[發(fā)明專利]基于信息物理協(xié)同優(yōu)化的彈性配電網(wǎng)災后恢復方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210073634.4
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114389263A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設計）人: 陳健;孫秀川;趙浩然;張文
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 董雪

本公開屬于配電網(wǎng)彈性提升技術領域，提供了一種基于信息物理協(xié)同優(yōu)化的彈性配電網(wǎng)災后恢復方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：獲取彈性配電網(wǎng)的災后物理信息；根據(jù)所獲取的信息以及預設的恢復模型，實現(xiàn)配電網(wǎng)的災后恢復；其中，恢復模型包括第一階段恢復子模型和第二階段恢復子模型，所述第一階段恢復子模型以故障發(fā)生后失負荷量最小為目標函數(shù)，以維修人員的調(diào)度路徑約束、并行維修人員的時間統(tǒng)一約束以及信息物理耦合影響下的網(wǎng)絡重構約束為約束條件；所述第二階段恢復子模型以負荷全部恢復供電之后修復剩余故障元件時間成本最小為目標函數(shù)，以維修人員的調(diào)度路徑約束以及并行維修人員的時間統(tǒng)一約束為約束條件。

技術領域

本公開屬于配電網(wǎng)彈性提升技術領域，具體涉及一種基于信息物理協(xié)同優(yōu)化的彈性配電網(wǎng)災后恢復方法及系統(tǒng)。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

雖然信息網(wǎng)與物理網(wǎng)耦合程度的不斷加深加快了電網(wǎng)智能化的發(fā)展，但卻同時使得電力信息物理系統(tǒng)面臨的外部環(huán)境更加復雜，由于電力系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡采用光纖復合架空地線的方式，極易發(fā)生多點同時故障，而通信網(wǎng)故障導致相應的受災區(qū)不可觀不可控，使得關鍵的補救業(yè)務無法下達，從而使故障范圍進一步擴大。因此，考慮通信網(wǎng)絡與電力網(wǎng)絡的耦合影響并建立有效的恢復模型，使用戶及時恢復供電顯得尤為重要。

據(jù)發(fā)明人了解，現(xiàn)有的關于配網(wǎng)災后恢復策略的研究，大多僅考慮單一的物理側故障恢復，未考慮信息系統(tǒng)故障對電力系統(tǒng)恢復的影響。而信息物理線路往往采用同種架構的方式進行敷設，這就決定了自然災害發(fā)生后很有可能發(fā)生信息物理的多點同時故障，從而影響物理元器件的正常動作，從而使得單一的考慮物理側恢復的策略將隨著電網(wǎng)智能化水平的不斷提高而不再適用。此外，在信息物理耦合影響下的恢復策略中，維修人員的道路旅行時間起著不可忽視的作用，因此，如圖2所示的考慮信息網(wǎng)，物理網(wǎng)、交通網(wǎng)的耦合特性以指導維修人員選擇最優(yōu)路徑到達故障點并展開修復活動顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本公開提出了一種基于信息物理協(xié)同優(yōu)化的彈性配電網(wǎng)災后恢復方法及系統(tǒng)，考慮了信息系統(tǒng)與物理系統(tǒng)的耦合影響，通過對一次維修人員與二次維修人員的協(xié)同調(diào)度來修復故障元件，實現(xiàn)配電網(wǎng)的災后快速恢復，提高配電網(wǎng)彈性。

根據(jù)一些實施例，本公開的第一方案提供了一種基于信息物理協(xié)同優(yōu)化的彈性配電網(wǎng)災后恢復方法，采用如下技術方案：

一種基于信息物理協(xié)同優(yōu)化的彈性配電網(wǎng)災后恢復方法，包括以下步驟：

獲取彈性配電網(wǎng)的災后物理信息；

根據(jù)所獲取的信息以及預設的恢復模型，實現(xiàn)配電網(wǎng)的災后恢復；

其中，恢復模型包括第一階段恢復子模型和第二階段恢復子模型，所述第一階段恢復子模型以故障發(fā)生后失負荷量最小為目標函數(shù)，以維修人員的調(diào)度路徑約束、并行維修人員的時間統(tǒng)一約束以及信息物理耦合影響下的網(wǎng)絡重構約束為約束條件，進行配電網(wǎng)的災后網(wǎng)絡重構；所述第二階段恢復子模型以負荷全部恢復供電之后修復剩余故障元件時間成本最小為目標函數(shù)，以維修人員的調(diào)度路徑約束以及并行維修人員的時間統(tǒng)一約束為約束條件，對所重構的配電網(wǎng)災后網(wǎng)絡進行故障元件修復，進行配電網(wǎng)的災后協(xié)同恢復。

作為進一步的技術限定，在第一階段的恢復過程中，一次修復與二次修復以及網(wǎng)絡重構相配合，對一次維修人員以及二次維修人員進行調(diào)度安排并進行合理的網(wǎng)絡重構策略；在第二階段的恢復過程中，對一次維修以及二次維修人員重新進行調(diào)度安排，兩者配合快速恢復故障元件。

作為進一步的技術限定，所述恢復模型是一種基于修復事件觸發(fā)的可變時間步長的配網(wǎng)恢復模型，具體為：

每一次信息元件修復活動以及物理元件修復活動均看作一次修復事件觸發(fā)一次網(wǎng)絡重構判斷，當兩次或者多次以上的修復事件在相同的時刻完成時，此時可以看作時間間隔為0的不同修復時刻用以觸發(fā)網(wǎng)絡重構，一次修復、二次修復以及網(wǎng)絡重構的協(xié)調(diào)運行來減小災后負荷損失。