一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法及系统，本发明专利技术基于输电网单分区给定停电场景，构建一定深度的停电恢复树，计算停电恢复树中各停电恢复方案的单位电量净收益指标，根据单位电量净收益指标，实现输电网单分区停电恢复方案优化。电网单分区停电恢复方案优化。电网单分区停电恢复方案优化。

【技术实现步骤摘要】
一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法及系统，属于电力系统恢复


技术介绍

[0002]现代社会对电力供应的依存度越来越高，大停电事故造成的后果日趋严重，一旦发生停电事故，必须安全、快速的恢复系统供电。恢复控制是电网安全稳定防线的重要组成部分，其目的是在停电后快速、安全、经济地恢复供电，减少停电损失并规避恢复措施引入新的失稳风险。目前对输电网单分区恢复决策的研究一般针对特定的恢复阶段，分别优化机组恢复、网架恢复、负荷恢复，较少将其作为整体来分析与决策。针对上述问题，亟需一种能灵活应对输电网单分区各种停电场景的停电恢复方案优化方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法及系统，解决了
技术介绍
中披露的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法，包括：
[0006]根据输电网给定停电场景，获取给定停电场景下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径；
[0007]根据给定停电场景、给定停电场景下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，构建停电恢复树，并评估停电恢复树中各恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本；其中，停电恢复树中的节点均为停电场景；根节点为给定停电场景；子节点为，基于父节点，按父节点下的恢复路径推演生成的新停电场景；
[0008]根据期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本，计算停电恢复树中各停电恢复方案的单位电量净收益指标；其中，停电恢复方案包括停电恢复树中关联的节点和关联节点之间的推演恢复路径；
[0009]根据停电恢复树中各停电恢复方案的单位电量净收益指标，获得优化的停电恢复方案。
[0010]根据给定停电场景、给定停电场景下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，构建停电恢复树，并评估停电恢复树中各恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本，包括：
[0011]将给定停电场景作为根节点，根据给定停电场景下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，获取不大于预设数量N
w
的下一层子节点，并评估父节点与子节点之间恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本；
[0012]针对各子节点，获取子节点下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，根据子节点下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，获取不大于预设数量N
w
的下一
层子节点，并评估父节点与子节点之间恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本，重复本步骤直到没有下一层子节点或节点层级达到阈值N
D
，获得停电恢复树。
[0013]获取待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，包括：
[0014]根据停电场景，获取停电场景下的待恢复机组和待恢复母线；
[0015]评估待恢复机组和待恢复母线的预估恢复收益；
[0016]根据预估恢复收益对待恢复机组和待恢复母线进行排序，构建停电场景下的待恢复目标序列；
[0017]根据待恢复目标序列，获取各待恢复目标的恢复路径。
[0018]评估待恢复机组和待恢复母线预估恢复收益的公式为：
[0019][0020][0021]其中，I
G
为待恢复机组的预估恢复收益，I
B
为待恢复母线的预估恢复收益，β
G
为机组恢复收益折算系数，I
G,L
为机组恢复并网后产生的负荷恢复收益预估值，C
G
为恢复机组的成本，η
sys
为系统恢复需求满足率，β
B
为母线恢复收益折算系数，I
B,L
为母线的负荷恢复收益预估值，C
B
为恢复母线下负荷的成本。
[0022]在评估待恢复机组的预估恢复收益之前，还包括筛选待恢复机组的步骤，包括：
[0023]剔除不满足旋转备用约束和暂态频率约束的待恢复机组、以及无法热启动和冷启动的待恢复机组。
[0024]根据待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，获取不大于预设数量N
w
的下一层子节点，并评估父节点与子节点之间恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本，包括：
[0025]1)对恢复路径path
r,h
中的恢复操作进行安全校验和抽样模拟，生成确定性恢复过程；其中，恢复路径path
r,h
为第r个待恢复目标的第h个恢复路径，r＝1，h＝1；
[0026]2)评估确定性恢复过程的机组恢复收益、负荷恢复收益、安全控制成本和恢复成本；
[0027]3)根据确定性恢复过程的机组恢复收益、负荷恢复收益、安全控制成本和恢复成本，评估第h个恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本；
[0028]4)根据父节点和第h个恢复路径，生成子节点，h＝h+1；
[0029]5)若生成的子节点数小于预设数量N
w
且r小于N
O
，转至6)，否则结束子节点获取过程；其中，N
O
为待恢复目标序列的元素数量；
[0030]6)若h小于或等于N
path,r
，则对恢复路径path
r,h
中的恢复操作进行安全校验和抽样模拟，生成确定性恢复过程，转至2)；其中，N
path,r
为第r个待恢复目标恢复路径的数量；
[0031]若h大于N
path,r
，则r＝r+1，h＝1，对恢复路径path
r,h
中的恢复操作进行安全校验和抽样模拟，生成确定性恢复过程，转至2)。
[0032]评估确定性恢复过程的负荷恢复收益公式为：
[0033][0034]其中，I
L,r,h,i
为第i个确定性恢复过程的负荷恢复收益，t
r,h,i
为第i个确定性恢复
过程的结束时间，t
e
为预设的评估结束时间，α
L,r,h,i
(t)为第i个确定性恢复过程中恢复的负荷在t时刻的单位恢复收益，ΔP
L,r,h,i
(t)为为第i个确定性恢复过程中恢复的负荷在t时刻的容量；
[0035]评估确定性恢复过程的安全控制成本公式为：
[0036][0037]其中，E
r,h,i
为第i个确定性恢复过程的安全控制成本，N
F
为第i个确定性恢复过程的故障总数，e
r,h,i,j
为第i个确定性恢复过程中第j个故障后的最优安全控制成本；
[0038]评估确定性恢复过程的恢复成本公式为：
[0039][0040]其中，C
r,h,i
为第i个确定性恢复过程的恢复成本，μ...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法，其特征在于，包括：根据输电网给定停电场景，获取给定停电场景下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径；根据给定停电场景、给定停电场景下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，构建停电恢复树，并评估停电恢复树中各恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本；其中，停电恢复树中的节点均为停电场景；根节点为给定停电场景；子节点为，基于父节点，按父节点下的恢复路径推演生成的新停电场景；根据期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本，计算停电恢复树中各停电恢复方案的单位电量净收益指标；其中，停电恢复方案包括停电恢复树中关联的节点和关联节点之间的推演恢复路径；根据停电恢复树中各停电恢复方案的单位电量净收益指标，获得优化的停电恢复方案。2.根据权利要求1所述的一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法，其特征在于，根据给定停电场景、给定停电场景下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，构建停电恢复树，并评估停电恢复树中各恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本，包括：将给定停电场景作为根节点，根据给定停电场景下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，获取不大于预设数量N
w
的下一层子节点，并评估父节点与子节点之间恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本；针对各子节点，获取子节点下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，根据子节点下的待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，获取不大于预设数量N
w
的下一层子节点，并评估父节点与子节点之间恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本，重复本步骤直到没有下一层子节点或节点层级达到阈值N
D
，获得停电恢复树。3.根据权利要求1或2所述的一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法，其特征在于，获取待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，包括：根据停电场景，获取停电场景下的待恢复机组和待恢复母线；评估待恢复机组和待恢复母线的预估恢复收益；根据预估恢复收益对待恢复机组和待恢复母线进行排序，构建停电场景下的待恢复目标序列；根据待恢复目标序列，获取各待恢复目标的恢复路径。4.根据权利要求3所述的一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法，其特征在于，评估待恢复机组和待恢复母线预估恢复收益的公式为：估待恢复机组和待恢复母线预估恢复收益的公式为：其中，I
G
为待恢复机组的预估恢复收益，I
B
为待恢复母线的预估恢复收益，β
G
为机组恢复收益折算系数，I
G,L
为机组恢复并网后产生的负荷恢复收益预估值，C
G
为恢复机组的成本，η
sys
为系统恢复需求满足率，β
B
为母线恢复收益折算系数，I
B,L
为母线的负荷恢复收益预估值，C
B
为恢复母线下负荷的成本。
5.根据权利要求3所述的一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法，其特征在于，在评估待恢复机组的预估恢复收益之前，还包括筛选待恢复机组的步骤，包括：剔除不满足旋转备用约束和暂态频率约束的待恢复机组、以及无法热启动和冷启动的待恢复机组。6.根据权利要求2所述的一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法，其特征在于，根据待恢复目标序列及各待恢复目标的恢复路径，获取不大于预设数量N
w
的下一层子节点，并评估父节点与子节点之间恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本，包括：1)对恢复路径path
r,h
中的恢复操作进行安全校验和抽样模拟，生成确定性恢复过程；其中，恢复路径path
r,h
为第r个待恢复目标的第h个恢复路径，r＝1，h＝1；2)评估确定性恢复过程的机组恢复收益、负荷恢复收益、安全控制成本和恢复成本；3)根据确定性恢复过程的机组恢复收益、负荷恢复收益、安全控制成本和恢复成本，评估第h个恢复路径的期望恢复收益、安全风险和期望恢复成本；4)根据父节点和第h个恢复路径，生成子节点，h＝h+1；5)若生成的子节点数小于预设数量N
w
且r小于N
O
，转至6)，否则结束子节点获取过程；其中，N
O
为待恢复目标序列的元素数量；6)若h小于或等于N
path,r
，则对恢复路径path
r,h
中的恢复操作进行安全校验和抽样模拟，生成确定性恢复过程，转至2)；其中，N
path,r
为第r个待恢复目标恢复路径的数量；若h大于N
path,r
，则r＝r+1，h＝1，对恢复路径path
r,h
中的恢复操作进行安全校验和抽样模拟，生成确定性恢复过程，转至2)。7.根据权利要求6所述的一种输电网单分区停电恢复方案的优化方法，其特征在于，评估确定性恢复过程的负荷恢复收益公式为：其中，I
L,r,h,i
为第i个确定性恢复过程的负荷恢复收益，t

【专利技术属性】
技术研发人员：薛禹胜，李泽，王昊昊，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司国网江苏省电力有限公司国网江苏省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：