含储能的多电源微电网在线动态黑启动策略.pdf

特别策划 2 含储能的多电源微电网在线动态黑启动策略 1 1 1 2 刘佳豪 ，张利 ，赵波 ，李相俊 （1．北京信息科技大学自动化学院，北京 100192 ；2 ．新能源与储能运行控制国家重点实验室 （中国电力科学研究院有限 公司），北京 100192 ） 摘  要：随着微电网中分布式电源 （distributed generation ，DG ）种类和数量的增加 ，微电网黑启动策略也愈 加复杂 。综合考虑储能荷电状态 （state of charge，SOC ）及DG 出力不确定性的影响，提出一种基于DG 黑启 动能力在线评估的微电网动态黑启动策略 。首先，从DG 自身启动特性和周围环境特性2个层面出发建立指标 体系 ，用于评价电源黑启动能力；其次 ，采用主客观综合评价法在线计算DG 黑启动能力评估值，确定对应 时段各DG 的启动顺序；然后，以恢复路径最短和重要负荷恢复最多为目标建立线路恢复数学模型，并引入 DG有功出力预测值进行计算，更新该时段恢复路径及恢复策略；最后，在改进的IEEE 33微电网系统中验证 了策略的有效性。 关键词：微电网 ；储能荷电状态 ；黑启动策略；在线评估 ；主客观综合评价法 中图分类号：TM71　　文献标志码：A DOI ：10.19421/j.cnki.1006-6357.2023.08.002 的大小。文献［13 ］在上述文献的基础上扩充了DG 0 引言 黑启动能力的评价指标，并建立了综合指标体系。上 微电网可对分布式电源（distributed generation ， 述研究大多以DG容量为基础进行分析，对DG 出力存 DG ）、本地负荷和保护装置等设备进行协调管控，使 在实时性考虑较少。 ［1-3 ］ 在网架重构和负荷恢复的研究这一领域，现有研 得各组成部分高效稳定运行 。微电网会因设备或 线路故障进入全“黑”状态，需要利用内部有自启动 究主要关注于线路恢复模型的改进和负荷投入顺序的 ［15-23 ］ 能力的电源带动其他电源、线路和负荷启动，完成微 优化等方面 。文献［15 ］定义了网架重构成功率 ［4-6 ］ 的概念，并以网架恢复成功率最大和网架恢复时间最 电网的黑启动过程 。 国内外微电网黑启动策略的研究主要集中在优化 小为目标函数，提高了系统恢复的成功率。文献［16 ］ 黑启动电源的选择、网架重构模型以及负荷恢复顺序 考虑了系统发电量和负荷损失量对网架重构的影响， 优化这3个方面。 并制定计及网架重构模型目标函数。文献［17-19 ］采 黑启动电源一般是指根据自身特点及运行方式， 用分层序列法分步确定风电场与负荷的投入状态和投 能够不依靠外界帮助实现自启动的电源。目前在黑启 入量，提高了负荷的恢复速度。上述研究基本是根据 动电源选择这一领域的研究多侧重于DG黑启动能力 DG容量制定单一的网架重构策略，在DG 出力不确定 ［7-14 ］ 性对恢复方案的影响方面考虑较少。 评价及评价方法的研究 。文献［9 ］从电源自身 特性出发对比了传统电网与微电网中黑启动电源的 考虑DG 出力不确定性，本文提出一种基于DG黑 区别，并给出微电网黑启动电源的选取原则。文献 启动能力在线评估的微电网动态黑启动策略。首先， ［10 ］通过分析各类DG 的工作原理，定性比较不同DG 构建指标体系，并对体系中DG实时出力、储能荷电 黑启动能力的优劣。文献［11-12 ］通过变异系数法、 状态 （stat