一种配电网抗风险能力的提升方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及一种配电网抗风险能力的提升方法、系统及存储介质，提升方法包括建立分布式电源配置模型、建立攻击不确定性集合U、建立配电网抗风险能力提升模型C、通过NC&CG算法将模型C转化为三层问题模型和代入软件求解；系统包括分布式电源配置模型建立模块、攻击不确定性集合建立模块、配电网抗风险能力提升模型建立模块、模型简化与转换模块、模型计算和结果输出模块；可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述配电网抗风险能力提升方法的步骤；本发明专利技术对配电网的投资策略和运行策略进行了合理的结合，有效的增加了配电网的抗风险能力。本发明专利技术搭建了系统平台和存储介质，使得提升方法可以更加流畅的应用于不同的场景。用于不同的场景。用于不同的场景。

【技术实现步骤摘要】
一种配电网抗风险能力的提升方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术具体涉及一种配电网抗风险能力的提升方法、系统及存储介质，属于配电网抗风险能力提升


技术介绍

[0002]近年来，自然灾害的频发给电力系统造成了巨大的损失。配电网与用户直接相连，对用户能否正常用电有着直接的影响。因此增加配电网面对自然灾害的抗风险能力，成为了配电网在受灾时对用户进行可靠供电的解决办法。配电网风险能力提升的策略分为投资策略和运行策略。投资策略是在灾害发生前，通过额外配置设备(主要是分布式电源)来提高电力系统对灾害的防御能力；运行策略则是在灾害发生时，通过对现有资源的灵活调控增强配电网的弹性。现有技术中提升配电网的抗风险能力的方式主要集中在投资策略上，通过扩增额外配置设备来提高电力系统对灾害的防御能力，而对于运行策略则是通过历史经验对现有资源进行简单的灵活调控。由于现有技术对提升配电网抗风险能力的投资策略过于看重，而对运行策略仅仅停留在过往经验层面，使得现有技术很难结合投资策略和运行策略各自的优势，得到综合效益最优的配电网抗风险能力提升方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的第一技术问题是：提供一种配电网抗风险能力的提升方法，使得配电网投资策略和配电网运行策略进行合理结合，在综合效益最优情况下提升配电网的抗风险能力。
[0004]本专利技术要解决的第二技术问题是：一种配电网抗风险能力的提升系统和存储介质，可以承载上述配电网抗风险能力的提升方法。
[0005]为解决上述第一技术问题，本专利技术所提出的第一技术方案是：一种配电网抗风险能力的提升方法，包括以下步骤：
[0006]步骤1：建立分布式电源配置模型，如下式(1)所示，
[0007][0008]式(1)中，C
DG
是配置分布式电源的成本；i是配电网上的节点；N是配电网上所有节点的集合；δ
i
是0
‑
1变量，表示配电网节点i是否配置有分布式电源，若配置则为1，未配置则为0；c
M
是分布式电源的维护成本；K
DG
是分布式电源的单位容量成本；P
iDG,r
是配置在配电网节点i上分布式电源的额定容量；B
DG
是安装一台分布式电源所需的固定成本；
[0009]获取所述分布式电源配置模型的约束条件，如下式(2)所示，
[0010][0011]式(2)中，是分布式电源投资成本的上限；和P
DG,r
分别是安装在配电网节点i上的分布式电源容量的上下限；是配置分布式电源数量的上限；
[0012]步骤2：根据配电网历史风险攻击的数量限制，建立攻击不确定性集合U，如下式(3)所示，
[0013][0014]式(3)中，(i,j)是配电网上的支路；B是配电网上所有支路的集合；atk
ij
是0
‑
1变量，表示配电网支路ij受攻击的状态，若遭到攻击取1，未遭到攻击取0；k是风险攻击的数量；Z
ij
是0
‑
1变量，表示配电网支路ij的最终的投切状态，若投入使用为1，若断开为0；a
ij
是0
‑
1变量，表示线路的可用状态，若可用为1，若不可用为0；
[0015]步骤3：根据公式(1)，建立配电网抗风险能力提升模型C，如下式(4)所示，
[0016][0017]式(4)中，C
cur
是运行周期内的总甩负荷损失；C
DR
是运行周期内的需求响应补偿成本；c
cur
是单位负荷甩负荷损失；是配电网节点i在t时刻的甩负荷量；Δt是优化时间间隔；T是时间集合；Λ是参与需求响应的配电网节点集合；D是需求响应区块集合；是配电网节点i上负荷所在的d区块的需求响应单位成本；是配电网节点i上负荷所在的d区块在t时刻参与需求响应的量；
[0018]通过公式(3)获取配配电网抗风险能力提升模型C的约束条件，其中配电网潮流约束，如下式(5)所示，
[0019][0020]式(5)中，P
ij,t
是t时刻配电网支路ij上流过的有功功率；Q
ij,t
是t时刻配电网支路ij上流过的无功功率；π(i)是配电网节点i的父节点集合；θ(i)是配电网节点i的子节点集合；是t时刻配电网节点i上配置的DG的有功出力；是t时刻配电网节点i上配置的分布式电源的无功出力；是配电网节点i上t时刻的有功负荷需求；是配电网节点i上t时刻的无功负荷需求；是配电网节点i在t时刻参与需求响应的有功负荷量；是配电网节点i在t时刻参与需求响应的无功负荷量；是配电网节点i在t时刻的有功负荷削减量；是配电网节点i在t时刻的无功负荷削减量；V
i,t
是配电网节点i上t时刻的电压幅值；V0是基准电压；R
ij
是配电网支路ij的电阻；X
ij
是配电网支路ij的电抗；M是一个很大的常数；是配电网支路ij的容量；V
max
和V
min
分别是配电网电压幅值的上下限；
[0021]配电网重构约束，如下式(6)所示，
[0022][0023]式(6)中，N
bus
是配电网节点的总量；Root
i
是0
‑
1变量，表示配电网节点i是否被选取为根节点，若选为根节点取1，若不选为根节点取0；F
ij
是配电网支路ij上的虚拟潮流；e
i
是0
‑
1变量，表示配电网节点i是否为故障支路的端点，若是则故障支路的端点取1，若否则取0；
[0024]配电网需求响应约束，如下式(7)所示，
[0025][0026]式(7)中，τ
d,i
是配电网节点i上负荷所在的d区块占据总负荷的比例；
[0027]步骤4：将所述配电网抗风险能力提升模型C的约束条件进行简化，如下式(8)所示，
[0028][0029]式(8)中，z是关于潮流运行变量的集合；h是关于分布式电源配置决策变量(δ
i
,P
iDG,r
)的集合；u是攻击变量(atk
ij
)的集合；r是重构约束中连续变量(F
ij
)的集合；c是重构约束中整数变量(Z
ij
,Root
i
,e
i
)的集合；
[0030]通过NC&CG算法将所述配电网抗风险能力提升模型C转化为三层问题模型，所述上层问题模型如下式(9)所示，
[0031][0032]所述上层问题模型的约束条件如下(10)所示，
[0033][0034]所述下层主问题模型如下式(11)所示，
[0035][0036]由于下层主问题模型是一个对立的max
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配电网抗风险能力的提升方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立分布式电源配置模型，如下式(1)所示，式(1)中，C
DG
是配置分布式电源的成本；i是配电网上的节点；N是配电网上所有节点的集合；δ
i
是0
‑
1变量，表示配电网节点i是否配置有分布式电源，若配置则为1，未配置则为0；c
M
是分布式电源的维护成本；K
DG
是分布式电源的单位容量成本；P
iDG,r
是配置在配电网节点i上分布式电源的额定容量；B
DG
是安装一台分布式电源所需的固定成本；获取所述分布式电源配置模型的约束条件，如下式(2)所示，式(2)中，是分布式电源投资成本的上限；和P
DG,r
分别是安装在配电网节点i上的分布式电源容量的上下限；是配置分布式电源数量的上限；步骤2：根据配电网历史风险攻击的数量限制，建立攻击不确定性集合U，如下式(3)所示，式(3)中，(i,j)是配电网上的支路；B是配电网上所有支路的集合；atk
ij
是0
‑
1变量，表示配电网支路ij受攻击的状态，若遭到攻击取1，未遭到攻击取0；k是风险攻击的数量；Z
ij
是0
‑
1变量，表示配电网支路ij的最终的投切状态，若投入使用为1，若断开为0；a
ij
是0
‑
1变量，表示线路的可用状态，若可用为1，若不可用为0；步骤3：根据公式(1)，建立配电网抗风险能力提升模型C，如下式(4)所示，式(4)中，C
cur
是运行周期内的总甩负荷损失；C
DR
是运行周期内的需求响应补偿成本；c
cur
是单位负荷甩负荷损失；是配电网节点i在t时刻的甩负荷量；Δt是优化时间间隔；T是时间集合；Λ是参与需求响应的配电网节点集合；D是需求响应区块集合；是配电网节点i上负荷所在的d区块的需求响应单位成本；是配电网节点i上负荷所在的d区块在
t时刻参与需求响应的量；通过公式(3)获取配配电网抗风险能力提升模型C的约束条件，其中配电网潮流约束，如下式(5)所示，式(5)中，P
ij,t
是t时刻配电网支路ij上流过的有功功率；Q
ij,t
是t时刻配电网支路ij上流过的无功功率；π(i)是配电网节点i的父节点集合；θ(i)是配电网节点i的子节点集合；是t时刻配电网节点i上配置的DG的有功出力；是t时刻配电网节点i上配置的分布式电源的无功出力；是配电网节点i上t时刻的有功负荷需求；是配电网节点i上t时刻的无功负荷需求；是配电网节点i在t时刻参与需求响应的有功负荷量；是配电网节点i在t时刻参与需求响应的无功负荷量；是配电网节点i在t时刻的有功负荷削减量；是配电网节点i在t时刻的无功负荷削减量；V
i,t
是配电网节点i上t时刻的电压幅值；V0是基准电压；R
ij
是配电网支路ij的电阻；X
ij
是配电网支路ij的电抗；M是一个很大的常数；是配电网支路ij的容量；V
max
和V
min
分别是配电网电压幅值的上下限；配电网重构约束，如下式(6)所示，
式(6)中，N
bus
是配电网节点的总量；Root
i
是0
‑
1变量，表示配电网节点i是否被选取为根节点，若选为根节点取1，若不选为根节点取0；F
ij
是配电网支路ij上的虚拟潮流；e
i
是0
‑
1变量，表示配电网节点i是否为故障支路的端点，若是则故障支路的端点取1，若否则取0；配电网需求响应约束，如下式(7)所示，式(7)中，τ
d,i
是配电网节点i上负荷所在的d区块占据总负荷的比例；步骤4：将所述配电网抗风险能力提升模型C的约束条件进行简化，如...

【专利技术属性】
技术研发人员：嵇文路，邓鹏，李雪，梁访，杨洋，张景晨，张睿，许自强，周科峰，高淑婷，马楠，涂腾，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：