本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，尤其涉及一種基于災(zāi)害后的配電網(wǎng)協(xié)同復(fù)電方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電力系統(tǒng)作為現(xiàn)代社會運(yùn)行的命脈，其在極端災(zāi)害下的穩(wěn)定性和恢復(fù)能力直接關(guān)系到社會安全與經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。特別是在海城山島這類地理環(huán)境復(fù)雜、資源有限的區(qū)域，配電網(wǎng)不僅要應(yīng)對自然災(zāi)害帶來的物理破壞，還要滿足災(zāi)后電力供應(yīng)的緊急需求。然而，極端災(zāi)害往往導(dǎo)致電力基礎(chǔ)設(shè)施大范圍受損，配電網(wǎng)的恢復(fù)方法在效率和適應(yīng)性上顯得尤為關(guān)鍵。如何在資源匱乏的情況下快速恢復(fù)供電，并保障社會基本運(yùn)轉(zhuǎn)，成為研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。

2、目前，災(zāi)后配電網(wǎng)的恢復(fù)主要依賴預(yù)設(shè)的靜態(tài)調(diào)度方案或單一目標(biāo)的優(yōu)化策略。但這些方法難以適應(yīng)動(dòng)態(tài)變化的災(zāi)后場景，例如，靜態(tài)方案難以適應(yīng)實(shí)時(shí)供需波動(dòng)，而單一目標(biāo)優(yōu)化則容易忽視負(fù)荷差異性或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束，導(dǎo)致關(guān)鍵用戶供電不足或資源分配不均。此外，移動(dòng)電源和應(yīng)急設(shè)備的接入缺乏系統(tǒng)性協(xié)調(diào)管理，加劇了臨時(shí)供電網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性。這使得災(zāi)后電力資源的合理分配與系統(tǒng)恢復(fù)效率受到顯著制約。因此，如何在極端災(zāi)害后，基于實(shí)時(shí)供需狀況與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束，動(dòng)態(tài)優(yōu)化電力資源的分配比例，同時(shí)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵負(fù)荷保障、社會效益最大化以及臨時(shí)供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行，成為海城山島配電網(wǎng)災(zāi)后協(xié)同恢復(fù)方法的關(guān)鍵問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于災(zāi)害后的配電網(wǎng)協(xié)同復(fù)電方法及系統(tǒng)，基于實(shí)時(shí)供需狀況與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束，動(dòng)態(tài)優(yōu)化電力資源的分配比例，同時(shí)以關(guān)鍵負(fù)荷保障、社會效益最大化以及臨時(shí)供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行為目標(biāo)，能夠在災(zāi)后環(huán)境下快速評估供需狀況，優(yōu)化資源分配，確保關(guān)鍵負(fù)荷供電，提高配電網(wǎng)恢復(fù)效率和穩(wěn)定性，為災(zāi)后電力系統(tǒng)的快速恢復(fù)提供了有效解決方案。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于災(zāi)害后的配電網(wǎng)協(xié)同復(fù)電方法，包括：

3、獲取目標(biāo)區(qū)域?yàn)?zāi)后配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，對所述?shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析，確定所述配電網(wǎng)當(dāng)前的負(fù)荷評級參數(shù)；其中，所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)包括負(fù)荷需求數(shù)據(jù)和電力供應(yīng)數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述負(fù)荷評級參數(shù)、負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和用戶類型，計(jì)算每一負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)重，以確定所述配電網(wǎng)的關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)合集；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，?jì)算所述配電網(wǎng)的電力潮流的可行路徑，并確定所述配電網(wǎng)的潮流分布邊界條件；

5、根據(jù)所述潮流分布邊界條件與所述關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合構(gòu)建資源分配模型，采用所述資源分配模型，通過所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)確定第一資源分配策略；

6、根據(jù)資源分配效率與社會效益，以及所述潮流分布邊界條件構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型；采用所述多目標(biāo)優(yōu)化模型優(yōu)化所述第一資源分配策略，得到第二資源分配策略；其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化模型包括綜合目標(biāo)函數(shù)和目標(biāo)約束條件；

7、根據(jù)所述第二資源分配策略中的電力潮流分布數(shù)據(jù)、所述優(yōu)先權(quán)重與臨時(shí)設(shè)備的接入?yún)?shù)，確定所述配電網(wǎng)的臨時(shí)供電配置；

8、根據(jù)所述第二資源分配策略中的資源分配比例與所述臨時(shí)供電配置的輸出功率，確定每一關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的供電冗余度，得到所述配電網(wǎng)的容量分配策略；

9、根據(jù)所述第二資源分配策略中的電力潮流分布數(shù)據(jù)和電壓穩(wěn)定約束參數(shù)，以及所述臨時(shí)供電配置的信息，規(guī)劃所述臨時(shí)供電配置的部署路徑，以對所述配電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同復(fù)電。

10、作為上述方案的改進(jìn)，在規(guī)劃所述臨時(shí)供電配置的部署路徑后，所述方法還包括：

11、根據(jù)所述容量分配方案與所述臨時(shí)供電配置，對當(dāng)前的負(fù)荷需求數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到關(guān)鍵負(fù)荷保障率與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)，通過仿真算法分析所述關(guān)鍵負(fù)荷保障率與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)，得到恢復(fù)效率評估結(jié)果；

12、根據(jù)所述恢復(fù)效率評估結(jié)果，更新所述負(fù)荷評級參數(shù)與所述資源分配比例，以調(diào)整所述資源分配模型，生成第三資源分配策略；

13、根據(jù)所述第三資源分配策略，規(guī)劃調(diào)整后的臨時(shí)供電配置的部署路徑，以對所述配電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同復(fù)電。

14、作為上述方案的改進(jìn)，所述獲取目標(biāo)區(qū)域?yàn)?zāi)后配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，對所述?shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析，確定所述配電網(wǎng)當(dāng)前的負(fù)荷評級參數(shù)，包括：

15、獲取目標(biāo)區(qū)域?yàn)?zāi)后配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，采用時(shí)間序列分析方法，對所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析，得到負(fù)荷波動(dòng)特征和對應(yīng)的電力供應(yīng)狀態(tài)；

16、計(jì)算所述負(fù)荷波動(dòng)特征和對應(yīng)的電力供應(yīng)狀態(tài)之間的匹配偏差，確定述配電網(wǎng)當(dāng)前的供需失衡區(qū)域與程度，以得到所述配電網(wǎng)當(dāng)前的供需匹配偏差分布；

17、根據(jù)所述供需匹配偏差分布，確定所述配電網(wǎng)當(dāng)前的負(fù)荷評級參數(shù)。

18、作為上述方案的改進(jìn)，所述根據(jù)所述負(fù)荷評級參數(shù)、負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和用戶類型，計(jì)算每一負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)重，以確定所述配電網(wǎng)的關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)合集；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲ?jì)算所述配電網(wǎng)的電力潮流的可行路徑，并確定所述配電網(wǎng)的潮流分布邊界條件，包括：

19、根據(jù)所述負(fù)荷評級參數(shù)、負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和用戶類型，計(jì)算每一負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)重；

20、將所述優(yōu)先權(quán)重大于預(yù)設(shè)的負(fù)荷權(quán)重閾值對應(yīng)的所有負(fù)荷節(jié)點(diǎn)作為所述配電網(wǎng)的關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)合集；

21、根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒅械木€路連接狀態(tài)與受損節(jié)點(diǎn)位置信息，通過拓?fù)浞治鏊惴ㄓ?jì)算所述配電網(wǎng)的電力潮流的可行路徑；

22、根據(jù)所述可行路徑，確定所述電力潮流的邊界約束條件，根據(jù)所述邊界約束條件和所述線路連接狀態(tài)，得到所述配電網(wǎng)的潮流分布邊界條件。

23、作為上述方案的改進(jìn)，所述根據(jù)所述潮流分布邊界條件與所述關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合構(gòu)建資源分配模型，采用所述資源分配模型，通過所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)確定第一資源分配策略，包括：

24、根據(jù)所述潮流分布邊界條件與所述關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合構(gòu)建資源分配模型；其中，所述資源分配模型包括分配目標(biāo)函數(shù)和分配約束條件；

25、將所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)輸入到所述資源分配模型中，根據(jù)所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)、所述分配目標(biāo)函數(shù)和分配約束條件，采用優(yōu)化算法迭代調(diào)整各個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)之間的資源分配比例，直到所述資源分配模型收斂時(shí)，得到第一資源分配策略。

26、作為上述方案的改進(jìn)，所述根據(jù)資源分配效率與社會效益，以及所述潮流分布邊界條件構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型；采用所述多目標(biāo)優(yōu)化模型優(yōu)化所述第一資源分配策略，得到第二資源分配策略，包括：

27、根據(jù)資源分配效率與社會效益構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型的綜合目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)所述潮流分布邊界條件和實(shí)際運(yùn)行約束建立所述多目標(biāo)優(yōu)化模型的目標(biāo)約束條件；

28、根據(jù)所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)、所述綜合目標(biāo)函數(shù)和目標(biāo)約束條件，采用優(yōu)化算法迭代調(diào)整所述第一資源分配策略，直到所述多目標(biāo)優(yōu)化模型收斂時(shí)，得到第二資源分配策略。

29、作為上述方案的改進(jìn)，所述根據(jù)所述容量分配方案與所述臨時(shí)供電配置，對當(dāng)前的負(fù)荷需求數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到關(guān)鍵負(fù)荷保障率與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)，通過仿真算法分析所述關(guān)鍵負(fù)荷保障率與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)，得到恢復(fù)效率評估結(jié)果，包括：

30、根據(jù)所述負(fù)荷需求數(shù)據(jù)，通過所述容量分配策略的分配容量和所述臨時(shí)供電配置的供電容量，計(jì)算每一關(guān)鍵負(fù)荷保障率；

31、根據(jù)所述負(fù)荷需求數(shù)據(jù)，通過所述臨時(shí)供電配置的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電力傳輸情況，評估網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)；

32、通過仿真算法分析所述關(guān)鍵負(fù)荷保障率和所述網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)，得到恢復(fù)效率評估結(jié)果。

33、作為上述方案的改進(jìn)，所述根據(jù)所述恢復(fù)效率評估結(jié)果，更新所述負(fù)荷評級參數(shù)與所述資源分配比例，以調(diào)整所述資源分配模型，生成第三資源分配策略，包括：

34、根據(jù)所述恢復(fù)效率評估結(jié)果，獲取偏差反饋數(shù)據(jù)，對所述偏差反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到所述偏差反饋數(shù)據(jù)的分布特征；

35、根據(jù)所述分布特征更新所述負(fù)荷評級參數(shù)，根據(jù)更新后的負(fù)荷評級參數(shù)優(yōu)化所述資源分配比例，得到優(yōu)化后的分配參數(shù)；

36、根據(jù)優(yōu)化后的分配參數(shù)迭代調(diào)整所述資源分配模型，生成第三資源分配策略。

37、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于災(zāi)害后的配電網(wǎng)協(xié)同復(fù)電系統(tǒng)，包括：

38、負(fù)荷評級參數(shù)確定模塊，用于獲取目標(biāo)區(qū)域?yàn)?zāi)后配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?，對所述?shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)進(jìn)行提取分析，確定所述配電網(wǎng)當(dāng)前的負(fù)荷評級參數(shù)；其中，所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)包括負(fù)荷需求數(shù)據(jù)和電力供應(yīng)數(shù)據(jù)；

39、分布邊界條件確定模塊，用于根據(jù)所述負(fù)荷評級參數(shù)、負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和用戶類型，計(jì)算每一負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先權(quán)重，以確定所述配電網(wǎng)的關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)合集；根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔ⅲ?jì)算所述配電網(wǎng)的電力潮流的可行路徑，并確定所述配電網(wǎng)的潮流分布邊界條件；

40、第一分配策略確定模塊，用于根據(jù)所述潮流分布邊界條件與所述關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合構(gòu)建資源分配模型，采用所述資源分配模型，通過所述實(shí)時(shí)供需數(shù)據(jù)確定第一資源分配策略；

41、第二分配策略確定模塊，用于根據(jù)資源分配效率與社會效益，以及所述潮流分布邊界條件構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型；采用所述多目標(biāo)優(yōu)化模型優(yōu)化所述第一資源分配策略，得到第二資源分配策略；其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化模型包括綜合目標(biāo)函數(shù)和目標(biāo)約束條件；

42、臨時(shí)供電配置確定模塊，用于根據(jù)所述第二資源分配策略中的電力潮流分布數(shù)據(jù)、所述優(yōu)先權(quán)重與臨時(shí)設(shè)備的接入?yún)?shù)，確定所述配電網(wǎng)的臨時(shí)供電配置；

43、容量分配策略確定模塊，用于根據(jù)所述第二資源分配策略中的資源分配比例與所述臨時(shí)供電配置的輸出功率，確定每一關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的供電冗余度，得到所述配電網(wǎng)的容量分配策略；

44、第一部署路徑規(guī)劃模塊，用于根據(jù)所述第二資源分配策略中的電力潮流分布數(shù)據(jù)和電壓穩(wěn)定約束參數(shù)，以及所述臨時(shí)供電配置的信息，規(guī)劃所述臨時(shí)供電配置的部署路徑，以對所述配電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同復(fù)電。

45、作為上述方案的改進(jìn)，所述的基于災(zāi)害后的配電網(wǎng)協(xié)同復(fù)電系統(tǒng)，還包括：

46、效率評估結(jié)果獲取模塊，用于根據(jù)所述容量分配方案與所述臨時(shí)供電配置，對當(dāng)前的負(fù)荷需求數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到關(guān)鍵負(fù)荷保障率與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)，通過仿真算法分析所述關(guān)鍵負(fù)荷保障率與網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性指標(biāo)，得到恢復(fù)效率評估結(jié)果；

47、第三分配策略生成模塊，用于根據(jù)所述恢復(fù)效率評估結(jié)果，更新所述負(fù)荷評級參數(shù)與所述資源分配比例，以調(diào)整所述資源分配模型，生成第三資源分配策略；

48、第二部署路徑規(guī)劃模塊，用于根據(jù)所述第三資源分配策略，規(guī)劃調(diào)整后的臨時(shí)供電配置的部署路徑，以對所述配電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同復(fù)電。

49、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例公開的一種基于災(zāi)害后的配電網(wǎng)協(xié)同復(fù)電方法及系統(tǒng)，通過獲取實(shí)時(shí)供需狀況數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束信息，分析提取關(guān)鍵負(fù)荷節(jié)點(diǎn)集合和潮流分布邊界條件，以構(gòu)建資源分配模型，融合電力潮流分析與多目標(biāo)優(yōu)化法得到優(yōu)化分配策略；結(jié)合臨時(shí)設(shè)備接入?yún)?shù)，確定臨時(shí)供電網(wǎng)絡(luò)配置和容量分配方案，進(jìn)而規(guī)劃所述臨時(shí)供電配置的部署路徑，以部署臨時(shí)供電網(wǎng)絡(luò)對所述配電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)同復(fù)電。能夠在災(zāi)后環(huán)境下快速評估供需狀況，優(yōu)化資源分配，確保關(guān)鍵負(fù)荷供電，提高配電網(wǎng)恢復(fù)效率和穩(wěn)定性，為災(zāi)后電力系統(tǒng)的快速恢復(fù)提供了有效解決方案。