配電網(wǎng)孤島劃分方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的提供了一種配電網(wǎng)孤島劃分方法及裝置，所述方法包括：根據(jù)配電網(wǎng)中各個(gè)分布式電源與各個(gè)用戶之間的供電關(guān)系確定所述配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中，所述分布式電源與所述用戶均為所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)；對(duì)確定的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化；根據(jù)融入等效電氣距離的智能水滴算法對(duì)簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行孤島劃分，得到多個(gè)孤島；對(duì)劃分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正，確定最終的孤島劃分方案。通過(guò)本發(fā)明的方法及裝置在進(jìn)行孤島劃分時(shí)融入等效電氣距離，考慮到電氣距離、阻抗大小等因素，充分體現(xiàn)出電力系統(tǒng)的特性。
【專利說(shuō)明】
配電網(wǎng)孤島劃分方法及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種配電網(wǎng)孤島劃分方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 分布式電源(Distr Anted Generations ,簡(jiǎn)稱DG) W其獨(dú)有的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性成 為能源研究應(yīng)用的熱點(diǎn)。隨著分布式電源的日益滲透，配電網(wǎng)的供電結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，逐漸演 變成多個(gè)電源與多個(gè)用戶互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)。在配電網(wǎng)中，分布式電源可W靈活地并網(wǎng)或者孤島 運(yùn)行，孤島運(yùn)行中，由分布式電源為部分負(fù)荷供電，能夠充分發(fā)揮分布式電源的潛力。
[0003] 分布式電源接入電力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)IE邸1547-2003中鼓勵(lì)通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)計(jì)劃孤 島。計(jì)劃孤島是：當(dāng)配電網(wǎng)中發(fā)生故障時(shí)，根據(jù)故障信息、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、分布式電源位置、發(fā) 電容量等確定合理的解列位置，將配電網(wǎng)劃分為若干個(gè)獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行的孤島，通過(guò)每個(gè)孤 島內(nèi)的分布式電源為各個(gè)孤島供電，保障重要負(fù)荷W及盡可能多負(fù)荷的持續(xù)供電，從而減 小停電面積，提高配電網(wǎng)的供電可靠性。
[0004] 從理論上分析，配電網(wǎng)孤島劃分可表示為含多約束的組合優(yōu)化問(wèn)題。由于每條線 路都有可能成為解列點(diǎn)，因此求解過(guò)程需要遍歷整個(gè)配電網(wǎng)。分布式電源的加入使得配電 網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，原始解數(shù)量將呈幾何級(jí)數(shù)〇( 2m)增長(zhǎng)，求解變得更加繁重。因此，如何快 速地確定最優(yōu)的孤島劃分方案是一個(gè)極其復(fù)雜和頗具現(xiàn)實(shí)意義的問(wèn)題。
[0005] 針對(duì)配電網(wǎng)的孤島劃分問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了深入研究，主要借 鑒圖論的思想，把配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)抽象為只含節(jié)點(diǎn)和邊的樹(shù)圖，將孤島劃分轉(zhuǎn)化為求解 樹(shù)背包運(yùn)一問(wèn)題，利用智能算法進(jìn)行求解，所用到的算法有Prim算法（普里姆算法）、 Kruskal算法(克魯斯卡爾算法Ksollin算法、遺傳算法、騙幅算法等。
[0006] 發(fā)明人在研究中發(fā)現(xiàn)，上述算法雖然能夠解決配電網(wǎng)的孤島劃分問(wèn)題，然而上述 算法沒(méi)有考慮到電氣距離、阻抗大小等因素，沒(méi)能體現(xiàn)出電力系統(tǒng)的特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種配電網(wǎng)孤島劃分方法及裝置，在進(jìn)行孤島 劃分時(shí)融入等效電氣距離，考慮到電氣距離、阻抗大小等因素，充分體現(xiàn)出電力系統(tǒng)的特 性。
[000引第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種配電網(wǎng)孤島劃分方法，所述方法包括:根據(jù)配 電網(wǎng)中各個(gè)分布式電源與各個(gè)用戶之間的供電關(guān)系確定所述配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中，所 述分布式電源與所述用戶均為所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn);對(duì)確定的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn) 化;根據(jù)融入等效電氣距離的智能水滴算法對(duì)簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行孤島劃分，得到 多個(gè)孤島;對(duì)劃分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正，確定最終的孤島劃分方案。
[0009]結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面第一種可能的實(shí)施方式，其中，對(duì)確 定的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化，包括：當(dāng)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)得電和斷電同步進(jìn) 行時(shí)，將所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷之和；當(dāng)所 述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)負(fù)荷為零時(shí)，將所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合 并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于所述父節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。
[0010] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面第二種可能的實(shí)施方式，其中，根據(jù) 融入等效電氣距離的智能水滴算法對(duì)簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行孤島劃分，得到多個(gè)孤 島，包括:將簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各個(gè)分布式電源作為水滴，計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè) 相連節(jié)點(diǎn)的概率;在所述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇所述概率最大的且滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供 電要求的相連節(jié)點(diǎn)作為所述當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn);在所述當(dāng)前水滴流向所述流向節(jié)點(diǎn)的過(guò) 程中，根據(jù)等效電氣距離原理更新所述當(dāng)前水滴的速度、所攜帶的泥±量、W及當(dāng)前水滴的 移動(dòng)路徑所攜帶的泥±量;重復(fù)所述計(jì)算、選擇W及更新動(dòng)作，直至所述當(dāng)前水滴不存在滿 足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求的相連節(jié)點(diǎn)，將所述當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)連接而成的區(qū)域作 為當(dāng)前劃分得到的孤島。
[0011] 結(jié)合第一方面第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面第Ξ種可能 的實(shí)施方式，其中，通過(guò)W下公式計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)的概率；
[0016] 其中，p/W0 (y)喪示所述當(dāng)前水滴在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i處流向相連節(jié)點(diǎn)j的概率，so i 1 (i, j)表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與相連節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑所攜帶的泥±量，1表示除相連節(jié)點(diǎn)jW外的相 連節(jié)點(diǎn)，Vc(IWD)表示所述當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)的集合，soil(i，l)表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與相連節(jié) 點(diǎn)1所形成的路徑所攜帶的泥±量，Es表示正實(shí)數(shù)
霉數(shù)返回soil。， 1)所有值中的最小值，ω康示相連節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷權(quán)重，loadj表示相連節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷大小，f (soil(i，l))的計(jì)算過(guò)程可參考f (soi 1 (i，j))的計(jì)算過(guò)程。
[0017] 結(jié)合第一方面第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面第四種可能 的實(shí)施方式，其中，在所述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇所述概率最大的且滿足配電網(wǎng)孤島劃分的 供電要求的相連節(jié)點(diǎn)作為所述當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)，包括：
[0018] 在所述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇所述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)；
[0019] 通過(guò)W下公式判斷所述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)是否滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要 求；
[0020]
[0021] 其中，i表示所述配電網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，η表示所述配電網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，Cl表示 每個(gè)節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，XI表示節(jié)點(diǎn)i是否被劃入孤島內(nèi)，ωι表示每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷權(quán)重，di表示每 個(gè)節(jié)點(diǎn)i的功率，V表示所述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)，dv表示節(jié)點(diǎn)V的功率，PlDss表示所述當(dāng)前水 滴流經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)所形成的線路的線路損耗'、Vv分別表示節(jié)點(diǎn)V處電壓所允許 的上限、下限和實(shí)際運(yùn)行值，節(jié)點(diǎn)av表示節(jié)點(diǎn)V的父節(jié)點(diǎn)，Iav-v表示支路av-v中流過(guò)電流的實(shí) 際值，表示支路曰V-V中'流過(guò):電'流自勺最大值；
[0022] 若滿足，則將所述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)作為所述當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)，否則，按照 所述概率從大到小的順序選擇下一相連節(jié)點(diǎn)，重復(fù)所述判斷動(dòng)作，直至得到所述當(dāng)前水滴 的流向節(jié)點(diǎn)。
[0023] 結(jié)合第一方面第二種可能的實(shí)施方式，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面第五種可能 的實(shí)施方式，其中，根據(jù)等效電氣距離原理更新所述當(dāng)前水滴的速度、所攜帶的泥±量、W 及當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥±量，包括：
[0024] 通過(guò)W下公式更新所述當(dāng)前水滴的速度；
[0027] 其中，soil(i，j)表示所述當(dāng)前水滴的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑所攜 帶的泥±量，ω康示流向節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷權(quán)重，load徒示流向節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷大小，vel?(t)表 示所述當(dāng)前水滴的當(dāng)前速度，vel?(t+l)表示所述當(dāng)前水滴的更新后的速度，av、bv、cv分別 表示速度更新參數(shù)；
[0028] 通過(guò)W下公式根據(jù)等效電氣距離原理更新所述當(dāng)前水滴所攜帶的泥±量；
[0032] soil〇i? = soil欄+Δ soil(i , j);
[0033] 其中，time (i，j ; ve 1 ?(t+1))表示所述當(dāng)前水滴從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i移動(dòng)至流向節(jié)點(diǎn)j的 移動(dòng)時(shí)間，HUD(i，j)表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j之間的電氣距離，Zij,equ表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與 流向節(jié)點(diǎn)j之間的阻抗，Δ soi 1 (i，j)表示所述當(dāng)前水滴從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i移動(dòng)至流向節(jié)點(diǎn)j的泥 上增量，as、bs、Cs分別表示泥±更新參數(shù)，soilo?表示所述當(dāng)前水滴更新后的泥±量， soil?表示所述當(dāng)前水滴的當(dāng)前泥±量；
[0034] 通過(guò)W下公式更新所述當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥±量；
[0035] soil(i, j)o=(l-Pn) · soil(i, j)-Pn · A soil(i, j)；
[0036] 其中，所述當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑為所述當(dāng)前水滴的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j所形成 的路徑，Pn表示路徑泥±更新參數(shù)，soil(i，j)〇表示所述當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑更新后的泥± 量，soi 1 (i，j)表示所述當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑當(dāng)前攜帶的泥±量。
[0037] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面第六種可能的實(shí)施方式，其中，對(duì)劃 分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正，確定最終的孤島劃分方案，包括:檢測(cè)劃分得到的任意 兩個(gè)孤島之間是否存在公共節(jié)點(diǎn)，若存在，則判斷所述公共節(jié)點(diǎn)是否為可控負(fù)荷，若是，貝U 將存在所述公共節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)孤島進(jìn)行合并，若不是，則比較所述兩個(gè)孤島的供電剩余容量 之和是否小于所述公共節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷，若不小于，則將所述兩個(gè)孤島進(jìn)行合并;對(duì)當(dāng)前孤島進(jìn) 行可行性校驗(yàn)，判斷當(dāng)前孤島是否滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束，若滿足，則確定所述當(dāng)前孤 島為最終的孤島劃分方案，若不滿足，則切除所述當(dāng)前孤島中優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)，直至切除節(jié) 點(diǎn)后的所述當(dāng)前孤島滿足所述電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束，其中，所述電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束 包括電力平衡約束、傳輸線安全約束和母線電壓不越限約束中的一種或多種。
[0038] 第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種配電網(wǎng)孤島劃分裝置，所述裝置包括:拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)確定模塊，用于根據(jù)配電網(wǎng)中各個(gè)分布式電源與各個(gè)用戶之間的供電關(guān)系確定所述配電 網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中，所述分布式電源與所述用戶均為所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)；拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 化模塊，用于對(duì)確定的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化;孤島劃分模塊，用于根據(jù)融入等效電氣 距離的智能水滴算法對(duì)簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行孤島劃分，得到多個(gè)孤島；孤島校正模 塊，用于對(duì)劃分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正，確定最終的孤島劃分方案。
[0039] 結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面第一種可能的實(shí)施方式，其中，所述 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模塊包括:第一合并單元，用于當(dāng)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)得電和斷電同 步進(jìn)行時(shí)，將所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷之和； 第二合并單元，用于當(dāng)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)負(fù)荷為零時(shí)，將所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與所述當(dāng) 前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于所述父節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。
[0040] 結(jié)合第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第二方面第二種可能的實(shí)施方式，其中，所述 孤島劃分模塊包括:概率計(jì)算單元，用于將簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各個(gè)分布式電源作 為水滴，計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)的概率;節(jié)點(diǎn)確定單元，用于在所述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn) 中選擇所述概率最大的且滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求的相連節(jié)點(diǎn)作為所述當(dāng)前水滴 的流向節(jié)點(diǎn)；參數(shù)更新單元，用于在所述當(dāng)前水滴流向所述流向節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)等效電 氣距離原理更新所述當(dāng)前水滴的速度、所攜帶的泥±量、W及當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶 的泥±量;孤島確定單元，用于重復(fù)所述計(jì)算、選擇W及更新動(dòng)作，直至所述當(dāng)前水滴不存 在滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求的相連節(jié)點(diǎn)，將所述當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)連接而成的區(qū) 域作為當(dāng)前劃分得到的孤島。
[0041] 本發(fā)明實(shí)施例中，將各個(gè)分布式電源看作不斷前進(jìn)的水滴，節(jié)點(diǎn)負(fù)荷大小用水滴 攜帶泥上量來(lái)表示，通過(guò)智能水滴算法（Intelligent Water Drops, IWD)求取孤島劃分運(yùn) 一組合優(yōu)化問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例中的方法及裝置在圖論的基礎(chǔ)上，融入了等效電氣距離，充 分體現(xiàn)了電力系統(tǒng)的特性。
[0042] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合 所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0043] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附 圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，W下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì) 范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù)運(yùn) 些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0044] 圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的配電網(wǎng)孤島劃分方法的第一種流程示意圖；
[0045] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的二端口網(wǎng)絡(luò)的等值輸入阻抗原理圖；
[0046] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的配電網(wǎng)孤島劃分方法的第二種流程示意圖；
[0047] 圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的配電網(wǎng)孤島劃分裝置的模塊組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例 中附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅 是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí) 施例的組件可各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此，W下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的 實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí) 施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所 有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0049] 考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的算法雖然能夠解決配電網(wǎng)的孤島劃分問(wèn)題，然而上述算法沒(méi) 有考慮到電氣距離、阻抗大小等因素，沒(méi)能體現(xiàn)出電力系統(tǒng)的特性，本發(fā)明提供了一種配電 網(wǎng)孤島劃分方法及裝置，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)行具體描述。
[0050] 參考圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種配電網(wǎng)孤島劃分方法，該方法包括W下步 驟：
[0051] 步驟S102,根據(jù)配電網(wǎng)中各個(gè)分布式電源與各個(gè)用戶之間的供電關(guān)系確定配電網(wǎng) 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中，分布式電源與用戶均為該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)。
[0052] 含有分布式電源的配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可W表示為點(diǎn)加權(quán)連通無(wú)向圖G(V，E，ω， d)，即由分布式電源為根節(jié)點(diǎn)和母線節(jié)點(diǎn)、負(fù)荷節(jié)點(diǎn)形成樹(shù)，其中V表示節(jié)點(diǎn)集合，Ε表示節(jié) 點(diǎn)之間的邊集合，ω表示各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷權(quán)重，d表示各節(jié)點(diǎn)的需求，即各節(jié)點(diǎn)的功率。點(diǎn)加權(quán) 連通無(wú)向圖中各節(jié)點(diǎn)V W流出功率為正，擁有2個(gè)參數(shù)，即節(jié)點(diǎn)權(quán)值Cv和節(jié)點(diǎn)需求dv。節(jié)點(diǎn)V的 需求dv為節(jié)點(diǎn)V的功率，節(jié)點(diǎn)的權(quán)值Cv設(shè)置為Cv = dvX ων，ων為節(jié)點(diǎn)V的負(fù)荷權(quán)重，負(fù)荷優(yōu)先 級(jí)越高，負(fù)荷等級(jí)越高，相應(yīng)的負(fù)荷權(quán)重值越大，分布式電源節(jié)點(diǎn)和聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)權(quán)值為 0。
[0053] 步驟S104，對(duì)確定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化。
[0054] 含分布式電源的配電網(wǎng)中設(shè)備繁多，網(wǎng)絡(luò)接線復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)數(shù)目龐大。為減小求解的 規(guī)模，需要對(duì)配電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化。本實(shí)施例中，主要通過(guò)w下兩種方式進(jìn)行簡(jiǎn) 化：（al)當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)得電和斷電同步進(jìn)行時(shí)，將該多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后 的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于該多個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷之和。具體地，主饋線和分支饋線構(gòu)成的網(wǎng)架中，如果 兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間不存在自動(dòng)開(kāi)關(guān)，如斷路器、烙斷器等，運(yùn)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)必然同時(shí)得電或斷電，因 此可W將運(yùn)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷為運(yùn)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷之和。（a2)當(dāng)拓?fù)?結(jié)構(gòu)中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)負(fù)荷為零時(shí)，將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn) 的負(fù)荷等于該父節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。具體地，將零需求節(jié)點(diǎn)與其父節(jié)點(diǎn)合并，從而簡(jiǎn)化樹(shù)模型。對(duì) 配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，能夠減小求解的規(guī)模。
[0055] 步驟S106,根據(jù)融入等效電氣距離的智能水滴算法對(duì)簡(jiǎn)化后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行孤島 劃分，得到多個(gè)孤島。
[0056] 本實(shí)施例中，將拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各個(gè)分布式電源作為孤島劃分的捜索起點(diǎn)，即將分 布式電源看成智能水滴，W分布式電源為根節(jié)點(diǎn)形成有根樹(shù)。已知分布式電源的額定容量 和負(fù)荷平均值，利用智能水滴算法逐個(gè)求解對(duì)應(yīng)上述有根樹(shù)的樹(shù)背包，具體劃分過(guò)程包括 W下步驟：
[0057] (bl)將簡(jiǎn)化后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各個(gè)分布式電源作為水滴，計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè) 相連節(jié)點(diǎn)的概率。
[0058] 本步驟中，通過(guò)W下公式(1)至(4)計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)的概率；
[0063] 其中，表示當(dāng)前水滴在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i處流向相連節(jié)點(diǎn)j的概率，soilQ，j)表 示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與相連節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑所攜帶的泥±量，1表示除相連節(jié)點(diǎn)jW外的相連節(jié) 點(diǎn)，Vc(IWD)表示當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)的集合，soil(i，l)表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與相連節(jié)點(diǎn)1所形 成的路徑所攜帶的泥±量，Es表示正實(shí)數(shù)
S數(shù)返回soil。，1)所有值 中的最小值，ω徒示相連節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷權(quán)重，loadj表示相連節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷大小，f (soi 1 (i， 1))的計(jì)算過(guò)程可參考f (soi 1 (i，j))的計(jì)算過(guò)程。
[0064] 本實(shí)施例中，設(shè)定兩個(gè)節(jié)點(diǎn)i和j之間的泥±量與負(fù)荷大小和負(fù)荷等級(jí)緊密相關(guān)， 負(fù)荷按照重要程度分為一類負(fù)荷、二類負(fù)荷和第Ξ類負(fù)荷，對(duì)應(yīng)的負(fù)荷權(quán)重分別為100、10、 1。上述公式4
f在為負(fù)數(shù)的情況，Es是一個(gè)很小的正實(shí)數(shù)，用W確 保函數(shù)f (soil(i，j))不為0,在運(yùn)里取es = 0.01。將當(dāng)前水滴訪問(wèn)過(guò)的節(jié)點(diǎn)納入節(jié)點(diǎn)集V。 (IWD)o
[0065] (b2)在上述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇概率最大的且滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求 的相連節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)。步驟b2能夠通過(guò)W下子步驟實(shí)現(xiàn)：
[0066] (b21)在各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇概率最大的相連節(jié)點(diǎn)。
[0067] (b22)通過(guò)W下公式(5)判斷該概率最大的相連節(jié)點(diǎn)是否滿足配電網(wǎng)孤島劃分的 供電要求；
[006引
[0069] 其中，i表示配電網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，η表示配電網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，ci表示每個(gè)節(jié)點(diǎn) 的權(quán)值，xi表示節(jié)點(diǎn)i是否被劃入孤島內(nèi)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)i被劃入孤島內(nèi)時(shí)，xi為1，否則xi為0, Wi表 示每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷權(quán)重，di表示每個(gè)節(jié)點(diǎn)i的功率，V表示上述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)，dv表示 節(jié)點(diǎn)V的功率，PiDss表示當(dāng)前水滴流經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)所形成的線路的線路損耗，F(xiàn)胃、Fr\Vv 分別表示節(jié)點(diǎn)V處電壓所允許的上限、下限和實(shí)際運(yùn)行值，節(jié)點(diǎn)av表示節(jié)點(diǎn)V的父節(jié)點(diǎn)， 表示支路av-v中流過(guò)電流的實(shí)際值，/表示支路av-v中流過(guò)電流的最大值。
[0070] 本實(shí)施例中，孤島劃分的實(shí)質(zhì)是一個(gè)帶有約束條件的組合優(yōu)化問(wèn)題，孤島內(nèi)應(yīng)包 括盡可能多的負(fù)荷，且優(yōu)先保證重要負(fù)荷供電，充分發(fā)揮分布式電源的供電能力，減少用戶 的總體停電時(shí)間，同時(shí)盡量避免分布式電源對(duì)系統(tǒng)安全穩(wěn)定的不利影響，基于此，建立孤島 劃分的數(shù)學(xué)模型如下：
[0071]
[0072] 其中，cv表示各節(jié)點(diǎn)V的權(quán)值:對(duì)于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)cv= Wvdv，ων為節(jié)點(diǎn)V的負(fù)荷權(quán)重，負(fù) 荷的優(yōu)先級(jí)越高，負(fù)荷等級(jí)越高，ων的值越大;對(duì)于分布式電源節(jié)點(diǎn)和一些連接節(jié)點(diǎn)，ων = 0，相應(yīng)的CV = 0。變量Χν表示節(jié)點(diǎn)是否被選入到孤島中：若節(jié)點(diǎn)被選中，則Χν = 1 ;否則XV = 0。 V表示所有節(jié)點(diǎn)的集合;G為分布式電源節(jié)點(diǎn)的集合;Si為第i個(gè)孤島的節(jié)點(diǎn)集合，孤島的個(gè) 數(shù)為k。片。。為孤島內(nèi)的線路損耗，Iv,g為節(jié)點(diǎn)V和g之間節(jié)點(diǎn)的集合。K""、F?"、Vv分別表 示節(jié)點(diǎn)V處電壓所允許的上限、下限和實(shí)際運(yùn)行值。av是節(jié)點(diǎn)V的父節(jié)點(diǎn)，是支路av- V中流過(guò)電流的的實(shí)際值和最大值。
[0073] 基于上述數(shù)學(xué)模型（6)，上述步驟(b22)中通過(guò)公式(5)判斷某節(jié)點(diǎn)是否滿足配電 網(wǎng)孤島劃分的供電要求。
[0074] (b23)若步驟(b22)中該概率最大的相連節(jié)點(diǎn)滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求，貝U 將該概率最大的相連節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)，否則，按照上述概率從大到小的順序 選擇下一相連節(jié)點(diǎn)，重復(fù)步驟化22)的判斷動(dòng)作，直至得到當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)。
[0075] 通過(guò)步驟(b21)至(b23)，能夠確定當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)，從而控制當(dāng)前水滴向其 他節(jié)點(diǎn)流動(dòng)。
[0076] (b3)在當(dāng)前水滴流向上述流向節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)等效電氣距離原理更新當(dāng)前水 滴的速度、所攜帶的泥±量、W及當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥±量。
[0077] 本步驟中，通過(guò)W下公式(7)和(8)更新當(dāng)前水滴的速度；
[007引
[0080]其中，soil(i，j)表示當(dāng)前水滴的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑所攜帶的 泥±量，ω康示流向節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷權(quán)重，loadj表示流向節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷大小，ve 1 ?(t)表示當(dāng) 前水滴的當(dāng)前速度，vel?(t+l)表示當(dāng)前水滴的更新后的速度，當(dāng)前水滴的初始速度為8， av、bv、Cv分別表不速度更新參數(shù)，速度更新參數(shù)設(shè)為av=Cv = 1, bv = 0.01。
[0081]本步驟中，通過(guò)W下公式(9)至（12)根據(jù)等效電氣距離原理更新當(dāng)前水滴所攜帶 的泥±量；
[008引其中，time (i，j ; ve 11?(t+1))表示當(dāng)前水滴從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i移動(dòng)至流向節(jié)點(diǎn)j的移動(dòng) 時(shí)間，冊(cè)D ( i，j )表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j之間的電氣距離，Zi j , equ表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向 節(jié)點(diǎn)j之間的阻抗，Δ S 0 i 1 (i，j)表示當(dāng)前水滴從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i移動(dòng)至流向節(jié)點(diǎn)j的泥±增量， as、bs、Cs分別表示泥±更新參數(shù)，泥±更新參數(shù)設(shè)為as = Cs = l，bs = 0.01，soilo?表示當(dāng)前 水滴更新后的泥±量，soil?表示當(dāng)前水滴的當(dāng)前泥±量，當(dāng)前水滴的初始泥±量為0。
[0087]本步驟中，通過(guò)W下公式(13)更新當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥±量；
[008引 soilQ, j)o=(l-Pn) · soil(i, j)-Pn · A soilQ, j); (13)
[0089] 其中，當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑為當(dāng)前水滴的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑， Pn表示路徑泥±更新參數(shù)，0。= 〇.1，3〇11。^')〇表示當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑更新后的泥±量， soil(i，j)表示當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑當(dāng)前攜帶的泥±量。
[0090] 通過(guò)本步驟能夠知道，本實(shí)施例中在確定當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)之后，首先更新當(dāng) 前水滴的速度、然后更新當(dāng)前水滴所攜帶的泥±量，最后更新當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶 的泥±量。在更新當(dāng)前水滴所攜帶的泥±量的過(guò)程中利用了等效電氣距離原理。
[0091] 本實(shí)施例中，受戴維南等效定理的啟發(fā)，將電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)i、j之間電氣距離定義為 兩點(diǎn)之間的等值輸入阻抗Zij，equ，數(shù)值上等于向節(jié)點(diǎn)對(duì)(i，j)組成的二端網(wǎng)絡(luò)注入單位電 流時(shí)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的電位差化j。公式如下：
[0092]
[009引式中，Zii，Zw分別為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣中i，j節(jié)點(diǎn)的自阻抗，Zi功i，j節(jié)點(diǎn)之間的 互阻抗。
[0094] 原理圖如圖2所示。在公式（14)中，系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和各個(gè)元件的 參數(shù)決定，能夠充分體現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔?。用二端口網(wǎng)絡(luò)等值輸入阻抗度量?jī)牲c(diǎn)間的 電氣距離，等值輸入阻抗越小，即電氣距離越小，則表征兩節(jié)點(diǎn)之間的電氣禪合性越大。按 照式(14)計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的電氣距離，為計(jì)算智能水滴在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)移的時(shí)間作準(zhǔn)備。
[0095] (b4)重復(fù)上述計(jì)算、選擇W及更新動(dòng)作，直至當(dāng)前水滴不存在滿足配電網(wǎng)孤島劃 分的供電要求的相連節(jié)點(diǎn)，將當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)連接而成的區(qū)域作為當(dāng)前劃分得到的孤 島。
[0096] 當(dāng)前水滴不存在相連節(jié)點(diǎn)，或者當(dāng)前水滴的相連節(jié)點(diǎn)均不滿足配電網(wǎng)孤島劃分的 供電要求時(shí)，將當(dāng)前水滴訪問(wèn)過(guò)的節(jié)點(diǎn)和邊連接而成的區(qū)域確定為劃分得到的孤島。
[0097] 本實(shí)施例中，對(duì)任意一個(gè)分布式電源，都執(zhí)行上述步驟(bl)至步驟(b4)的過(guò)程，從 而對(duì)配電網(wǎng)劃分得到多個(gè)孤島。由于確定各個(gè)分布式電源為智能水滴，因此某時(shí)刻智能水 滴攜帶的泥±量對(duì)應(yīng)電力系統(tǒng)孤島捜索過(guò)程中孤島內(nèi)的負(fù)荷。
[0098] 本發(fā)明實(shí)施例中，在孤島劃分結(jié)束后，還能夠通過(guò)W下公式（15)求解配電網(wǎng)中所 有智能水滴攜帶總泥±量；
[0099]
(巧）
[0100] 其中N為智能水滴的數(shù)量，即分布式電源的數(shù)量。soiliwE為每個(gè)智能水滴所攜帶的 泥±量，soiliBS為配電網(wǎng)中所有智能水滴攜帶總泥上量。
[0101] 在孤島劃分結(jié)束后，本發(fā)明實(shí)施例還執(zhí)行W下步驟，W校正劃分得到的孤島。
[0102] 步驟S108,對(duì)劃分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正，確定最終的孤島劃分方案。
[0103] 步驟S108具體包括：（cl)檢測(cè)劃分得到的任意兩個(gè)孤島之間是否存在公共節(jié)點(diǎn)， 若存在，則判斷該公共節(jié)點(diǎn)是否為可控負(fù)荷，若是，則將存在該公共節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)孤島進(jìn)行合 并，若不是，則比較運(yùn)兩個(gè)孤島的供電剩余容量之和是否小于該公共節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷，若不小 于，則將運(yùn)兩個(gè)孤島進(jìn)行合并；（c2)對(duì)當(dāng)前孤島進(jìn)行可行性校驗(yàn)，判斷當(dāng)前孤島是否滿足電 力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束，若滿足，則確定當(dāng)前孤島為最終的孤島劃分方案，若不滿足，則切除 當(dāng)前孤島中優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)，直至切除節(jié)點(diǎn)后的當(dāng)前孤島滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束，其 中，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束包括電力平衡約束、傳輸線安全約束和母線電壓不越限約束中 的一種或多種。
[0104] 上述動(dòng)作（cl)中，如果劃分得到的任意兩個(gè)孤島之間不存在公共節(jié)點(diǎn)，則跳過(guò)該 動(dòng)作，執(zhí)行動(dòng)作(c2)。若公共節(jié)點(diǎn)為不可控負(fù)荷且運(yùn)兩個(gè)孤島的供電剩余容量之和小于該 公共節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷，則跳過(guò)該動(dòng)作，執(zhí)行動(dòng)作(c2)。
[0105] 上述動(dòng)作（c2)中，將孤島內(nèi)的分布式電源設(shè)為松弛節(jié)點(diǎn)，如果一個(gè)孤島內(nèi)存在多 個(gè)分布式電源，就選擇功率最大的，剩余分布式電源節(jié)點(diǎn)設(shè)為PV節(jié)點(diǎn)，從而進(jìn)行潮流計(jì)算。 驗(yàn)證結(jié)果是否滿足W下約束條件。
[0106] ①電力平衡約束（power balance constraint) -PBC約束。
[0107]
(16)
[010引其中，。表示孤島內(nèi)DG的總?cè)萘?畜A'表示孤島內(nèi)的負(fù)荷總量。
[0109] ②傳輸線安全約束(rated value and limit constraint) -RLC約束。
[0110] Pmaxeij<Pratedeij (17)
[0111] 其中，PmaxeU為線路和變壓器的最大容量;PratedeU為線路和變壓器的額定容量。
[0112] ③母線電壓不越限約束。
[0113] 0.95BuSratedi<BuSi<l .OSBuSratedi (18)
[0114] 其中，BUSI是母線實(shí)時(shí)電壓;BuSratedi是母線額定電壓。
[0115] 如果運(yùn)些安全運(yùn)行約束條件全部滿足，則得到孤島劃分最終方案。如果出現(xiàn)電壓 越限、設(shè)備過(guò)載等情況，則進(jìn)行切負(fù)荷操作。負(fù)載切除時(shí)，切除過(guò)載設(shè)備下游端部分優(yōu)先級(jí) 較低的可控負(fù)荷，繼續(xù)進(jìn)行上述校驗(yàn)，直到系統(tǒng)滿足功率平衡為止，最后得到幾個(gè)獨(dú)立穩(wěn)定 運(yùn)行的孤島。
[0116] 本發(fā)明實(shí)施例中，將各個(gè)分布式電源看作不斷前進(jìn)的水滴，節(jié)點(diǎn)負(fù)荷大小用水滴 攜帶泥上量來(lái)表示，通過(guò)智能水滴算法（Intelligent Water Drops, IWD)求取孤島劃分運(yùn) 一組合優(yōu)化問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例中的方法在圖論的基礎(chǔ)上，融入了等效電氣距離，充分體現(xiàn) 了電力系統(tǒng)的特性。
[0117] 此外，利用智能水滴算法得到最優(yōu)解后，又考慮了電網(wǎng)安全運(yùn)行約束條件，對(duì)初始 孤島方案進(jìn)行校驗(yàn)修正，使得最終結(jié)果符合電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況。在緊急情況下，運(yùn)用本 實(shí)施例中的方法，將電網(wǎng)劃分為若干個(gè)獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行的孤島，能夠充分發(fā)揮分布式電源的 優(yōu)勢(shì)，保障重要負(fù)荷W及盡可能多負(fù)荷的持續(xù)供電，有利于提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。
[0118] 圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的配電網(wǎng)孤島劃分方法的第二種流程示意圖。如圖3 所示，該孤島劃分流程包括：
[0119] 步驟S301，配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)初始化。
[0120] 輸入配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)特性參數(shù):配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，各條線路的阻抗、電壓，各個(gè)節(jié)點(diǎn) 的負(fù)荷大小、可控性，分布式電源的位置、類型、容量等。
[0121] 步驟S302,將配電網(wǎng)中的分布式電源作為智能水滴，對(duì)智能水滴進(jìn)行參數(shù)初始化。 其中智能水滴的數(shù)量等于分布式電源的數(shù)量。
[0122] 步驟S302具體包括：（1)靜態(tài)參數(shù)初始化:一般水滴具有2個(gè)屬性:速度velocity和 攜帶的泥±量3〇11。隨著水滴的流動(dòng)，速度會(huì)不斷變化，攜帶的泥±量也會(huì)隨之改變。速度 更新參數(shù)設(shè)為av = Cv = 1，bv = 0.01。泥±更新參數(shù)設(shè)為as = Cs=l，bs = 0.01。本地泥±更新 參數(shù)Pn為介于0和1之間的較小正數(shù)，參考文獻(xiàn)資料設(shè)置Pn = 0.1。設(shè)置智能水滴的初始速度 InitVel = 8,智能水滴攜帶的初始泥±量為0。
[0123] (2)動(dòng)態(tài)參數(shù)初始化:智能水滴的速度不斷動(dòng)態(tài)變化，用vel?表示，每個(gè)智能水滴 訪問(wèn)的節(jié)點(diǎn)集合為Ve(IWD)，初始狀態(tài)下為空集，即Ve(IWD) = {}。
[0124] 步驟S303,基于智能水滴算法捜索當(dāng)前智能水滴的流向節(jié)點(diǎn)。
[0125] 步驟S304,判斷捜索到的流向節(jié)點(diǎn)是否滿足供電需求，如果滿足，則執(zhí)行步驟 S305,否則返回步驟S303。
[0126] 步驟S305,將滿足要求的流向節(jié)點(diǎn)歸入節(jié)點(diǎn)集Vc(IWD)，基于等效電氣原理更新當(dāng) 前水滴的速度和泥±量，并更新當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑的攜帶泥±量。
[0127] 步驟S306,當(dāng)前水滴沒(méi)有符合要求的流向節(jié)點(diǎn)時(shí)，節(jié)點(diǎn)捜索完畢，得到當(dāng)前孤島， 并更新孤島所攜帶的總泥上量。
[0128] 步驟S307,判斷當(dāng)前孤島與相鄰孤島的公共節(jié)點(diǎn)是否為可控負(fù)荷，如果是，則執(zhí)行 步驟S308，否則執(zhí)行步驟S309。
[01巧]步驟S308,進(jìn)行孤島合并。
[0130] 步驟S309,判斷當(dāng)前孤島與相鄰孤島的剩余容量之和是否能夠?yàn)楣补?jié)點(diǎn)供電， 如果能，執(zhí)行步驟S308,否則執(zhí)行步驟S310。
[0131] 步驟S310,對(duì)當(dāng)前孤島進(jìn)行潮流計(jì)算。
[0132] 步驟S311，判斷計(jì)算結(jié)果是否滿足約束要求，如果滿足，則執(zhí)行步驟S312,否則執(zhí) 行步驟S313。
[0133] 步驟S312,得到最終的孤島劃分方案。
[0134] 步驟S313,進(jìn)行切除負(fù)荷操作，并轉(zhuǎn)向步驟S310。
[0135] 對(duì)應(yīng)上述的配電網(wǎng)孤島劃分方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種配電網(wǎng)孤島劃分裝 置，用于執(zhí)行上述方法，如圖4所示，該裝置包括：
[0136] 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定模塊41，用于根據(jù)配電網(wǎng)中各個(gè)分布式電源與各個(gè)用戶之間的供電 關(guān)系確定配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中，分布式電源與用戶均為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)；
[0137] 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模塊42,用于對(duì)確定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化；
[0138] 孤島劃分模塊43,用于根據(jù)融入等效電氣距離的智能水滴算法對(duì)簡(jiǎn)化后的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)進(jìn)行孤島劃分，得到多個(gè)孤島；
[0139] 孤島校正模塊44,用于對(duì)劃分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正，確定最終的孤島 劃分方案。
[0140] 上述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模塊42包括:第一合并單元，用于當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)得 電和斷電同步進(jìn)行時(shí)，將該多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于該多個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù) 荷之和;第二合并單元，用于當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)負(fù)荷為零時(shí)，將當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn) 的父節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于該父節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。
[0141] 上述孤島劃分模塊43包括:概率計(jì)算單元，用于將簡(jiǎn)化后的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各個(gè)分 布式電源作為水滴，計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)的概率;節(jié)點(diǎn)確定單元，用于在各個(gè)相 連節(jié)點(diǎn)中選擇概率最大的且滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求的相連節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前水滴的 流向節(jié)點(diǎn);參數(shù)更新單元，用于在當(dāng)前水滴流向節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)等效電氣距離原理更新 當(dāng)前水滴的速度、所攜帶的泥±量、W及當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥±量;孤島確定單 元，用于重復(fù)上述計(jì)算、選擇W及更新動(dòng)作，直至當(dāng)前水滴不存在滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供 電要求的相連節(jié)點(diǎn)，將當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)連接而成的區(qū)域作為當(dāng)前劃分得到的孤島。
[0142] 概率計(jì)算單元通過(guò)W下公式計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)的概率；
[0147] 其中，巧嚴(yán)?巧表示當(dāng)前水滴在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i處流向相連節(jié)點(diǎn)j的概率，soi 1 (i , j)表 示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與相連節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑所攜帶的泥±量，1表示除相連節(jié)點(diǎn)jW外的相連節(jié) 點(diǎn)，Vc(IWD)表示當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)的集合，soil(i，l)表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與相連節(jié)點(diǎn)1所形 成的路徑所攜帶的泥±量，ε康示正實(shí)數(shù)，篇SO。片/))函數(shù)返回soil(i，l)所有值 中的最小值，ω j表示相連節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷權(quán)重，loadj表示相連節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷大小，f (soi 1 ( i， 1))的計(jì)算過(guò)程可參考f (soi 1 (i，j))的計(jì)算過(guò)程。
[0148] 節(jié)點(diǎn)確定單元包括:選擇子單元，用于在各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇概率最大的相連節(jié) 點(diǎn)；判斷子單元，用于通過(guò)W下公式判斷概率最大的相連節(jié)點(diǎn)是否滿足配電網(wǎng)孤島劃分的 供電要求；
[0149]
[0150] 其中，i表示配電網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，η表示配電網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，ci表示每個(gè)節(jié)點(diǎn) 的權(quán)值，xi表示節(jié)點(diǎn)i是否被劃入孤島內(nèi)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)i被劃入孤島內(nèi)時(shí)，xi為1，否則xi為0, Wi表 示每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷權(quán)重，di表示每個(gè)節(jié)點(diǎn)i的功率，V表示概率最大的相連節(jié)點(diǎn)，dv表示節(jié)點(diǎn)V 的功率，PiDss表示當(dāng)前水滴流經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)所形成的線路的線路損耗，分別 表示節(jié)點(diǎn)V處電壓所允許的上限、下限和實(shí)際運(yùn)行值，節(jié)點(diǎn)av表示節(jié)點(diǎn)V的父節(jié)點(diǎn)，/。,_，，表示 支路av-v中流過(guò)電流的實(shí)際值，表示支路av-v中流過(guò)電流的最大值；
[0151] 重復(fù)子單元，用于若滿足，則將概率最大的相連節(jié)點(diǎn)作為當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)，否 貝1J，按照概率從大到小的順序選擇下一相連節(jié)點(diǎn)，重復(fù)判斷動(dòng)作，直至得到當(dāng)前水滴的流向 節(jié)點(diǎn)。
[0152] 參數(shù)更新單元用于:通過(guò)W下公式更新當(dāng)前水滴的速度；
[0155] 其中，soil(i，j)表示當(dāng)前水滴的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑所攜帶的 泥±量，ω康示流向節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷權(quán)重，loadj表示流向節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷大小，ve 1 ?(t)表示當(dāng) 前水滴的當(dāng)前速度，vel?(t+l)表示當(dāng)前水滴的更新后的速度，當(dāng)前水滴的初始速度為8， av、bv、cv分別表示速度更新參數(shù)；
[0156] 通過(guò)W下公式根據(jù)等效電氣距離原理更新當(dāng)前水滴所攜帶的泥±量；
[0161]其中，1：；[1]16。，^'；￥61胃(1+1))表示當(dāng)前水滴從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)；[移動(dòng)至流向節(jié)點(diǎn)^'的移動(dòng) 時(shí)間，冊(cè)D(i，j )表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j之間的電氣距離，Zij,equ表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向 節(jié)點(diǎn)j之間的阻抗，Δ S 0 i 1 (i，j)表示當(dāng)前水滴從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i移動(dòng)至流向節(jié)點(diǎn)j的泥±增量， as、bs、Cs分別表示泥±更新參數(shù)，so i 10?表示當(dāng)前水滴更新后的泥上量，so i 11?表示當(dāng)前 水滴的當(dāng)前泥±量，當(dāng)前水滴的初始泥±量為0;
[0162] 通過(guò)W下公式更新當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥±量；
[0163] soil(i, j)o=(l-Pn) · soil(i, j)-Pn · A soil(i, j)；
[0164] 其中，當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑為當(dāng)前水滴的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑， Pn表示路徑泥±更新參數(shù)，soil(i，j)Q表示當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑更新后的泥±量，soiia， j)表示當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑當(dāng)前攜帶的泥±量。
[0165] 上述孤島校正模塊44包括:第一校正單元，用于檢測(cè)劃分得到的任意兩個(gè)孤島之 間是否存在公共節(jié)點(diǎn)，若存在，則判斷公共節(jié)點(diǎn)是否為可控負(fù)荷，若是，則將存在公共節(jié)點(diǎn) 的兩個(gè)孤島進(jìn)行合并，若不是，則比較兩個(gè)孤島的供電剩余容量之和是否小于公共節(jié)點(diǎn)的 負(fù)荷，若不小于，則將兩個(gè)孤島進(jìn)行合并;第二校正單元，用于對(duì)當(dāng)前孤島進(jìn)行可行性校驗(yàn)， 判斷當(dāng)前孤島是否滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束，若滿足，則確定當(dāng)前孤島為最終的孤島劃 分方案，若不滿足，則切除當(dāng)前孤島中優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)，直至切除節(jié)點(diǎn)后的當(dāng)前孤島滿足電 力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束，其中，電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束包括電力平衡約束、傳輸線安全約束和 母線電壓不越限約束中的一種或多種。
[0166] 本發(fā)明實(shí)施例中，將各個(gè)分布式電源看作不斷前進(jìn)的水滴，節(jié)點(diǎn)負(fù)荷大小用水滴 攜帶泥上量來(lái)表示，通過(guò)智能水滴算法（Intelligent Water Drops, IWD)求取孤島劃分運(yùn) 一組合優(yōu)化問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例中的裝置在圖論的基礎(chǔ)上，融入了等效電氣距離，充分體現(xiàn) 了電力系統(tǒng)的特性。
[0167] 此外，利用智能水滴算法得到最優(yōu)解后，又考慮了電網(wǎng)安全運(yùn)行約束條件，對(duì)初始 孤島方案進(jìn)行校驗(yàn)修正，使得最終結(jié)果符合電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況。在緊急情況下，運(yùn)用本 實(shí)施例中的裝置，將電網(wǎng)劃分為若干個(gè)獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行的孤島，能夠充分發(fā)揮分布式電源的 優(yōu)勢(shì)，保障重要負(fù)荷W及盡可能多負(fù)荷的持續(xù)供電，有利于提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。
[0168] 本發(fā)明實(shí)施例所提供的配電網(wǎng)劃分裝置可W為設(shè)備上的特定硬件或者安裝于設(shè) 備上的軟件或固件等。本發(fā)明實(shí)施例所提供的裝置，其實(shí)現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和前述 方法實(shí)施例相同，為簡(jiǎn)要描述，裝置實(shí)施例部分未提及之處，可參考前述方法實(shí)施例中相應(yīng) 內(nèi)容。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可W清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，前述描述的系統(tǒng)、裝 置和單元的具體工作過(guò)程，均可W參考上述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再寶述。
[0169] 在本發(fā)明所提供的實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所掲露裝置和方法，可W通過(guò)其它的方 式實(shí)現(xiàn)。W上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏 輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可W有另外的劃分方式，又例如，多個(gè)單元或組件可W結(jié)合或者可 W集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可W忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間 的禪合或直接禪合或通信連接可W是通過(guò)一些通信接口，裝置或單元的間接禪合或通信連 接，可W是電性，機(jī)械或其它的形式。
[0170] 所述作為分離部件說(shuō)明的單元可W是或者也可W不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯 示的部件可W是或者也可W不是物理單元，即可W位于一個(gè)地方，或者也可W分布到多個(gè) 網(wǎng)絡(luò)單元上。可W根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目 的。
[0171] 另外，在本發(fā)明提供的實(shí)施例中的各功能單元可W集成在一個(gè)處理單元中，也可 W是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可W兩個(gè)或兩個(gè)W上單元集成在一個(gè)單元中。
[0172] 所述功能如果W軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可W 存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶\(yùn)樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō) 對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì) 算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用W使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可W是個(gè) 人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。 而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)、只讀存儲(chǔ)器(ROM，ReacK)nlyMemo巧）、隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盤(pán)等各種可W存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0173] 應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一 個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋，此外，術(shù)語(yǔ)"第 一"、"第二"、"第立"等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0174] 最后應(yīng)說(shuō)明的是：W上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，用W說(shuō)明本發(fā)明 的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā) 明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員 在本發(fā)明掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可W對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕 易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而運(yùn)些修改、變化或者替換，并不使 相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述W權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種配電網(wǎng)孤島劃分方法，其特征在于，所述方法包括： 根據(jù)配電網(wǎng)中各個(gè)分布式電源與各個(gè)用戶之間的供電關(guān)系確定所述配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)，其中，所述分布式電源與所述用戶均為所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)； 對(duì)確定的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化； 根據(jù)融入等效電氣距離的智能水滴算法對(duì)簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行孤島劃分，得到 多個(gè)孤島； 對(duì)劃分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正，確定最終的孤島劃分方案。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)確定的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化，包 括： 當(dāng)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)得電和斷電同步進(jìn)行時(shí)，將所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合 并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷之和； 當(dāng)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)負(fù)荷為零時(shí)，將所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn) 進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于所述父節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)融入等效電氣距離的智能水滴算法對(duì) 簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行孤島劃分，得到多個(gè)孤島，包括： 將簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各個(gè)分布式電源作為水滴，計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè)相連 節(jié)點(diǎn)的概率； 在所述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇所述概率最大的且滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求的相 連節(jié)點(diǎn)作為所述當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)； 在所述當(dāng)前水滴流向所述流向節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)等效電氣距離原理更新所述當(dāng)前水 滴的速度、所攜帶的泥土量、以及當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥土量； 重復(fù)所述計(jì)算、選擇以及更新動(dòng)作，直至所述當(dāng)前水滴不存在滿足配電網(wǎng)孤島劃分的 供電要求的相連節(jié)點(diǎn)，將所述當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)連接而成的區(qū)域作為當(dāng)前劃分得到的孤 島。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過(guò)以下公式計(jì)算當(dāng)前水滴流向各個(gè)相連 節(jié)點(diǎn)的概率；其中，p|lVD(y)表示所述當(dāng)前水滴在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i處流向相連節(jié)點(diǎn)j的概率，s〇ii(i，j)表 示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與相連節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑所攜帶的泥土量，1表示除相連節(jié)點(diǎn)j以外的相連節(jié) 點(diǎn)，v。(IWD)表示所述當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)的集合，so i 1 (i，1)表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與相連節(jié)點(diǎn)1 所形成的路徑所攜帶的泥土量，％表示正實(shí)數(shù)，函數(shù)返回soil(i，l)所 有值中的最小值，ω j表示相連節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷權(quán)重，loadj表示相連節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷大小，f (soi 1 (i，1))的計(jì)算過(guò)程可參考f (soi 1 (i，j))的計(jì)算過(guò)程。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇所述概率最大 的且滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求的相連節(jié)點(diǎn)作為所述當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)，包括： 在所述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇所述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)； 通過(guò)以下公式判斷所述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)是否滿足配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求；其中，i表示所述配電網(wǎng)內(nèi)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，η表示所述配電網(wǎng)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，(^表示每個(gè) 節(jié)點(diǎn)的權(quán)值，xi表示節(jié)點(diǎn)i是否被劃入孤島內(nèi)，表示每個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷權(quán)重，di表示每個(gè)節(jié) 點(diǎn)i的功率，v表示所述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)，d v表示節(jié)點(diǎn)v的功率，Pi〇ss表示所述當(dāng)前水滴流 經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)所形成的線路的線路損耗，177 1%、Vv分別表示節(jié)點(diǎn)v處電壓所允許的上 限、下限和實(shí)際運(yùn)行值，節(jié)點(diǎn)av表示節(jié)點(diǎn)v的父節(jié)點(diǎn)，I av-v表示支路av-v中流過(guò)電流的實(shí)際 值，表示支路w中流過(guò)電流的最大值； 若滿足，則將所述概率最大的相連節(jié)點(diǎn)作為所述當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)，否則，按照所述 概率從大到小的順序選擇下一相連節(jié)點(diǎn)，重復(fù)所述判斷動(dòng)作，直至得到所述當(dāng)前水滴的流 向節(jié)點(diǎn)。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)等效電氣距離原理更新所述當(dāng)前水滴 的速度、所攜帶的泥土量、以及當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥土量，包括： 通過(guò)以下公式更新所述當(dāng)前水滴的速度；其中，soil(i，j)表示所述當(dāng)前水滴的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j所形成的路徑所攜帶的 泥土量，ω j表示流向節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷權(quán)重，loadj表示流向節(jié)點(diǎn)j的負(fù)荷大小，velIWD( t)表示所 述當(dāng)前水滴的當(dāng)前速度，velIWD(t+l)表示所述當(dāng)前水滴的更新后的速度，av、b v、Cv分別表示 速度更新參數(shù)； 通過(guò)以下公式根據(jù)等效電氣距離原理更新所述當(dāng)前水滴所攜帶的泥土量；soil〇IffD = soilIffD+ Δ soil(i , j)； 其中，time(i，j;velIWD(t+l))表示所述當(dāng)前水滴從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i移動(dòng)至流向節(jié)點(diǎn)j的移動(dòng) 時(shí)間，HUD(i，j)表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j之間的電氣距離，Zij,eqU表示當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向 節(jié)點(diǎn)j之間的阻抗，△ soi 1 (i , j)表示所述當(dāng)前水滴從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i移動(dòng)至流向節(jié)點(diǎn)j的泥土增 量，as、bs、c s分別表示泥土更新參數(shù)，so i loIWD表示所述當(dāng)前水滴更新后的泥土量，so i 1IWD表 示所述當(dāng)前水滴的當(dāng)前泥土量； 通過(guò)以下公式更新所述當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥土量； soil(i, j)〇=(l-pn) · soil(i, j)-pn · A soil(i, j)； 其中，所述當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑為所述當(dāng)前水滴的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)i與流向節(jié)點(diǎn)j所形成的路 徑，Pn表示路徑泥土更新參數(shù)，S〇il(i，j)Q表示所述當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑更新后的泥土量， soi 1 (i，j)表示所述當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑當(dāng)前攜帶的泥土量。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)劃分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正， 確定最終的孤島劃分方案，包括： 檢測(cè)劃分得到的任意兩個(gè)孤島之間是否存在公共節(jié)點(diǎn)，若存在，則判斷所述公共節(jié)點(diǎn) 是否為可控負(fù)荷，若是，則將存在所述公共節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)孤島進(jìn)行合并，若不是，則比較所述 兩個(gè)孤島的供電剩余容量之和是否小于所述公共節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷，若不小于，則將所述兩個(gè)孤 島進(jìn)行合并； 對(duì)當(dāng)前孤島進(jìn)行可行性校驗(yàn)，判斷當(dāng)前孤島是否滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束，若滿足， 則確定所述當(dāng)前孤島為最終的孤島劃分方案，若不滿足，則切除所述當(dāng)前孤島中優(yōu)先級(jí)低 的節(jié)點(diǎn)，直至切除節(jié)點(diǎn)后的所述當(dāng)前孤島滿足所述電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束，其中，所述電力 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行約束包括電力平衡約束、傳輸線安全約束和母線電壓不越限約束中的一種或 多種。8. -種配電網(wǎng)孤島劃分裝置，其特征在于，所述裝置包括： 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定模塊，用于根據(jù)配電網(wǎng)中各個(gè)分布式電源與各個(gè)用戶之間的供電關(guān)系確 定所述配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中，所述分布式電源與所述用戶均為所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)； 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模塊，用于對(duì)確定的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化； 孤島劃分模塊，用于根據(jù)融入等效電氣距離的智能水滴算法對(duì)簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 進(jìn)行孤島劃分，得到多個(gè)孤島； 孤島校正模塊，用于對(duì)劃分得到的多個(gè)孤島進(jìn)行校驗(yàn)與修正，確定最終的孤島劃分方 案。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化模塊包括： 第一合并單元，用于當(dāng)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)得電和斷電同步進(jìn)行時(shí)，將所述多 個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于所述多個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷之和； 第二合并單元，用于當(dāng)所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)負(fù)荷為零時(shí)，將所述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與所 述當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并，合并后的節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷等于所述父節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述孤島劃分模塊包括： 概率計(jì)算單元，用于將簡(jiǎn)化后的所述拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各個(gè)分布式電源作為水滴，計(jì)算當(dāng) 前水滴流向各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)的概率； 節(jié)點(diǎn)確定單元，用于在所述各個(gè)相連節(jié)點(diǎn)中選擇所述概率最大的且滿足配電網(wǎng)孤島劃 分的供電要求的相連節(jié)點(diǎn)作為所述當(dāng)前水滴的流向節(jié)點(diǎn)； 參數(shù)更新單元，用于在所述當(dāng)前水滴流向所述流向節(jié)點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)等效電氣距離 原理更新所述當(dāng)前水滴的速度、所攜帶的泥土量、以及當(dāng)前水滴的移動(dòng)路徑所攜帶的泥土 量； 孤島確定單元，用于重復(fù)所述計(jì)算、選擇以及更新動(dòng)作，直至所述當(dāng)前水滴不存在滿足 配電網(wǎng)孤島劃分的供電要求的相連節(jié)點(diǎn)，將所述當(dāng)前水滴流過(guò)的節(jié)點(diǎn)連接而成的區(qū)域作為 當(dāng)前劃分得到的孤島。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK106067143SQ201610462394
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日 公開(kāi)號(hào)201610462394.1, CN 106067143 A, CN 106067143A, CN 201610462394, CN-A-106067143, CN106067143 A, CN106067143A, CN201610462394, CN201610462394.1
【發(fā)明人】彭敏放, 張海艷, 朱亮, 車紅衛(wèi), 劉正誼, 侯婧媖, 吳輝, 李正
【申請(qǐng)人】湖南大學(xué), 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司長(zhǎng)沙供電分公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司