基于移动应急通信的配电网信息物理协同恢复方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于移动应急通信的配电网信息物理协同恢复方法及系统，在极端自然灾害造成配电网故障后，通过系统反馈数据对配电网损坏情况进行评估。在地面通信基站由于损坏导致不可用的情况下，利用本发明专利技术中提出的恢复方法可以充分利用现有的无线应急通信资源提供应急通信服务，在自动化终端设备备用电源的支持下通过配电自动化功能快速恢复供电，有效提升配电网恢复力。效提升配电网恢复力。效提升配电网恢复力。

【技术实现步骤摘要】
基于移动应急通信的配电网信息物理协同恢复方法及系统


[0001]本专利技术属于配电系统恢复力提升
，具体涉及一种基于移动应急通信的配电网信息物理协同恢复方法及系统。

技术介绍

[0002]近十年来世界范围内频发的自然灾害和人为攻击等极端事件，给电力系统的安全运行带来严重影响，灾害导致的大规模、长时间停电给国民经济造成巨大损失。随着气候变化带来自然灾害的频发，以及国际局势复杂带来人为恶意攻击的潜在威胁日益增大，电力系统作为国家重要的基础设施、战略设施的意义日益凸显。开展面对极端事件的电力系统恢复力提升的研究具有重要的意义。
[0003]现代电力系统是一个典型的信息物理耦合系统，电力系统的信息层主要功能是实现系统的态势感知和信息的传递，决定了电力系统物理层运行控制决策的实施。电力系统正常运行时，信息物理耦合特性可以保障电力系统安全可靠运行。但在极端灾害下，当物理层出现线路故障或信息层出现信息延时和中断时，这种强耦合关系会增加系统的脆弱度，进一步扩大灾害的影响。为了提升电力系统恢复力，需要挖掘信息层和物理层的灵活资源，通过协同作用提升电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于移动应急通信的配电网信息物理协同恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取配电网线路损坏和故障数据，并确定线路开关所在位置和移动应急通信车工作站点的位置；S2、根据步骤S1中得到的通信车工作站点位置，对移动应急通信车的最优路径建模，得到移动应急通信车的移动路径和移动时间向量约束，以通信代理C表示应急通信车；S3、根据步骤S1中获得的故障数据，对配电网故障元件的抢修工作进行建模，得到抢修人员调配模型的行进路径约束和移动时间约束，以维修代理R表示维修人员；S4、根据步骤S1中配电网的拓扑结构和线路开关分布，对配电网负荷恢复过程进行建模，引入带电代理的概念，通过路径表和到达时间向量将带电代理的路径优化问题和配电网恢复问题联系起来，得到配电网带电路径约束和带电时间约束，以带电代理E表示配电网带电通路；S5、根据步骤S2的通信代理、步骤S3的维修代理、步骤S4的带电代理建立的路径约束和到达时间约束确定维修人员调度、移动通信车调度与配电网顺序恢复之间的依赖关系；S6、根据步骤S2的通信代理、步骤S3的维修代理、步骤S4的带电代理建立的路径表约束和到达时间约束，以及步骤S5中维修调度和配电网顺序恢复相互依赖约束、移动通信车调度和配电网顺序恢复相互依赖约束，考虑配电网恢复的元件和系统运行约束，以总加权缺电电量最小、维修时间最小以及移动通信车使用时间成本最小为目标，建立基于变步长法下的配电网恢复和移动应急通信协同的综合优化模型，对综合优化模型进行求解得到配电网信息物理协同恢复的结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，移动通信车路径模型的独立路径表约束如下：径表约束如下：径表约束如下：径表约束如下：径表约束如下：径表约束如下：其中，表示移动应急基站的路径表元素，表示路径表元素，n
CA
表示移动通信车的候选部署站点的数量，表示站点所拥有的移动通信车的数量，表示移动通信车集合中心即起始点，表示移动通信车工作站点集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，移动通信车路径模型的独立移动时间向量约束如下：
其中，和分别表示通信代理C到达和离开第i个通信工作站点的时间，表示应急通信基站路径起始时间，T
MAX
表示通信基站行进的最大时长限制，表示通信基站从工作站点i移动到j所需时间，表示路径表元素，M表示一个很大的常数，表示移动基站在站点j停留的最小时间，表示移动通信车集合中心，表示移动通信车工作站点集合。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，抢修人员调配模型的独立抢修人员路径表约束如下：人员路径表约束如下：人员路径表约束如下：人员路径表约束如下：人员路径表约束如下：人员路径表约束如下：其中，和表示维修路径表中的元素，表示仓库i拥有的维修队数量，表示仓库集合，表示维修站点集合。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，抢修人员调配模型的独立时间约束如下：
其中，表示维修人员到达故障点i的时刻，表示维修人员在两个故障元件之间移动所需时间，表示维修路径表中的元素，表示维修人员修复故障元件i所需时间，表示维修人员手动操作故障线路开关所需时间，T
MAX
表示维修人员行进的最大时间限制，n
RA
表示故障点和仓库数量和，表示第i个节点单元内所有故障元件被修复的时间，表示仓库集合，表示维修人员的抢修站点集合，表示所有故障元件的集合，r
e
(f)表示故障元件i从RA到EA的索引转换。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，配电网恢复模型的独立路径表约束如下：约束如下：约束如下：约束如下：约束如下：约束如下：约束如下：
其中，和表示带电路径表元素，n
EA
表示配电网节点单元个数，表示节点单元集合，表示带黑启动发电机或变电站的节点单元集合，表示开关集合，。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4中，配电网恢复模型的独立时间约束如下：束如下：其中，表示节点单元i带电的时刻，为源节点带电起始时刻，T
MAX
表示维修人员行进的最大时间限制，为0
‑
1变量，当时，表示路径i
‑
j由i到j节点单元带电，M表示一个很大的常数，表示配电网节点单元集合，表示带黑启动发电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，刘瑞环，叶志刚，刘菲，别朝红，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：