一种能源互联网CPS韧性调度方法、系统及其存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种考虑极端事件的能源互联网CPS韧性调度方法、系统及其存储介质，包括如下步骤：基于图论理论和Floyd算法，运用邻接矩阵和出度、入度的等式关系，确定电力通信网边与节点的模型关系；基于最优切负荷算法，评估通信节点重要性指标；确定通信业务的重要度；根据通信节点重要性指标、通信业务的重要度、通信链路可靠性评估指标与电力通信网络综合费用，建立电力通信网双层协同优化模型，进行极端事件下能源互联网CPS韧性路由调度。本发明专利技术利用该模型保障在极端事件影响下，重要通信节点所必需的重要通信业务分配到更加可靠的通信链路上，以提升电力系统韧性，解决了现有通信网路由调度方案缺乏耦合分析、可靠性低的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种能源互联网CPS韧性调度方法、系统及其存储介质


[0001]本专利技术属于电力能源领域，具体来说，涉及一种考虑极端事件的能源互联网CPS韧性调度方法、系统及其存储介质。

技术介绍

[0002]随着电力需求的激增与智能电网的发展，高效灵活、可持续性、高可靠性已经成为电力系统的必然要求。传统物理电网架构简单，且未考虑信息系统的影响，其模型方法显然无法满足智能电网的发展需求。此外，在“能源转型”大背景下，传统化石能源已无法适应电网低碳环保的要求，取而代之的是日益增长的新型可再生能源。
[0003]传统电力系统研究习惯将物理系统与信息系统割裂分析，其原因在于信息系统与物理系统的研究理论截然不同。倘若要将两种理论基础迥异的系统建立联系，则必须发展统一的、通用的建模理论与研究思路，电力信息物理系统的提出正是为了解决这一问题。具体来说，电力信息物理系统可以实现信息系统与物理系统的融合建模与实时控制，还可以实现对整个系统的全局协调优化。电力信息物理系统最为一种重要的思想，其最终目的是不断提升对物理世界的控制能力。
[0004]综合以上分析，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能源互联网CPS韧性调度方法，其特征在于，包括：基于图论理论和Floyd算法，运用邻接矩阵和出度、入度的等式关系，确定电力通信网边与节点的模型关系，用于构建基于邻接矩阵的路由矩阵形式；基于最优切负荷算法，评估通信节点重要性指标；并确定通信业务的重要度；根据所述通信节点重要性指标、通信业务的重要度、通信链路可靠性评估指标与电力通信网络综合费用，建立电力通信网双层协同优化模型，进行极端事件下能源互联网CPS韧性路由调度。2.如权利要求1所述的一种能源互联网CPS韧性调度方法，其特征在于：基于图论理论和Floyd算法，运用邻接矩阵和出度、入度的等式关系，确定电力通信网边与节点的模型关系，具体的步骤如下：电力通信网描述为由节点和边构成的图G＝(v，e)，电力通信网的连接关系通过邻接矩阵A描述，A的元素为：式中，v＝{v1，v2，...，v
N
}表示电力通信网的节点集合，其中，N表示电力通信网的节点总数；e∈v
×
v表示电力通信网中边的集合，(i，j)∈e表示节点i和节点j具有直接相连的关系；边的关系表述为1+1主备路，根据电力通信网边与节点的模型关系，构建如下基于邻接矩阵的路由矩阵形式：矩阵的路由矩阵形式：式中，上标k为业务编号，k＝1，2，
……
，K，其中K为业务总数；M
(k)
和N
(k)
分别为其对应业务信息流k的主路由和备用路由矩阵。3.如权利要求1所述的一种能源互联网CPS韧性调度方法，其特征在于，基于最优切负荷算法，评估通信节点重要性指标，具体方法如下：采用最优潮流OPF算法确定系统的最优潮流，并用最优潮流作为系统的基准潮流；将所述基准潮流与故障状态下潮流对比，并在故障状态下确定潮流的变化量、是否存在过载线路；通信系统完整时，电网调度中心的监视设备会观测到过载的物理线路，并将过载信息上传到调度中心，调度中心接受指令后会向控制设备下达控制指令，运用最优负荷减载算法对过载线路潮流进行调整，使系统恢复正常运行；当系统中发生通信系统故障，将通信系统故障设置为外层循环；所述通信系统故障包括通信节点故障、通信链路故障和测量装置失效；在通信系统故障情况下，将物理故障设置为内层循环，每运行一次内层循环表示通信系统故障下发生了一次物理系统故障；一次完整的外层循环运行完后，表示已经对某一通信系统故障时所有可能发生的物理故障完成了扫描；对于一次完整的外层循环，将对每一次内层循环采用最优切负荷算法得到的切负荷量
进行求和处理；检查是否已经对系统中所有可能存在的物理故障和通信故障完成了扫描，若均已完成扫描，则结束，否则，将返回外层循环，继续扫描通信系统故障。4.如权利要求1所述的一种能源互联网CPS韧性调度方法，其特征在于，所述通信链路可靠性评估指标的确定方法如下：在极端事件为台风场景下，通信链路可靠性评估指标用如下公式表示：其中，表示链路(i，j)在某一时间断面下的实际风速，表示链路(i，j)在该时间断面下的额定风速；R
ij
值越大表示链路(i，j)处的实际风速越小，链路的可靠性越高；R
ij
值越小表示链路(i，j)处的实际风速越大，链路的可靠性越低。5.如权利要求4所述的一种能源互联网CPS韧性调度方法，其特征在于，双层协同优化模型的包括上层模型和下层模型：上层模型的目标函数是电力通信网的可靠性最高；上层模型方程为：其中，上标k表示的业务编码，k＝1，2
…
，K，其中K表示业务总数；n表示通信节点编码，n＝1，2，...，N，其中N表示通信节点总数；I
n
表示通信节点n的节点重要性指标，I
n
的值与最优切负荷算法所得切负荷量呈正相关，可取其归一化后的值；R
sn
表示从控制中心s到通信子站n的通信链路可靠性评估指标，上述公式取其最大值，表示选取从控制中心s到通信子站n所有链路中可靠性最高的通信链路；通过两层求和算法，得到电力通信网可靠性F1的最大值；下层模型的目标函数是电力通信网的综合成本最小，在保证可靠性指标的同时，提高经济性，下层模型方程如下：其中，C1表示通信链路建设费用，C2表示通信延时损失费用。6.能源互联网CPS韧性调度系统，其特征在于，包括关联模块，用于基于图论理论和Floyd算法，运用邻接矩阵和出度、入度的等式...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国静，李琥，胡晓燕，李冰洁，高正平，吴舒坦，王琦，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：