本發(fā)明屬于電網(wǎng)故障恢復(fù)，尤其涉及一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)的自愈能力也在逐步提高，電網(wǎng)故障后的快速?gòu)?fù)電有助于降低經(jīng)濟(jì)損失、確保生產(chǎn)活動(dòng)的可靠運(yùn)行?，F(xiàn)有的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法不再僅僅依賴(lài)于傳統(tǒng)的人工檢查和搶修，而是依賴(lài)于不同的算法并制定不同的電網(wǎng)故障恢復(fù)策略，例如可以利用數(shù)字孿生模型模擬電網(wǎng)故障場(chǎng)景并提前制定恢復(fù)策略，或者利用ai算法分析歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)故障風(fēng)險(xiǎn)并優(yōu)化恢復(fù)路徑。但是上述數(shù)字孿生模型和ai算法模型需要頻繁更新和維護(hù)，對(duì)于不同的電網(wǎng)甚至微電網(wǎng)，上述數(shù)字孿生模型和ai算法的通用性和可擴(kuò)展性不強(qiáng)。相比于智能算法，電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)是提高供電可靠性、增強(qiáng)系統(tǒng)韌性、優(yōu)化能源配置的重要方式，基于電網(wǎng)重構(gòu)技術(shù)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法已經(jīng)被證明能夠縮短斷電時(shí)間，在局部范圍內(nèi)可以迅速隔離故障并恢復(fù)非故障部分的正常運(yùn)行。鑒于此，本發(fā)明提出一種新的基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法及系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有依賴(lài)數(shù)字孿生模型和ai算法的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法模型維護(hù)和更新頻繁、通用性和可擴(kuò)展性不強(qiáng)的問(wèn)題。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，包括如下步驟：步驟s1：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，以監(jiān)測(cè)是否發(fā)生故障；步驟s2：當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，獲取該區(qū)域電網(wǎng)的一次電路等效圖；步驟s3：基于所述一次電路等效圖，確定第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)和第二類(lèi)型開(kāi)關(guān)；步驟s4：基于所述第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)和第二類(lèi)型開(kāi)關(guān)，生成第一電網(wǎng)故障恢復(fù)策略并執(zhí)行，根據(jù)所述第一電網(wǎng)故障恢復(fù)策略判斷電網(wǎng)故障是否恢復(fù)；步驟s5：當(dāng)電網(wǎng)故障未恢復(fù)或未完全恢復(fù)時(shí)預(yù)警，當(dāng)電網(wǎng)故障已經(jīng)恢復(fù)時(shí)停止上述電網(wǎng)故障恢復(fù)方法。
3、進(jìn)一步地，所述步驟s2中的一次電路等效圖包括始端節(jié)點(diǎn)、中間節(jié)點(diǎn)、末端節(jié)點(diǎn)；其中，始端節(jié)點(diǎn)表示備用變電站，中間節(jié)點(diǎn)表示中間級(jí)變電站，末端節(jié)點(diǎn)表示主變電站。
4、進(jìn)一步地，所述步驟s3中的第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)和第二類(lèi)型開(kāi)關(guān)為從備用變電站到主變電站的單向供電路徑或從主變電站到備用變電站的單向供電路徑上的供電中斷區(qū)域內(nèi)的開(kāi)關(guān)，所述第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)是某一條供電支路上距離備用變電站最近的開(kāi)關(guān)，第二類(lèi)型開(kāi)關(guān)是與第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在共同供電支路上的后級(jí)開(kāi)關(guān)。
5、進(jìn)一步地，所述步驟s4中的第一電網(wǎng)故障恢復(fù)策略包括：步驟s41：確定電網(wǎng)故障導(dǎo)致的供電中斷區(qū)間；步驟s42：建立對(duì)應(yīng)于該供電中斷區(qū)間的約束條件式和判定式；步驟s43：基于所述約束條件式和判定式，更新第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)和第二類(lèi)型開(kāi)關(guān)的打開(kāi)位置；步驟s44：當(dāng)無(wú)法繼續(xù)更新所述第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)和第二類(lèi)型開(kāi)關(guān)的打開(kāi)位置時(shí)，第一電網(wǎng)故障恢復(fù)策略結(jié)束。
6、進(jìn)一步地，所述步驟s42中的約束條件式還包括約束式，所述約束式具體為：
7、
8、上式中st表示約束式，j1表示第一個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路序號(hào)，a1j1表示第一個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的第j1個(gè)分段線(xiàn)路的需求容量，d1j1表示供電系數(shù)，ac1表示第一個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的上一級(jí)線(xiàn)路備用容量，n1表示第一個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路總數(shù)；j2表示第二個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路序號(hào)，a2j2表示第二個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的第j2個(gè)分段線(xiàn)路的需求容量，d2j2表示供電系數(shù)，ac2表示第二個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的上一級(jí)線(xiàn)路備用容量，n2表示第二個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路總數(shù)；jm表示第m個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路序號(hào)，amjm表示第m個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的第jm個(gè)分段線(xiàn)路的需求容量，dmjm表示供電系數(shù)，acm表示第m個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的上一級(jí)線(xiàn)路備用容量，nm表示第m個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路總數(shù)；jx1和jx2分別表示存在公共的上級(jí)中間節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路序號(hào)，ax1jx1表示第x1個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的第jx1個(gè)分段線(xiàn)路的需求容量，dx1jx1表示供電系數(shù)，acx1表示第x1個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的上一級(jí)線(xiàn)路備用容量，nx1表示第x1個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路總數(shù)，ax2jx2表示第x2個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的第jx2個(gè)分段線(xiàn)路的需求容量，dx2jx2表示供電系數(shù)，acx2表示第x2個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的上一級(jí)線(xiàn)路備用容量，nx2表示第x2個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的分段線(xiàn)路總數(shù)；k1j1、k2j2、kmjm、kx1jx1、kx2jx2、γ1、γ2、γm、γx1、γx2分別表示調(diào)節(jié)系數(shù)。
9、進(jìn)一步地，所述步驟s42中的約束條件式包括條件式，所述條件式具體為：
10、
11、上式中f表示條件式，p和q分別表示供電中斷區(qū)間的總分段線(xiàn)路的第一序號(hào)和第二序號(hào)，kpq表示調(diào)節(jié)系數(shù)，apq表示第p個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的第q個(gè)分段線(xiàn)路的需求容量，dpq表示供電系數(shù)，np表示供電中斷區(qū)間的總分段線(xiàn)路的第一序號(hào)總數(shù)，nq表示供電中斷區(qū)間的總分段線(xiàn)路的第二序號(hào)總數(shù)，max表示最大值函數(shù)。
12、進(jìn)一步地，所述步驟s42中的判定式，具體為：
13、
14、其中aβ1表示序號(hào)為第β個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的第1個(gè)分段線(xiàn)路的需求容量，max表示最大值函數(shù)，θ表示第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)的序號(hào)，aθ1表示為第θ個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在支路的第1個(gè)分段線(xiàn)路的需求容量，e表示條件集合，bθ表示第θ個(gè)第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)對(duì)應(yīng)的最小可用容量。
15、此外，本發(fā)明還提供了一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)系統(tǒng)，用于執(zhí)行上述的基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，包括故障監(jiān)測(cè)模塊、故障恢復(fù)策略生成和執(zhí)行模塊、預(yù)警模塊，所述故障監(jiān)測(cè)模塊與故障恢復(fù)策略生成和執(zhí)行模塊相連，故障恢復(fù)策略生成和執(zhí)行模塊與預(yù)警模塊相連，其特征在于，所述故障監(jiān)測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)以監(jiān)測(cè)是否發(fā)生故障；所述故障恢復(fù)策略生成和執(zhí)行模塊用于生成和執(zhí)行第一電網(wǎng)故障恢復(fù)策略，并判斷電網(wǎng)故障是否恢復(fù)；所述預(yù)警模塊用于當(dāng)電網(wǎng)故障未恢復(fù)或未完全恢復(fù)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。所述預(yù)警模塊采用蜂鳴式預(yù)警、閃光式預(yù)警、振動(dòng)式預(yù)警中的一種或多種。
16、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：
17、(1)避免使用現(xiàn)有技術(shù)中的數(shù)字孿生模型和ai算法進(jìn)行電網(wǎng)故障恢復(fù)，省去了數(shù)字孿生模型和ai算法的模型維護(hù)和更新，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法通用性和可擴(kuò)展性更高。
18、(2)充分考慮不同分段線(xiàn)路的可用容量，避免電網(wǎng)系統(tǒng)的二次下電，提高電網(wǎng)故障恢復(fù)的供電可靠性。
1.一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，其特征在于，所述步驟s2中的一次電路等效圖包括始端節(jié)點(diǎn)、中間節(jié)點(diǎn)、末端節(jié)點(diǎn)；其中，始端節(jié)點(diǎn)表示備用變電站，中間節(jié)點(diǎn)表示中間級(jí)變電站，末端節(jié)點(diǎn)表示主變電站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，其特征在于，所述步驟s3中的第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)和第二類(lèi)型開(kāi)關(guān)為從備用變電站到主變電站的單向供電路徑或從主變電站到備用變電站的單向供電路徑上的供電中斷區(qū)域內(nèi)的開(kāi)關(guān)，所述第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)是某一條供電支路上距離備用變電站最近的開(kāi)關(guān)，第二類(lèi)型開(kāi)關(guān)是與第一類(lèi)型開(kāi)關(guān)所在共同供電支路上的后級(jí)開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，其特征在于，所述步驟s4中的第一電網(wǎng)故障恢復(fù)策略包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，其特征在于，所述步驟s42中的約束條件式包括約束式，所述約束式具體為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，其特征在于，所述步驟s42中的約束條件式還包括條件式，所述條件式具體為：
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，其特征在于，所述步驟s42中的判定式，具體為：
8.一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)系統(tǒng)，用于執(zhí)行權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，包括故障監(jiān)測(cè)模塊、故障恢復(fù)策略生成和執(zhí)行模塊、預(yù)警模塊，所述故障監(jiān)測(cè)模塊與故障恢復(fù)策略生成和執(zhí)行模塊相連，故障恢復(fù)策略生成和執(zhí)行模塊與預(yù)警模塊相連，其特征在于，所述故障監(jiān)測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)以監(jiān)測(cè)是否發(fā)生故障；所述故障恢復(fù)策略生成和執(zhí)行模塊用于生成和執(zhí)行第一電網(wǎng)故障恢復(fù)策略，并判斷電網(wǎng)故障是否恢復(fù)；所述預(yù)警模塊用于當(dāng)電網(wǎng)故障未恢復(fù)或未完全恢復(fù)時(shí)進(jìn)行預(yù)警。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的電網(wǎng)故障恢復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警模塊采用蜂鳴式預(yù)警、閃光式預(yù)警、振動(dòng)式預(yù)警中的一種或多種。