一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法及装置，通过以配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低构建目标函数，并在约束条件下求解目标函数，即求解模型充分考虑到了应急资源调度与配电网网络修复之间的配合，以最小化负荷损失为主要优化目标，同时避免无意义的人力调度以及考虑孤岛运行成本，并尽可能减少线路损耗，从而输出最佳的配电网故障恢复策略，实现对配电网故障的快速恢复。对配电网故障的快速恢复。对配电网故障的快速恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法及装置


[0001]本专利技术涉及电力系统分析
，特别是涉及一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法及装置。

技术介绍

[0002]随着极端灾害愈发频繁的发生，对电网系统在配电网严重故障下的恢复能力提出了严峻挑战。目前为应对如内涝等极端灾害的威胁，通常在内涝灾害发生之前，通过气象预警数据预测内涝灾害发生后的各变电站的工作状态，并以预测的结果为基础，在灾害前选择变电站为其加装保护设施并确定可移动应急电源的投入节点，以降低灾害对配电网的影响。
[0003]但为变电站加装保护设施的能力是有限的，调度决策者并不能同时为所有潜在的故障变电站假装保护坝。同时对于调度决策者而言，备用的分布式发电机组数量也是有限的。因此，在内涝灾害发生后，调度决策者需要分析可控协调的联络线路拓扑结构与抢修工作人员数目，充分发挥调度决策对网络运行状态的影响，尽可能保障供电可靠性。而目前的预测模型无法输出准确的预估结果，导致修复过程中产生无意义的调度以及修复资源分配不合理等问题，从而无法对配电网故障进行快速而有效的恢复。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是：一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法及装置，通过合理分配配电网修复资源，实现对配电网故障的快速恢复。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法，包括步骤：
[0007]获取配电系统初始数据信息；
[0008]根据配电系统初始数据信息分别构建配电系统损失负荷量函数、无意义调度函数、孤岛数目函数以及线路损耗函数，并以所述配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低构建目标函数；
[0009]构建约束条件，在所述约束条件下求解所述目标函数得到最佳配电网恢复方案。
[0010]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一技术方案为：
[0011]一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复装置，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计算机程序时实现如上述的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法中的各个步骤。
[0012]本专利技术的有益效果在于：通过以配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低构建目标函数，并在约束条件下求解目标函数，即求解模型充分考虑到了应急资源调度与配电网网络修复之间的配合，以最小化负荷损失为主要优化目标，同时避免无意义的人力调度以及考虑孤岛运行成本，并尽可能减少线路损耗，从而输出最佳的配电网故障恢复策略，实现对配电网故障的快速恢复。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例中的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法的步骤流程图；
[0014]图2为本专利技术实施例中经过修改的IEEE 33节点配电系统结构示意图；
[0015]图3为本专利技术实施例中的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法在中等降水场景下恢复过程中的资源调度决策效果图；
[0016]图4为本专利技术实施例中的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法在强降水场景下恢复过程中的资源调度决策效果图；
[0017]图5为本专利技术实施例中的中等降水预测场景原始配电网拓扑结构图；
[0018]图6为本专利技术实施例中经静态应急资源投入后的配电网拓扑结构图；
[0019]图7为本专利技术实施例中经协调联络开关后的配电网拓扑结构图；
[0020]图8为本专利技术实施例中经第一轮抢修工作后的配电网拓扑结构图；
[0021]图9为本专利技术实施例中经第二轮抢修工作后的配电网拓扑结构图；
[0022]图10为本专利技术实施例中的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复装置的结构示意图。
具体实施方式
[0023]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0024]请参照图1，一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法，包括步骤：
[0025]获取配电系统初始数据信息；
[0026]根据配电系统初始数据信息分别构建配电系统损失负荷量函数、无意义调度函数、孤岛数目函数以及线路损耗函数，并以所述配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低构建目标函数；
[0027]构建约束条件，在所述约束条件下求解所述目标函数得到最佳配电网恢复方案。
[0028]由上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过以配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低构建目标函数，并在约束条件下求解目标函数，即求解模型充分考虑到了应急资源调度与配电网网络修复之间的配合，以最小化负荷损失为主要优化目标，同时避免无意义的人力调度以及考虑孤岛运行成本，并尽可能减少线路损耗，从而输出最佳的配电网故障恢复策略，实现对配电网故障的快速恢复。
[0029]进一步地，所述根据配电系统初始数据信息分别构建配电系统损失负荷量函数、无意义调度函数、孤岛数目函数以及线路损耗函数，并以所述配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低构建目标函数包括：
[0030][0031]式中，表示变电站i的有功负荷需求量，表示变电站i在t时段的节点有功负荷获取量，t0表示时段数量，构成所述配电系统损失负荷量函数；z
i,t
表示变电站i在时段t抢修状态决策，当其为1时表示变电站i已恢复工作能力，ξ1为修正参数，构成所述无意
义调度函数；表示变电站i在时段t的状态，若变电站i为孤岛主导节点则为1，ξ2为修正参数，构成所述孤岛数目函数；表示变电站i发电机有功出力，ξ3为修正参数，构成所述线路损耗函数。
[0032]由上述描述可知，通过以配电系统损失负荷量函数、无意义调度函数、孤岛数目函数以及线路损耗函数为基础构建目标函数，从而能够在给定的约束条件下，求解得到使配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低的应急资源调度和网络重构的配电网故障恢复方案。
[0033]进一步地，所述构建约束条件，在所述约束条件下求解所述目标函数得到最佳配电网恢复方案包括：
[0034]构建加固开销约束、可移动应急电源数量约束、抢修恢复能力约束、线路运行约束、变电站与线路工作能力约束、配电网辐射运行约束以及系统潮流约束；
[0035]在所述加固开销约束、可移动应急电源数量约束、抢修恢复能力约束、线路运行约束、变电站与线路工作能力约束、配电网辐射运行约束以及系统潮流约束下求解所述目标函数得到最佳配电网恢复方案。
[0036]由上述描述可知，通过构建多种约束条件对目标函数进行约束，使得目标函数需要在满足对应的约束下输出最优解，从而输出最佳的应急资源调度和网络重构的配电网故障恢复方案。
[0037]进一步地，所述构建加固开销约束包括：
[0038]获取总加固预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法，其特征在于，包括步骤：获取配电系统初始数据信息；根据配电系统初始数据信息分别构建配电系统损失负荷量函数、无意义调度函数、孤岛数目函数以及线路损耗函数，并以所述配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低构建目标函数；构建约束条件，在所述约束条件下求解所述目标函数得到最佳配电网恢复方案。2.根据权利要求1所述的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法，其特征在于，所述根据配电系统初始数据信息分别构建配电系统损失负荷量函数、无意义调度函数、孤岛数目函数以及线路损耗函数，并以所述配电系统损失负荷量最小、无意义调度最少、孤岛数目最少和线路损耗最低构建目标函数包括：式中，表示变电站i的有功负荷需求量，表示变电站i在t时段的节点有功负荷获取量，t0表示时段数量，构成所述配电系统损失负荷量函数；z
i,t
表示变电站i在时段t抢修状态决策，当其为1时表示变电站i已恢复工作能力，ξ1为修正参数，构成所述无意义调度函数；表示变电站i在时段t的状态，若变电站i为孤岛主导节点则为1，ξ2为修正参数，构成所述孤岛数目函数；表示变电站i发电机有功出力，ξ3为修正参数，构成所述线路损耗函数。3.根据权利要求1所述的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法，其特征在于，所述构建约束条件，在所述约束条件下求解所述目标函数得到最佳配电网恢复方案包括：构建加固开销约束、可移动应急电源数量约束、抢修恢复能力约束、线路运行约束、变电站与线路工作能力约束、配电网辐射运行约束以及系统潮流约束；在所述加固开销约束、可移动应急电源数量约束、抢修恢复能力约束、线路运行约束、变电站与线路工作能力约束、配电网辐射运行约束以及系统潮流约束的约束下求解所述目标函数得到最佳配电网恢复方案。4.根据权利要求3所述的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法，其特征在于，所述构建加固开销约束包括：获取总加固预算；根据所述总加固预算对保护加装决策进行约束，得到所述加固开销约束：式中，s
i
为保护加装决策变量，当s
i
为1时，认为在灾害来临前为变电站i加装保护措施；当s
i
为0时，变电站i不加装保护措施；Γ
i
为变电站i的保护成本，B为调度人员总加固预算，即总加固成本不可超过预算B；所述保护加装决策用于决定是否对变电站加装保护措施。5.根据权利要求3所述的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法，其特征在于，所述构建可移动应急电源数量约束包括：
获取可调度的可移动应急电源总数；根据所述可调度的可移动应急电源总数对可移动应急电源决策进行约束，得到所述可移动应急电源数量约束：0≤dg
i
；其中，dg
i
为可移动应急电源决策变量，表示变电站i投入的可移动应急电源数量，且可移动应急电源只能在灾害前布置；c为可调度的可移动应急电源总数；所述可移动应急电源决策用于决定是否在变电站投入可移动应急电源。6.根据权利要求3所述的一种考虑内涝灾害影响的配电网故障恢复方法，其特征在于，所述构建抢修恢复能力约束包括：获取可供调度的抢修工作小组总数；根据所述可供调度的抢修工作小组总数对抢修恢复决策以及每一时段所需的抢修小组数进行约束，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈浩，吴桂联，张林垚，林婷婷，倪识远，廖锦霖，唐露，赖素丹，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：