【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及系统元件调度运行与规划，特别是一种冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法及系统。
技术介绍
1、在全球气候变暖的背景下，近年来冰灾等小概率高损失极端事件频繁发生，其强度呈上升趋势，给各类基础设施，尤其是系统元件的安全稳定带来了巨大挑战。
2、冰灾引发的输电线路中断和铁塔倒塌等问题导致系统元件无法提供安全可靠的电力供应。为了有效应对这些极端灾害，有必要深入研究通过预防性调度来提高系统元件抵御能力的运行优化措施。
技术实现思路
1、鉴于现有的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法及系统中存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术所要解决的问题在于，考虑网架动态优化的电源运行模型，以获取极端天气下系统电源开停机方案、出力调度策略及网架动态优化方案，降低极端天气下的灾害损失。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术实施例提供了一种冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，包括以下步骤：
5、采集冰灾天气信息，并根据所述冰灾天气信息计算系统元件在各个时段的覆冰厚度；
6、构建故障概率模型，并结合所述覆冰厚度生成系统元件的运行状态序列，获得不同时刻下的系统故障运行场景；
7、建立输电网拓扑结构优化约束条件；
8、根据所述系统故障运行场景和所述输电网拓扑结构优化约束条件，建立冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行模型；
9、
10、作为本专利技术所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的一种优选方案，其中：冰灾天气信息包括冰灾路径、风速和降冰量，所述系统元件各个时段的覆冰厚度计算方法为：
11、根据所述冰灾天气信息进行模拟仿真，将系统元件放置在模拟仿真场景下，记录系统元件各个时段的覆冰厚度；
12、其中，所述系统元件在各个时段的覆冰厚度计算方式为：
13、
14、式中，hit指元件在t时刻的覆冰厚度，d为t时刻的降水速率(mm/h),v为系统元件所处位置的风速，d表示空气中液态水的含量，ρ0和ρi分别表示冰密度与水密度。
15、作为本专利技术所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的一种优选方案，其中：构建所述故障概率模型的方法为：
16、根据所述系统元件在各个时段的覆冰厚度，记录系统元件出现故障的次数，创建所述系统元件脆弱性函数，所述系统元件的输电线路为多个串联的线路段与杆塔组成，通过杆塔与线路段的脆弱曲线分别计算故障概率，获得累计的所述故障概率模型；
17、其中，累计的所述故障概率模型计算方式为：
18、
19、式中，pl是t时刻系统元件的故障概率，a是常数，m是系统元件设计的最大覆冰厚度，j为最大覆冰厚度的倍数，k为t时刻系统元件的实际覆冰厚度。
20、作为本专利技术所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的一种优选方案，其中：不同时刻下的所述系统故障运行场景：
21、给定ui，当pli≤ui时，线路处于正常运行状态；
22、给定ui，当pli＞ui时，线路处于断开状态。
23、作为本专利技术所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的一种优选方案，其中：建立所述输电网拓扑结构优化约束条件用于防止在冰灾天气下，所述系统元件的运行状态自行转换，采用大m法表征，具体方法为：
24、zn为可动态优化线路集合，指与故障线路直接相连或间接相连的线路：
25、参与动态优化的线路潮流约束用大m法表征为：
26、
27、母线的负荷变化满足以下约束：
28、
29、
30、
31、其中，表示不允许发生变动的部分；表示因线路故障，发生转移或切除减少的部分；表示因网架动态优化导致母线节点负荷增加的部分。
32、作为本专利技术所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的一种优选方案，其中：所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行模型的构建方式包括：
33、设立目标函数：
34、
35、设立约束条件：所述设立约束条件包括节点功率平衡约束、不参与动态优化的线路潮流约束、参与动态优化的线路潮流约束、不参与动态优化的线路传输容量约束、参与动态优化的线路传输容量约束、线路运行状态切换约束、每个时段最大可切换线路数量约束、发电机出力约束、发电机爬坡或者下坡速率约束、发电机最小启停时间约束、切负荷约束、发电机运行状态约束以及平衡母线相角约束中至少一种。
36、作为本专利技术所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的一种优选方案，其中：所述系统元件总切负荷量最小方案包括电源开停机方案、出力调度方案以及网架动态优化方案。
37、第二方面，本专利技术实施例提供了一种冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行系统，通过采集模块确保了精准的数据收集和高效的数据处理，从而形成一个真实的冰灾天气场景。计算模块通过系统元件各个时间段的覆冰厚度和出现的故障次数，计算出不同情况下，系统元件的损坏率。处理模块用于建立不同的约束条件，保证数据的真实性，最终获得系统元件总切负荷量和各个母线的各时刻切负荷。
38、作为本专利技术所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行系统的一种优选方案，其中：包括，采集模块、计算模块以及处理模块；
39、采集模块，用于收集冰灾天气的冰灾路径、风速和降冰量信息，并针对于收集的信息模拟冰灾天气场景，并且记录冰灾天气场景下，系统元件的实时情况；
40、计算模块，用于计算系统元件在各个时段的覆冰厚度，创建所述系统元件脆弱性函数，获得系统元件的故障概率；
41、处理模块，用于建立输电网拓扑结构优化约束条件，防止部分元件的主动切换运行，得到系统元件总切负荷量和各个母线的各时刻切负荷。
42、第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中：所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的任一步骤。
43、第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中：所述计算机程序被处理器执行时实现上述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的任一步骤。
44、本专利技术有益效果为：考虑了冰灾天气对系统元件安全稳定供电带来的影响、灾害过程中网架的动态调整、电源调度以及负荷变化，在无法避免灾害扰动的情况下能减少系统的负荷损失，降低冰灾造成的灾害损失。
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1.一种冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：所述冰灾天气信息包括冰灾路径、风速和降冰量，所述系统元件各个时段的覆冰厚度计算方法为：
3.如权利要求2所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：构建所述故障概率模型的方法为：
4.如权利要求3所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：所述系统故障运行场景：
5.如权利要求1或4所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：建立所述输电网拓扑结构优化约束条件用于防止在冰灾天气下，所述系统元件的运行状态自行转换，采用大M法表征，具体方法为：
6.如权利要求5所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：所述冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行模型的构建方式包括：
7.如权利要求6所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：所述系统元件总切负荷量最小方案包括电源开停机方案、出力调度方
8.一种冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行系统，基于权利要求1～7任一所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：包括，
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1～7任一所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～7任一所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：所述冰灾天气信息包括冰灾路径、风速和降冰量，所述系统元件各个时段的覆冰厚度计算方法为：
3.如权利要求2所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：构建所述故障概率模型的方法为：
4.如权利要求3所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：所述系统故障运行场景：
5.如权利要求1或4所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特征在于：建立所述输电网拓扑结构优化约束条件用于防止在冰灾天气下，所述系统元件的运行状态自行转换，采用大m法表征，具体方法为：
6.如权利要求5所述的冰灾天气下考虑网架动态优化的电源运行方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘文霞，马蕊，张衡，陈巨龙，程浩中，贺红艳，袁小清，何向刚，胡江，罗文雲，龙家焕，
申请(专利权)人：贵州电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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