【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统优化控制，尤其涉及一种输配耦合电网弹性恢复方法及系统。
技术介绍
1、近年来，极端天气、自然灾害频繁发生，世界范围内停电事故呈显著上升趋势，造成巨大的社会影响和经济损失，亟需快速有效的恢复方法。另一方面，随着新能源发电在各级电网中渗透率的不断提高，而且由于其较传统火电机组更小的启动功率和更短的启动时间，因此新能源发电具有巨大的恢复支撑潜力。而且，在配电网中大量以分布式电源形式存在的新能源发电使得配电网由传统“被动”的功率接收变为“灵活主动”的功率收发侧。主动配电网可以利用本地的分布式电源实现独立供电，甚至可以向输电网反向供电，从而进一步提高全网恢复资源利用率，这对供电受限的恢复过程大有裨益。因此，研究输配耦合电网协调恢复具有重要的现实意义。
2、输配耦合电网恢复是长时间跨度的序贯决策问题，其面临多种不确定因素的威胁，如何做到弹性恢复，以应对恢复过程中的各种不确定性，包括不同电网层级中随机的新能源发电和负荷以及元件故障，成为当今给输配耦合电网协调恢复方案制定的主要问题和挑战。随机的新能源发电和负荷功率可能会导致已恢复系统中的源荷功率失配，致使较大的频率偏移；当输电线路等电网元件被损坏时，负荷供电将中断，而且，连接负荷和电源的线路损坏将导致已恢复系统中出现明显的功率不平衡，并因违反运行约束而进一步引发额外的负荷供电中断。另一方面，输电网与配电网由不同调度中心管理，各调度中心间存在信息隐私问题，如何在输配耦合电网恢复决策中保护信息隐私也应着重关注。因此，迫切需要能够有效应对多重不确定因素威胁以及保护信
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种输配耦合电网弹性恢复方法及系统，针对恢复过程中存在的多重不确定因素对恢复操作的风险问题构建输配耦合电网弹性恢复模型并进行求解，从而确定最优的输配耦合电网弹性恢复方案，实现了输配耦合电网的高效恢复。
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、本专利技术第一方面提供了一种输配耦合电网弹性恢复方法，包括以下步骤：
4、依据电力系统中的输配耦合电网结构，识别输电网与配电网间的边界变电站母线，建立输配耦合电网弹性恢复模型，其中，输配耦合电网弹性恢复模型对恢复过程中的多重不确定因素进行建模；
5、确定恢复过程时步数，根据恢复过程时步数进行参数预测并建立多重不确定因素的模糊集；
6、结合之前时步恢复情况和最新预测数据进行输配耦合电网弹性恢复模型参数的反馈修正及网络数据更新；
7、基于更新的输配耦合电网弹性恢复模型参数与数据，更新输配耦合电网弹性恢复模型并进行求解，得到多时步的弹性恢复方案，抽取当前时步的弹性恢复方案同时在输配耦合电网中实施。
8、进一步的，所述不确定因素包括输配耦合电网中随机的新能源发电与负荷以及元件故障。
9、更进一步的，不确定因素按照数据类型分为两类：一类是连续型，包括新能源发电与负荷，数值在固定区间内连续变化；另一类是离散型，包括元件故障，数值为二元{0，1}变量；输配耦合电网弹性恢复模型结合这两类不确定性因素进行恢复方案优化。
10、更进一步的，建立多重不确定因素的模糊集的具体步骤为：对于连续型不确定因素，基于概率距离构造模糊集并获得对应的上下限值；对于离散型不确定因素，基于数学期望构造对应的模糊集以衡量元件故障的风险。
11、进一步的，所述输配耦合电网弹性恢复模型分解为输电网弹性恢复模型、配电网弹性恢复模型以及边界耦合模型。
12、更进一步的，输电网弹性恢复模型与配电网弹性恢复模型在边界耦合模型的约束下单独求解，无需共享全部电网数据。
13、进一步的，输配耦合电网弹性恢复原理为：输电网与配电网在变电站处进行连接，通过变电站母线处的功率流进行耦合；输电网恢复过程从能够自行启动的黑启动机组开始，通过充电恢复路径逐步启动非黑启动机组，同时恢复部分沿途负荷以稳定系统电压和频率；配电网需保持辐射状网络结构，其恢复过程通过开关配电线路完成故障隔离并借助分布式电源恢复重要负荷。
14、进一步的，所述输配耦合电网弹性恢复模型包括目标函数与约束条件，目标函数为考虑新能源发电和负荷不确定以及元件故障风险的输电网和配电网中所有负荷恢复量最大化；约束条件包括输配耦合电网中电源启动条件与序列、恢复路径充电、线路开关操作限制、传统机组与新能源机组出力边界、母线电压和相角安全范围、频率跌落限制以及边界母线处输电网侧和配电网侧功率流相等。
15、进一步的，结合之前时步恢复情况和最新预测数据进行输配耦合电网弹性恢复模型参数的反馈修正及网络数据更新的过程为滚动执行，直至恢复过程结束。
16、本专利技术第二方面提供了一种输配耦合电网弹性恢复系统，包括：
17、输配耦合电网弹性恢复建模模块，被配置为依据输配耦合电网结构，识别输电网与配电网间的边界变电站母线，建立输配耦合电网弹性恢复模型，其中，输配耦合电网弹性恢复模型对恢复过程中的多重不确定因素进行建模；
18、参数预测模块，被配置为确定恢复过程时步数，根据恢复过程时步数进行参数预测并建立多重不确定因素的模糊集；
19、参数更新模块，被配置为结合之前时步恢复情况和最新预测数据进行输配耦合电网弹性恢复模型参数的反馈修正及网络数据更新；
20、滚动优化模块，被配置为基于更新的输配耦合电网弹性恢复模型参数与数据，更新输配耦合电网弹性恢复模型并进行求解，得到时步的弹性恢复方案，抽取当前时步的弹性恢复方案同时在输配耦合电网中实施。
21、本专利技术第三方面提供了一种介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的输配耦合电网弹性恢复方法中的步骤。
22、本专利技术第四方面提供了一种设备，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程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的输配耦合电网弹性恢复方法中的步骤。
23、以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
24、本专利技术公开了一种输配耦合电网弹性恢复方法及系统，对恢复过程中存在的多重不确定因素对恢复操作的风险问题构建输配耦合电网弹性恢复模型；本专利技术通过联合考虑恢复过程中多重不确定因素的风险，包括不确定的新能源发电、负荷和元件故障，建立输配耦合电网弹性恢复模型，提升了输配耦合电网恢复方案的风险抵御能力。本专利技术通过建立边界耦合模型，将输配耦合电网弹性恢复模型分解为输电网弹性恢复模型和配电网弹性恢复模型；在边界耦合模型的约束下，输电网和配电网恢复模型可单独求解，无需共享全部电网数据，保护了输电公司和配电公司的数据隐私，同时避免了过重的数据通信与处理负担。本专利技术通过多时步滚动优化方法，利用之前时步恢复情况和当前时步最新的预测数据对模型参数进行滚动更新，能够充分发挥输配耦合电网的双向支撑能力，提升了输配耦合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，所述不确定因素包括输配耦合电网中随机的新能源发电与负荷以及元件故障。
3.如权利要求2所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，不确定因素按照数据类型分为两类：一类是连续型，包括新能源发电与负荷，数值在固定区间内连续变化；另一类是离散型，包括元件故障，数值为二元{0，1}变量；输配耦合电网弹性恢复模型结合这两类不确定性因素进行恢复方案优化。
4.如权利要求3所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，建立多重不确定因素的模糊集的具体步骤为：对于连续型不确定因素，基于概率距离构造模糊集并获得对应的上下限值；对于离散型不确定因素，基于数学期望构造对应的模糊集以衡量元件故障的风险。
5.如权利要求1所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，所述输配耦合电网弹性恢复模型分解为输电网弹性恢复模型、配电网弹性恢复模型以及边界耦合模型。
6.如权利要求5所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，输电网弹性恢复
7.如权利要求1所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，输配耦合电网弹性恢复原理为：输电网与配电网在变电站处进行连接，通过变电站母线处的功率流进行耦合；输电网恢复过程从能够自行启动的黑启动机组开始，通过充电恢复路径逐步启动非黑启动机组，同时恢复部分沿途负荷以稳定系统电压和频率；配电网需保持辐射状网络结构，其恢复过程通过开关配电线路完成故障隔离并借助分布式电源恢复重要负荷。
8.如权利要求1所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，所述输配耦合电网弹性恢复模型包括目标函数与约束条件，目标函数为考虑新能源发电和负荷不确定以及元件故障风险的输电网和配电网中所有负荷恢复量最大化；约束条件包括输配耦合电网中电源启动条件与序列、恢复路径充电、线路开关操作限制、传统机组与新能源机组出力边界、母线电压和相角安全范围、频率跌落限制以及边界母线处输电网侧和配电网侧功率流相等。
9.如权利要求1所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，结合之前时步恢复情况和最新预测数据进行输配耦合电网弹性恢复模型参数的反馈修正及网络数据更新的过程为滚动执行，直至恢复过程结束。
10.一种输配耦合电网弹性恢复系统，其特征在于，包括：
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-9中任一项所述的输配耦合电网弹性恢复方法。
12.一种终端设备，其特征在于，包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-9中任一项所述的输配耦合电网弹性恢复方法。
...【技术特征摘要】
1.一种输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，所述不确定因素包括输配耦合电网中随机的新能源发电与负荷以及元件故障。
3.如权利要求2所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，不确定因素按照数据类型分为两类：一类是连续型，包括新能源发电与负荷，数值在固定区间内连续变化；另一类是离散型，包括元件故障，数值为二元{0，1}变量；输配耦合电网弹性恢复模型结合这两类不确定性因素进行恢复方案优化。
4.如权利要求3所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，建立多重不确定因素的模糊集的具体步骤为：对于连续型不确定因素，基于概率距离构造模糊集并获得对应的上下限值；对于离散型不确定因素，基于数学期望构造对应的模糊集以衡量元件故障的风险。
5.如权利要求1所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，所述输配耦合电网弹性恢复模型分解为输电网弹性恢复模型、配电网弹性恢复模型以及边界耦合模型。
6.如权利要求5所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，输电网弹性恢复模型与配电网弹性恢复模型在边界耦合模型的约束下单独求解，无需共享全部电网数据。
7.如权利要求1所述的输配耦合电网弹性恢复方法，其特征在于，输配耦合电网弹性恢复原理为：输电网与配电网在变电站处进行连接，通过变电站母线处的功率流进行耦合；输电网恢复过程从能够自...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵岩，李新，邢志同，汪挺，马琳琳，宋亮，徐睿，武诚，张冰，乔立同，殷红旭，李振凯，毛晨旭，魏燕飞，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司德州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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