电网CPS的优化配置方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电网CPS的优化配置方法、装置、设备和介质。优化配置方法包括：获取所述电网CPS的建设成本与所述电网CPS的设备的设备成本的第一关联关系；获取所述电网CPS的建设周期内的灾害造成的灾害损失与灾害参数、所述设备的设备技术参数的第二关联关系；根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据，直到所述建设成本与所述灾害损失的和的数值最小，其中，所述边界参数包括所述设备成本、所述灾害参数和所述设备技术参数。本发明专利技术的技术方案可以较为合理地进行电网信息物理系统的通信网的优化配置。

【技术实现步骤摘要】
电网CPS的优化配置方法、装置、设备和介质
本专利技术涉及电力传输
，尤其涉及一种电网CPS的优化配置方法、装置、设备和介质。
技术介绍
相关技术中，电网CPS(Cyber-PhysicalSystems，信息物理系统)与普通电网的不同之处在于存在备用的转供线路以及其上的控制装置。基于此，在原始供电路径故障时电网CPS可以提供转供路径，由此降低系统风险。电网CPS通常包括电气网络和通信网络部分，其中，电气网络的结构相对固定，通信网络一般为分层结构，电气节点处的FTU(FeederTerminalUnit，馈线终端装置)直接相连交换机的配置内容较大影响着电网CPS的运行的经济性和安全性。当前，并没有较好的方法对接入层交换机进行配置。申请内容本专利技术提供一种电网CPS的优化配置方法、装置、电子设备和非暂态计算机刻度存储介质，用以解决现有技术中不能较好地优化配置电网CPS的缺陷，以较好地对电网CPS进行优化配置。第一方面，本专利技术提供一种电网CPS的优化配置方法，包括：获取所述电网CPS的建设成本与所述电网CPS的设备的设备成本的第一关联关系；获取所述电网CPS的建设周期内的灾害造成的灾害损失与灾害参数、所述设备的设备技术参数的第二关联关系；根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据，直到所述建设成本与所述灾害损失的和的数值最小，其中，所述边界参数包括所述设备成本、所述灾害参数和所述设备技术参数。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置方法，所述根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据之前，所述优化配置方法还包括：获取所述边界参数的历史数据；将所述历史数据输入预设的基于时间序列的预测模型，得到设定时间段内的边界参数，以作为所述给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置方法，所述基于时间序列的预测模型包括差分自回归移动平均模型，所述将所述历史数据输入预设的基于时间序列的预测模型，包括：将所述历史数据输入以下平稳序列ut的差分自回归移动平均模型：ut＝c+φ1ut-1+…+φput-p+εt+θ1εt-1+…+θqεt-q其中，ut由序列yt通过d次差分后形成，p为自回归模型的阶数，q为移动平均的阶数，d、p和q均为自然数，φ1，…φp为自回归系数，θ1，…，θq为移动平均系数，εt为一个白噪声过程。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置方法，所述根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据的过程中，根据以下公式计算单次所述灾害损失：其中，Ωl为负荷节点集，Ci表示节点i单位失电量造成的损失，Wi为节点i在单位时间间隔内的供电量，为节点i在t时刻的故障概率，t∈[1,tn]。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置方法，所述单位失电量造成的损失由当前国民生产总值除以对应用电量得到。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置方法，所述边界参数包括以下至少一种：通信线路的单位造价、交换机设备的单位造价、储能设备的单位造价、单位失电量造成的损失、交换机最大出线度、最大储能时长和最大通信线路长度。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置方法，所述根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据，包括根据遗传算法和所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据。第二方面，本专利技术提供一种电网信息物理系统CPS的优化配置装置，包括：第一获取单元，用于获取所述电网CPS的建设成本与所述电网CPS的设备的设备成本的第一关联关系；第二获取单元，用于获取所述电网CPS的建设周期内的灾害造成的灾害损失与灾害参数、所述设备的设备技术参数的第二关联关系；调整单元，用于根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据，直到所述建设成本与所述灾害损失的和的数值最小，其中，所述边界参数包括所述设备成本、所述灾害参数和所述设备技术参数。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置装置，所述优化配置装置还包括预测单元，用于获取所述边界参数的历史数据，并将所述历史数据输入预设的基于时间序列的预测模型，得到设定时间段内的边界参数，以作为所述给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置装置，所述基于时间序列的预测模型包括差分自回归移动平均模型，所述预测单元还用于：将所述历史数据输入以下平稳序列ut的差分自回归移动平均模型：ut＝c+φ1ut-1+…+φput-p+εt+θ1εt-1+…+θqεt-q其中，ut由序列yt通过d次差分后形成，p为自回归模型的阶数，q为移动平均的阶数，d、p和q均为自然数，εt为一个白噪声过程。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置装置，所述调整单元还用于，根据以下公式计算单次所述灾害损失：其中，Ci表示节点i单位失电量造成的损失，Wi为节点i在单位时间间隔Δt内的供电量，为设备ei在t时刻的故障概率，t∈[1，tn]。根据本专利技术提供的一种电网CPS的优化配置装置，所述调整单元还用于根据遗传算法和所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据。第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述电网CPS的优化配置方法的步骤。第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电网CPS的优化配置方法的步骤。本专利技术提供的电网CPS的优化配置方法、装置、电子设备和非暂态计算机刻度存储介质，根据给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据，以使得所述建设成本与所述灾害损失的和的数值最小，从而在使得电网的CPS建设过程中兼顾建设成本和建设过程中的损失，保证经济效益最大化，实现对电网CPS的优化配置。附图说明为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的电网CPS的优化配置方法的流程示意图；图2是本专利技术提供的CPS形态演化过程的示意图；图3是本专利技术提供的某某市年地区生产总值预测的示意图；图4是本专利技术提供的某某市年用电量预测的示意图。图5是本专利技术提供的入境台风数预测的示意图；图6是本专利技术提供的电网CPS的优化配置装置的结构示意图；图7是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网信息物理系统CPS的优化配置方法，其特征在于，包括：/n获取所述电网CPS的建设成本与所述电网CPS的设备的设备成本的第一关联关系；/n获取所述电网CPS的建设周期内的灾害造成的灾害损失与灾害参数、所述设备的设备技术参数的第二关联关系；/n根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据，直到所述建设成本与所述灾害损失的和的数值最小，其中，所述边界参数包括所述设备成本、所述灾害参数和所述设备技术参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种电网信息物理系统CPS的优化配置方法，其特征在于，包括：
获取所述电网CPS的建设成本与所述电网CPS的设备的设备成本的第一关联关系；
获取所述电网CPS的建设周期内的灾害造成的灾害损失与灾害参数、所述设备的设备技术参数的第二关联关系；
根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据，直到所述建设成本与所述灾害损失的和的数值最小，其中，所述边界参数包括所述设备成本、所述灾害参数和所述设备技术参数。


2.根据权利要求1所述的优化配置方法，其特征在于，所述根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据之前，所述优化配置方法还包括：
获取所述边界参数的历史数据；
将所述历史数据输入预设的基于时间序列的预测模型，得到设定时间段内的边界参数，以作为所述给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据。


3.根据权利要求2所述的优化配置方法，其特征在于，所述基于时间序列的预测模型包括差分自回归移动平均模型，所述将所述历史数据输入预设的基于时间序列的预测模型，包括：
将所述历史数据输入以下平稳序列ut的差分自回归移动平均模型：
ut＝c+φ1ut-1+…+φput-p+εt+θ1εt-1+…+θqεt-q
其中，ut由序列yt通过d次差分后形成，p为自回归模型的阶数，q为移动平均的阶数，d、p和q均为自然数，φ1，…φp为自回归系数，θ1，…，θq为移动平均系数，εt为一个白噪声过程。


4.根据权利要求1所述的优化配置方法，其特征在于，所述根据所述第一关联关系、所述第二关联关系和给定的边界参数调整所述电网CPS的设备配置数据的过程中，根据以下公式计算单次所述灾害损失：



其中，Ωl为负荷节点集，Ci表示节点i单位失电量造成的损失，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈颖，李博达，张翼，袁沐琛，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11