路开关—断开支路开关—DG出力复位”为基本步骤的控制次序组合；进而提出了故障恢复分步实施方案的生成方法。算例表明，该方法能够最大限度保证故障恢复过程安全与恢复后系统状态，有效提升含DG配电网的供电可靠性。

Abstract

The distributed generator (DG) with flexible power control capability can adjust the distribution of network power flow

which contributes to the fault restoration of distribution network with DG. In recent years

fault restoration methods using network reconfiguration and DG power control collaboration have been developing rapidly. The transient electrical changes caused by the cooperation of the two recovery methods may threaten the safety of the fault restoration process

especially the research related to the closed-loop voltage fluctuations is still in its infancy. Therefore

this paper proposes a cooperative control method for distribution network fault restoration considering closed-loop voltage fluctuation suppression. Based on the system state after fault restoration and voltage fluctuations during the restoration

the necessity of the cooperation between DG output regulation and switching operation is analyzed. An upper-level model considering the system state after fault restoration and a lower-level model considering the voltage fluctuation during the restoration are established

forming a control sequence combination with the basic steps of “DG output regulation-closing branch switch-opening branch switch-DG output reset”. Furthermore

a method of generating a step-by-step implementation scheme for fault restoration is proposed. The case study shows that this method can maximize the security of recovery process and the system state after fault restoration

and effectively improve the power supply reliability of the distribution network containing DGs.

关键词

Keywords

references

李鹏，王瑞，冀浩然，等 . 低碳化智能配电网规划研究与展望［J］. 电力系统自动化， 2021 ， 45 （ 24 ）： 10 - 21 .

LI Peng ， WANG Rui ， JI Haoran ， et al . Research and prospect of planning for low-carbon smart distribution network ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2021 ， 45 （ 24 ）： 10 - 21 .

赵曰浩，李知艺，鞠平，等 . 低碳化转型下综合能源电力系统弹性：综述与展望［J］. 电力自动化设备， 2021 ， 41 （ 9 ）： 13 - 23 .

ZHAO Yuehao ， LI Zhiyi ， JU Ping ， et al . Resilience of power system with integrated energy in context of low-carbon energy transition： review and prospects ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2021 ， 41 （ 9 ）： 13 - 23 .

HU X ， LIU Z W ， WEN G H ， et al . Voltage control for distribution networks via coordinated regulation of active and reactive power of DGs ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2020 ， 11 （ 5 ）： 4017 - 4031 .

VAHEDIPOUR D M ， RASHIDIZADEH K H ， ANVARI M A ， et al . Stochastic risk-constrained scheduling of renewable-powered autonomous microgrids with demand response actions： reliability and economic implications ［J］. IEEE Transactions on Industry Applications ， 2020 ， 56 （ 2 ）： 1882 - 1895 .

ZHANG Q Z ， MA Z X ， ZHU Y L ， et al . A two-level simulation-assisted sequential distribution system restoration model with frequency dynamics constraints ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2021 ， 12 （ 5 ）： 3835 - 3846 .

ZOU K ， MOHYUDDIN G ， AGALGAONKAR A P ， et al . Distribution system restoration with renewable resources for reliability improvement under system uncertainties ［J］. IEEE Transactions on Industrial Electronics ， 2020 ， 67 （ 10 ）： 8438 - 8449 .

段青，赵阅群，颜磊，等 . 以提高供电可靠性为目标的主动配电网负荷转供优化方法［J］. 电网技术， 2016 ， 40 （ 10 ）： 3155 - 3162 .

DUAN Qing ， ZHAO Yuequn ， YAN Lei ， et al . Load transfer optimization methods for distribution network including distribution generation ［J］. Power System Technology ， 2016 ， 40 （ 10 ）： 3155 - 3162 .

刘佳，徐谦，程浩忠，等 . 计及主动配电网转供能力的可再生电源双层优化规划［J］. 电工技术学报， 2017 ， 32 （ 9 ）： 179 - 188 .

LIU Jia ， XU Qian ， CHENG Haozhong ， et al . Bi-level optimal renewable energy sources planning considering active distribution network power transfer capability ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2017 ， 32 （ 9 ）： 179 - 188 .

SHARMA A ， SRINIVASAN D ， TRIVEDI A . A decentralized multiagent system approach for service restoration using DG islanding ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2015 ， 6 （ 6 ）： 2784 - 2793 .

武鹏，程浩忠，刘育权，等 . 考虑合环约束的配电网重构方法［J］. 电力系统自动化， 2017 ， 41 （ 11 ）： 163 - 168 .

WU Peng ， CHENG Haozhong ， LIU Yuquan ， et al . Distribution network reconfiguration method considering loop closing constraints ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2017 ， 41 （ 11 ）： 163 - 168 .

周念成，谷飞强，雷超，等 . 考虑合环电流约束的主动配电网转供优化模型［J］. 电工技术学报， 2020 ， 35 （ 15 ）： 3281 - 3291 .

ZHOU Niancheng ， GU Feiqiang ， LEI Chao ， et al . A power transfer optimization model of active distribution networks in consideration of loop closing current constraints ［J］. Transactions of China Electrotechnical Society ， 2020 ， 35 （ 15 ）： 3281 - 3291 .

XU Y ， LIU C C ， WANG Z W ， et al . DGs for service restoration to critical loads in a secondary network ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2019 ， 10 （ 1 ）： 435 - 447 .

章琰天，陶劲松，陈宇航，等 . 含分布式电源的配电网合解环操作安全性分析［J］. 武汉大学学报（工学版）， 2016 ， 49 （ 6 ）： 930 - 936 .

ZHANG Yantian ， TAO Jinsong ， CHEN Yuhang ， et al . Security analysis of operation of loop closing or opening in distribution network with distributed generations ［J］. Engineering Journal of Wuhan University ， 2016 ， 49 （ 6 ）： 930 - 936 .

刘宗歧，石道桂，陈启，等 . 基于节点状态优化的配电网故障恢复混合整数线性规划方法［J］. 电力自动化设备， 2017 ， 37 （ 1 ）： 53 - 57 .

LIU Zongqi ， SHI Daogui ， CHEN Qi ， et al . MILP approach based on node status optimization for distribution network restoration ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2017 ， 37 （ 1 ）： 53 - 57 .

刘蓓，汪沨，陈春，等 . 一种配电网故障阶段式恢复方法［J］. 电力系统保护与控制， 2014 ， 42 （ 3 ）： 24 - 30 .

LIU Bei ， WANG Feng ， CHEN Chun ， et al . A phased fault restoration algorithm for distribution system ［J］. Power System Protection and Control ， 2014 ， 42 （ 3 ）： 24 - 30 .

宋毅，孙充勃，李鹏，等 . 基于智能软开关的有源配电网供电恢复方法［J］. 中国电机工程学报， 2018 ， 38 （ 15 ）： 4390 - 4398 .

SONG Yi ， SUN Chongbo ， LI Peng ， et al . SOP based supply restoration method of active distribution networks using soft open point ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2018 ， 38 （ 15 ）： 4390 - 4398 .

牛耕，孔力，周龙，等 . 含分布式电源的配电网的供电恢复技术研究综述［J］. 电工电能新技术， 2017 ， 36 （ 9 ）： 51 - 62 .

NIU Geng ， KONG Li ， ZHOU Long ， et al . Review of power service restoration of distribution network with distributed generation ［J］. Advanced Technology of Electrical Engineering and Energy ， 2017 ， 36 （ 9 ）： 51 - 62 .

甘国晓，王主丁，李瑞，等 . 配电网合环冲击电流计算方法及其简化计算公式［J］. 电力系统自动化， 2014 ， 38 （ 20 ）： 115 - 120 .

GAN Guoxiao ， WANG Zhuding ， LI Rui ， et al . Methods and simplified formulas for calculating surge currents from loop closing in distribution networks ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2014 ， 38 （ 20 ）： 115 - 120 .

朱嘉麒，朱炳铨，徐玮韡，等 . 计及过程安全性的配电网重构开关顺序优化［J］. 电力自动化设备， 2019 ， 39 （ 5 ）： 37 - 44 .

ZHU Jiaqi ， ZHU Bingquan ， XU Weiwei ， et al . Switch sequence optimization of distribution network reconfiguration considering process security ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2019 ， 39 （ 5 ）： 37 - 44 .

闫涵，王建华，范须露，等 . 基于用户停电损失评估的有源配电网灾后供电恢复模型［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 5 ）： 31 - 42 .

YAN Han ， WANG Jianhua ， FAN Xulu ， et al . Post-disaster power supply restoration model for active distribution network based on customer interruption cost assessment ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 5 ）： 31 - 42 .

CHEN L J ， DENG Z L ， XU X H . Two-stage dynamic reactive power dispatch strategy in distribution network considering the reactive power regulation of distributed generations ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2019 ， 34 （ 2 ）： 1021 - 1032 .

OUYANG J ， TANG T ， YAO J ， et al . Active voltage control for DFIG-based wind farm integrated power system by coordinating active and reactive powers under wind speed variations ［J］. IEEE Transactions on Energy Conversion ， 2019 ， 34 （ 3 ）： 1504 - 1511 .

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