Matlab|主动配电网故障恢复与孤岛划分模型【多时段】

目录

1 主要内容

1.1 模型目标

1.2 约束条件

2 部分代码

3 程序结果

4 下载链接

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1 主要内容

程序主要方法复现《主动配电网故障恢复的重构与孤岛划分统一模型》，完全复现检修策略约束和潮流约束，辐射状与连通性约束考虑孤岛划分情形，采用虚拟潮流约束来实现网络联通和辐射性约束。

在该篇文献中提到文献《A New Model for Resilient Distribution Systems by Microgrids Formation》(上述文献的参考文献【12】)，该篇文献以DG个数设置孤岛数量，该方法用在大部分采用混合整数二阶锥模型（MISOCP）的文献中，除了上述《主动配电网故障恢复的重构与孤岛划分统一模型》，还有《同时考虑孤岛与重构的配电网故障恢复运行策略》，等等。

英文文献《A New Model for Resilient Distribution Systems by Microgrids Formation》给出了两个比较值得关注的信息：

1. 网络辐射性的充要条件:【每个子图联通】【线路支路数量=节点数量-子图数量】
2. 给出了虚拟潮流的计算方式。

这样就打通了二阶锥模型中配网辐射性和连通性约束实现问题，之前有文献采用图论方式来实现，但是该方法并非充要条件，导致在变换故障线路过程中还需要进一步增加其他约束，限制了方法应用的推广性。而虚拟潮流方式真正解决这个问题，还有单独文章分析图论和虚拟潮流两种方式应用于单时段重构模型的差异性，在这里暂不赘述。

虚拟潮流方式的配电网重构代码讲解链接已经更新——视频讲解|1033含sop的配电网重构（含风光可多时段拓展）。

本程序讨论的是多时段配电网中同时考虑孤岛和重构的故障恢复模型。ps：以DG作为孤岛划分依据的方法仍然存在不足，如果故障孤岛不存在DG就会出现求解失败的情况。

1.1 模型目标

目标以网损和弃负荷的权值单目标作为模型目标函数。

注：程序未考虑负荷权重。

1.2 约束条件

潮流约束

辐射状及联通性约束

引自《A New Model for Resilient Distribution Systems by Microgrids Formation》

2 部分代码

%8:00-11:00为故障时间段
p_Solar1=p_Solar(:,8:8+N-1);
p_Load1=p_Load(:,8:8+N-1);
p_Wind=zeros(33,N);
pg_st=[7,13,27];
q_Solar=p_Solar1.*0.05;%无功按照有功的0.05倍
h=2;%同一时间最多只能恢复的故障线路数量
F=[6 12 18 21 24 32];%故障线路集合
Tf=1;%检修一条线路所需时间
Nc=5;
%% 定义决策变量
lamda=sdpvar(33,N,'full');
x_Iij_square=sdpvar(37,N,'full');   x_ui_square=sdpvar(33,N,'full');
x_pij=sdpvar(37,N,'full');      x_qij=sdpvar(37,N,'full');
Zij=binvar(nl,N,'full');%网架结构
%% 定义约束条件
Constraints=[];
%% 检修策略约束
for i=1:nl
    if ismember(i,F)
        Constraints = [Constraints, Zij(i,1)==0];%故障线路初始状态
        for t=2:N
            Constraints = [Constraints, Zij(i,t)>=Zij(i,t-1)];%故障线路下一个时刻状态要大于等于上一个时刻
        end
    end
end

3 程序结果

故障发生后依据孤岛划分原则形成图1多孤岛运行模型，在经过部分线路恢复后形成图2只有一个孤岛节点存在，然后经过重构形成图3，最终故障全部恢复，形成图4.

不同故障时段电压图。

不同故障时段弃负荷功率变化，直到故障完全恢复后不存在弃负荷现象。

将故障时段放在全天来看，在故障发生8:00-11:00存在弃负荷现象。

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