CN112165087A - 计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法 - Google Patents

计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法 Download PDF

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CN112165087A CN202010812009.8A CN202010812009A CN112165087A CN 112165087 A CN112165087 A CN 112165087A CN 202010812009 A CN202010812009 A CN 202010812009A CN 112165087 A CN112165087 A CN 112165087A
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Abstract

本发明公开了计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，包括以下步骤：评估第i个待恢复负荷单位的恢复价值，评估第ι条负荷母线自身的恢复价值Vι‑self，计算当前时刻分区内的充裕度，评估第g条机组母线上机组的不确定性，从第g条机组母线向外宽度优先遍历Jg层，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg；从第ι条负荷母线向外宽度优先遍历Jι层，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι。考虑了待恢复对象的恢复可以为周边对象带来的潜在恢复价值，用以有效确定恢复过程中待恢复对象的恢复优先级，充分了反映待恢复对象需要供电恢复的紧急度，为恢复方案的优化决策提供了帮助。

Description

计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法
技术领域
本发明涉及计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，属于配电网故障恢复决策优化技术领域。
背景技术
作为电力系统的供电环节，配电系统与用户结合紧密，其供电可靠性和停电后的恢复效率直接影响到用户的生产生活及其对电网运营的满意度。配电系统设备多、分布集中，易导致停电事故的自然灾害、网络攻击、电网设备故障、恶劣天气和资源堵塞等对配电系统的影响更大。配电系统有大量重要性各不相同的负荷，某些负荷恢复供电需求的迫切性会随着时间变化，此外，某些供电效益需要由功能紧密依存的多个负荷共同供电实现。配电系统中接入越来越多的随机性分布式电源，其恢复需求和供电能力都不是一成不变的。因此不能静态评估恢复过程中待恢复对象供电恢复需求的迫切性，需要深入而系统地研究配电系统停电后各类设备的恢复问题和存在的不确定因素，确定有限备用情况下待恢复对象的恢复顺序，这对减少故障影响和停电损失，确保停电发生后能充分考虑系统的不确定因素，动态指导供电恢复，具有十分重要的理论和实际意义。
停电后的系统恢复进程类似于多个持续推进的系统运行规划。相关研究大多假设在恢复初期需要优先恢复所有机组，且通常采用专家经验确定待恢复机组的优先级，并以最大化机组恢复容量为优化目标，在机组和网架恢复成功后，再用负荷的保供电级别或专家经验静态确定待恢复负荷自身的重要度，并以此作为负荷恢复排序的依据进行负荷恢复。实际上，无论是在机组或网架恢复过程中均需要投入一定数量的负荷来维持功率平衡、提升机组出力、吸收无功功率、降低空载过电压等。而且随着系统备用越来越充裕，不去考虑重要负荷的恢复，而是一味强调机组的全面恢复，这显然是不合理的。配电系统各节点间并非孤立，某一节点的供电恢复会影响到与之相连的其他节点对象的恢复进程，如机组启动后可以使周围的待恢复对象更易得到恢复容量，为某节点送电路径上的待恢复对象的恢复代价更小。故障恢复过程中，负荷的重要度通常是由其保供电级别或者专家经验打分确定的静态值，保供电级别评价较为粗糙，专家经验打分有较强的主观性。
社会分工较为复杂，部分负荷关键功能的发挥需要空间多点负荷供电的配合，单独提高单一负荷的重要度意义不大，需要在恢复顺序中体现负荷供电效益的关联因素。配电系统较发、输电系统具有更强的负荷测控能力，可以在恢复过程中充分考虑某些负荷的时变特性，如对温控负荷恢复收益的动态评估等，细致评估待恢复对象的重要度可以使得恢复过程中电网供电资源得到最大化利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，考虑待恢复对象的恢复可以为周边对象带来的潜在恢复价值，计及影响供电效益的负荷恢复耦合特性和负荷时变特性，综合恢复收益、代价和风险分别建立了负荷母线与机组母线的恢复价值动态评估方法，可以随着电网状态的变化而动态更新待恢复对象的恢复价值，用以有效确定恢复过程中待恢复对象的恢复优先级，为恢复方案的优化决策提供了帮助。
为达到上述目的，本发明提供计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，包括以下步骤：
步骤一，当前时刻分区内负荷母线数为L，赋值ι＝1；
步骤二，第ι条负荷母线上待恢复负荷数为M，赋值i＝1；
步骤三，第i个待恢复负荷单位恢复价值的冷启动特性修正；
步骤四，第i个待恢复负荷单位恢复价值的职能关联修正，若i≤M则i＝1+i并执行步骤三，否则执行步骤五；
步骤五，评估第ι条负荷母线自身的恢复价值Vι-self，若ι≤L则ι＝1+ι并执行步骤二，否则执行步骤六；
步骤六，计算当前时刻分区内的充裕度，分区内机组母线数G，赋值g＝1；
步骤七，评估第g条机组母线上机组的不确定性，从第g条机组母线向外宽度优先遍历Jg层，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg，若g≤G则g＝g+1并执行步骤七，否则执行步骤八；
步骤八，当前时刻分区内负荷母线数L，赋值ι＝1；
步骤九，从第ι条负荷母线向外宽度优先遍历Jι层，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι，若ι≤L则ι＝1+ι并执行步骤八，否则结束退出。
优先地，评估第i个待恢复负荷单位恢复价值包括以下步骤：
定义第i个待恢复负荷停电后完全由自身失电所引起的最大经济损失与第i个待恢复负荷的电量损失之比为第i个待恢复负荷的最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000031
用第i个待恢复负荷的最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000032
评估单一常规负荷的单位恢复价值。
优先地，第i个待恢复负荷单位恢复价值的冷启动特性修正包括以下步骤：
温控负荷的冷启动特性即配电系统故障停电后设备在重启过程中会出现负荷增长的情况，这是因为历经停电的供电恢复后，一部分的温控负荷自动启动，还有一部分的温控负荷需要开关操作将其重新投入；自动启动的温控负荷的热容量、自动启动的温控负荷的停电时间和自动启动的温控负荷的环境温度影响自动启动的温控负荷的电量需求，需要开关操作的温控负荷的停电时间和需要开关操作的温控负荷的环境温度影响需要开关操作的温控负荷的启动同时率和需要开关操作的温控负荷的电量需求，使得在配电系统恢复过程中负荷多样性的丧失，总负荷需求增大；
由于温控负荷所服务对象自身具有一定的热容量，温控负荷的停电损失会随着停电时间变化，即温控负荷的单位恢复价值会随停电时间变化，停电时长越大，单位恢复价值越大，并最终会趋于该温控负荷最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000033
此外温控负荷的单位恢复价值还受制于负荷种类和环境温度影响；
因此，依据温控负荷的冷负荷启动特性，将第i个待恢复负荷的单位恢复价值bi(t)修正为：
Figure BDA0002631336440000034
Figure BDA0002631336440000035
式中，t0为初始停电时刻，t为评估时刻，τ为温控负荷停电后其温度恢复至环境温度所需的时间；γi为负荷类型，取1为温控负荷，取0为非温控负荷；βi(t)为t时刻第i个待恢复负荷处于启动状态的概率；当达到温控负荷的启动温度后，温控负荷工作使温控负荷自身温度调整了2倍的回差温度时所需时间为di1；当达到温控负荷的停止温度，温控负荷停止工作后温控负荷自身温度恢复至启动温度时所需的时间为di0。
优先地，第i个待恢复负荷单位恢复价值的职能关联修正包括以下步骤：
设有N个待恢复负荷具有职能耦合关系，i∈[1,2,L L,N]，定义第i个待恢复负荷计及待恢复负荷的职能关联修正的单位恢复价值b′i(t)如下：
Figure BDA0002631336440000041
式中，λn为第n个待恢复负荷的恢复状态，λn取1为已恢复，λn取0为未恢复；ωn-i为N个职能耦合的负荷中第n个待恢复负荷正常供电对第i个待恢复负荷供电后职能正常发挥的影响因子，ωn-i∈[0,1]，ωn-i值越大说明第n个待恢复负荷职能正常发挥对第i个待恢复负荷正常工作的依赖越大。
优先地，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι包括以下步骤：
(1)待恢复负荷母线的恢复收益包括该母线上待恢复负荷的恢复收益和恢复该母线为周边待恢复对象带来的潜在恢复收益；
t时刻第l条待恢复负荷母线的恢复收益Il(t)可以定义为：
Figure BDA0002631336440000042
Figure BDA0002631336440000043
式中，b′l-j,k,i(t)和Pl-j,k,i分别为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历得到的第j层第k条负荷母线上第i个待恢复负荷在第t时刻的单位恢复价值和负荷容量；负荷序号i∈[1,2,L L,Ml-j,k]，Ml-j,k为t时刻从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，第j层第k条负荷母线上所有待恢复负荷的个数；k为负荷母线的序号，k∈[1,2,L L,Kl-j]；Kl-j为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，得到第j层上负荷母线的总条数；j为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历时的层数序号，j∈[0,1,2,L L,Jl]，其中j为0表示第l条负荷母线本身；Jl为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历所设定的总层数；
t为评估时刻；t0为初始停电时刻；tl为第l条负荷母线的预估恢复时刻；T为评估时长；Δt为恢复一条负荷母线的平均耗时；rl-j,k为第l条负荷母线与第j层第k条负荷母线之间最短路径的线路段数；
ηl-adq(t)为t时刻第l条负荷母线所属拟供电分区的系统充裕度；ΔPGl-max(t)为t时刻第l条负荷母线所属分区内(准)带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量；PLl-to_recr(t)为t时刻第l条负荷母线所属分区内剩余待恢复容量；
其中分区为当系统中有多个准带电系统时，根据一定原则将恢复对象划分给某准带电系统形成各自独立的恢复分区；带电系统为处于稳定运行状态的系统；准带电系统为处于停电状态但有自启动能力的电源或由供电能力的母线。
优先地，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι包括以下步骤：
(2)第l条负荷母线的恢复代价Cl(t)主要包括两方面：一方面是电源与该负荷母线之间最短路径上所有开关操作代价之和；另一方面是为了保证供电安全性所实施的电压控制代价即无功补偿，如下：
Cl(t)＝Cl-e(t)+Cl-ctrl(t) (6)，
式中，Cl-e(t)为t时刻恢复第l条负荷母线所耗能代价；Cl-ctrl(t)为t时刻恢复第l条负荷母线所需的控制代价，包括电压控制代价，电源与待恢复第l条负荷母线之间最短路径上的开关动作的折损费用和操作管理费用；
(3)第l条负荷母线的恢复风险主要是指恢复过程中的操作风险Rl(t)：
Rl(t)＝pl(t)×Lossl(t) (7)，
式中，pl(t)为t时刻恢复第l条负荷母线不成功的概率，Lossl(t)为t时刻第l条负荷母线因恢复不成功而延迟供电造成的损失，已恢复负荷母线的恢复风险为0；
(4)综上，第l条负荷母线的恢复价值Vl(t)为:
Vl(t)＝Il(t)-Cl(t)-Rl(t) (8)。
优先地，计算当前时刻分区内的充裕度包括以下步骤：
(1)统计t时刻分区内准带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量，记为ΔPGmax(t)；
(2)统计t时刻分区内剩余待恢复容量，记为PLto_recr(t)；
(3)计算t时刻分区内的充裕度ηadq(t)为:
Figure BDA0002631336440000051
优先地，评估第g条机组母线上机组的不确定性包括以下步骤：
根据分布式电源实际的历史出力数据，对分布式电源从t时刻至t+Tpro时刻的出力进行预测，并用该段时间内电源输出功率的标准差描述其出力的波动性，标准差越大，电源出力的波动性越大，越不利于恢复；因此，定义t时刻第g条机组母线的随机因子为：
Figure BDA0002631336440000061
式中，Sg(t)为t时刻至t+Tpro时刻第g条机组母线输出功率预测值的标准差；Tpro为计算电源出力预测值标准差的评估时长。
优先地，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg包括以下步骤：
待恢复机组母线恢复价值包括：①机组母线恢复后，机组启动所能为周边负荷恢复带来的收益，②恢复过程中所需要的代价，③恢复操作不确定性所带来的风险；
(1)机组母线的恢复收益取决于机组母线启动后能恢复周边机组母线上待恢复负荷所产生的潜在收益，即第g条机组母线的恢复收益Ig(t)定义为：
Figure BDA0002631336440000062
Figure BDA0002631336440000063
式中，b′g-j,k,i(t)和Pg-j,k,i分别为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条母线上第i个待恢复负荷t时刻的单位恢复价值和负荷容量；负荷序号i∈[1,2,L L,Mg-j,k]，Mg-j,k为t时刻从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条母线上所有待恢复负荷的个数；k为负荷母线的序号，k∈[1,2,L L,Kg-j]；Kg-j为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到第j层上母线的总条数；j从第g条机组母线向外做宽度优先遍历时的层数序号，j∈[0,1,2,L L,Jg]，其中j为0表示第g条机组母线本身；Jg为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历所设定的总层数；tg为第g条机组母线的预估恢复时刻；Δtsg为第g条机组母线上机组的启动耗时；Δt为恢复一条负荷母线的平均耗时；
ηg-adq(t)为t时刻第g条机组母线所属拟供电分区的系统充裕度；此时，ΔPGg-max(t)为t时刻第g条机组母线所属分区内准带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量；PLg-to_recr(t)为t时刻第g条机组母线所属分区内剩余待恢复容量。
优先地，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg包括以下步骤：
(2)第g条机组母线的恢复代价Cg取决于第g条机组母线所联机组发电量所需耗能代价和机组的控制代价：
Cl(t)＝Cg-e(t)+Cg-ctrl(t) (13)，
式中，Cg-e(t)为t时刻恢复第g条机组母线所需的耗能代价；Cg-ctrl(t)为t时刻恢复第g条机组母线的控制代价，第g条机组母线的控制代价包括机组恢复操作的控制代价、电压控制代价、电源与待恢复第g条机组母线之间最短路径上的开关动作折损费用和操作管理费用；
(3)恢复机组母线的风险定义为恢复过程中的操作风险Rg：
Rg(t)＝pg(t)×Lossg(t) (14)，
式中，pg(t)为t时刻恢复第g条机组母线不成功的概率，Lossg(t)为t时刻第g条机组母线因恢复不成功而延迟供电造成的损失，已恢复机组的恢复风险为0；
(4)综上，第g条机组母线的恢复价值Vg(t)为：
Vg(t)＝Ig(t)-Cg(t)-Rg(t) (15)。
本发明所达到的有益效果：
本文考虑了待恢复对象的恢复可以为周边对象带来的潜在恢复价值，计及影响供电效益的负荷恢复耦合特性，负荷冷启动特性和新能源机组出力的不确定性，综合恢复收益、代价和风险建立了负荷母线与机组母线的恢复价值动态评估方法，可以随着电网状态的变化而动态更新待恢复对象的恢复价值，用以有效确定恢复过程中待恢复对象的恢复优先级，充分了反映待恢复对象需要供电恢复的紧急度，为恢复方案的优化决策提供了帮助。
附图说明
图1是本发明的流程图。
具体实施方式
以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，包括以下步骤：
步骤一，当前时刻分区内负荷母线数为L，赋值ι＝1；
步骤二，第ι条负荷母线上待恢复负荷数为M，赋值i＝1；
步骤三，第i个待恢复负荷单位恢复价值的冷启动特性修正；
步骤四，第i个待恢复负荷单位恢复价值的职能关联修正，若i≤M则i＝1+i并执行步骤三，否则执行步骤五；
步骤五，评估第ι条负荷母线自身的恢复价值Vι-self，若ι≤L则ι＝1+ι并执行步骤二，否则执行步骤六；
步骤六，计算当前时刻分区内的充裕度，分区内机组母线数G，赋值g＝1；
步骤七，评估第g条机组母线上机组的不确定性，从第g条机组母线向外宽度优先遍历Jg层，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg，若g≤G则g＝g+1并执行步骤七，否则执行步骤八；
步骤八，当前时刻分区内负荷母线数L，赋值ι＝1；
步骤九，从第ι条负荷母线向外宽度优先遍历Jι层，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι，若ι≤L则ι＝1+ι并执行步骤八，否则结束退出。
进一步地，评估第i个待恢复负荷单位恢复价值包括以下步骤：
定义第i个待恢复负荷停电后完全由自身失电所引起的最大经济损失与第i个待恢复负荷的电量损失之比为第i个待恢复负荷的最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000081
用第i个待恢复负荷的最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000082
评估单一常规负荷的单位恢复价值。
进一步地，第i个待恢复负荷单位恢复价值的冷启动特性修正包括以下步骤：
温控负荷的冷启动特性即配电系统故障停电后设备在重启过程中会出现负荷增长的情况，这是因为历经停电的供电恢复后，一部分的温控负荷自动启动，还有一部分的温控负荷需要开关操作将其重新投入；自动启动的温控负荷的热容量、自动启动的温控负荷的停电时间和自动启动的温控负荷的环境温度影响自动启动的温控负荷的电量需求，需要开关操作的温控负荷的停电时间和需要开关操作的温控负荷的环境温度影响需要开关操作的温控负荷的启动同时率和需要开关操作的温控负荷的电量需求，使得在配电系统恢复过程中负荷多样性的丧失，总负荷需求增大；
由于温控负荷所服务对象自身具有一定的热容量，温控负荷的停电损失会随着停电时间变化，即温控负荷的单位恢复价值会随停电时间变化，停电时长越大，单位恢复价值越大，并最终会趋于该温控负荷最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000091
此外温控负荷的单位恢复价值还受制于负荷种类和环境温度影响；
因此，依据温控负荷的冷负荷启动特性，将第i个待恢复负荷的单位恢复价值bi(t)修正为：
Figure BDA0002631336440000092
Figure BDA0002631336440000093
式中，t0为初始停电时刻，t为评估时刻，τ为温控负荷停电后其温度恢复至环境温度所需的时间；γi为负荷类型，取1为温控负荷，取0为非温控负荷；βi(t)为t时刻第i个待恢复负荷处于启动状态的概率；当达到温控负荷的启动温度后，温控负荷工作使温控负荷自身温度调整了2倍的回差温度时所需时间为di1；当达到温控负荷的停止温度，温控负荷停止工作后温控负荷自身温度恢复至启动温度时所需的时间为di0。
进一步地，第i个待恢复负荷单位恢复价值的职能关联修正包括以下步骤：
设有N个待恢复负荷具有职能耦合关系，i∈[1,2,L L,N]，定义第i个待恢复负荷计及待恢复负荷的职能关联修正的单位恢复价值b′i(t)如下：
Figure BDA0002631336440000094
式中，λn为第n个待恢复负荷的恢复状态，λn取1为已恢复，λn取0为未恢复；ωn-i为N个职能耦合的负荷中第n个待恢复负荷正常供电对第i个待恢复负荷供电后职能正常发挥的影响因子，ωn-i∈[0,1]，ωn-i值越大说明第n个待恢复负荷职能正常发挥对第i个待恢复负荷正常工作的依赖越大。
进一步地，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι包括以下步骤：
(1)待恢复负荷母线的恢复收益包括该母线上待恢复负荷的恢复收益和恢复该母线为周边待恢复对象带来的潜在恢复收益；
t时刻第l条待恢复负荷母线的恢复收益Il(t)可以定义为：
Figure BDA0002631336440000101
Figure BDA0002631336440000102
式中，b′l-j,k,i(t)和Pl-j,k,i分别为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历得到的第j层第k条负荷母线上第i个待恢复负荷在第t时刻的单位恢复价值和负荷容量；负荷序号i∈[1,2,L L,Ml-j,k]，Ml-j,k为t时刻从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，第j层第k条负荷母线上所有待恢复负荷的个数；k为负荷母线的序号，k∈[1,2,L L,Kl-j]；Kl-j为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，得到第j层上负荷母线的总条数；j为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历时的层数序号，j∈[0,1,2,L L,Jl]，其中j为0表示第l条负荷母线本身；Jl为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历所设定的总层数；
t为评估时刻；t0为初始停电时刻；tl为第l条负荷母线的预估恢复时刻；T为评估时长；Δt为恢复一条负荷母线的平均耗时；rl-j,k为第l条负荷母线与第j层第k条负荷母线之间最短路径的线路段数；
ηl-adq(t)为t时刻第l条负荷母线所属拟供电分区的系统充裕度；ΔPGl-max(t)为t时刻第l条负荷母线所属分区内(准)带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量；PLl-to_recr(t)为t时刻第l条负荷母线所属分区内剩余待恢复容量；
其中分区为当系统中有多个准带电系统时，根据一定原则将恢复对象划分给某准带电系统形成各自独立的恢复分区；带电系统为处于稳定运行状态的系统；准带电系统为处于停电状态但有自启动能力的电源或由供电能力的母线。
进一步地，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι包括以下步骤：
(2)第l条负荷母线的恢复代价Cl(t)主要包括两方面：一方面是电源与该负荷母线之间最短路径上所有开关操作代价之和；另一方面是为了保证供电安全性所实施的电压控制代价即无功补偿，如下：
Cl(t)＝Cl-e(t)+Cl-ctrl(t) (6)，
式中，Cl-e(t)为t时刻恢复第l条负荷母线所耗能代价；Cl-ctrl(t)为t时刻恢复第l条负荷母线所需的控制代价，包括电压控制代价，电源与待恢复第l条负荷母线之间最短路径上的开关动作的折损费用和操作管理费用；
(3)第l条负荷母线的恢复风险主要是指恢复过程中的操作风险Rl(t)：
Rl(t)＝pl(t)×Lossl(t) (7)，
式中，pl(t)为t时刻恢复第l条负荷母线不成功的概率，Lossl(t)为t时刻第l条负荷母线因恢复不成功而延迟供电造成的损失，已恢复负荷母线的恢复风险为0；
(4)综上，第l条负荷母线的恢复价值Vl(t)为:
Vl(t)＝Il(t)-Cl(t)-Rl(t) (8)。
进一步地，计算当前时刻分区内的充裕度包括以下步骤：
(1)统计t时刻分区内准带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量，记为ΔPGmax(t)；
(2)统计t时刻分区内剩余待恢复容量，记为PLto_recr(t)；
(3)计算t时刻分区内的充裕度ηadq(t)为:
Figure BDA0002631336440000111
进一步地，评估第g条机组母线上机组的不确定性包括以下步骤：
根据分布式电源实际的历史出力数据，对分布式电源从t时刻至t+Tpro时刻的出力进行预测，并用该段时间内电源输出功率的标准差描述其出力的波动性，标准差越大，电源出力的波动性越大，越不利于恢复；因此，定义t时刻第g条机组母线的随机因子为：
Figure BDA0002631336440000112
式中，Sg(t)为t时刻至t+Tpro时刻第g条机组母线输出功率预测值的标准差；Tpro为计算电源出力预测值标准差的评估时长，一般Tpro取值越大，随机性电源的出力波动性越大，即标准差越大，因此其取值与该电源可供范围内供电需求与负荷常规送电电源恢复时长有关。
进一步地，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg包括以下步骤：
待恢复机组母线恢复价值包括：①机组母线恢复后，机组启动所能为周边负荷恢复带来的收益，②恢复过程中所需要的代价，③恢复操作不确定性所带来的风险；
(1)机组母线的恢复收益取决于机组母线启动后能恢复周边机组母线上待恢复负荷所产生的潜在收益，即第g条机组母线的恢复收益Ig(t)定义为：
Figure BDA0002631336440000121
Figure BDA0002631336440000122
式中，b′g-j,k,i(t)和Pg-j,k,i分别为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条母线上第i个待恢复负荷t时刻的单位恢复价值和负荷容量；负荷序号i∈[1,2,L L,Mg-j,k]，Mg-j,k为t时刻从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条母线上所有待恢复负荷的个数；k为负荷母线的序号，k∈[1,2,L L,Kg-j]；Kg-j为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到第j层上母线的总条数；j从第g条机组母线向外做宽度优先遍历时的层数序号，j∈[0,1,2,L L,Jg]，其中j为0表示第g条机组母线本身；Jg为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历所设定的总层数；tg为第g条机组母线的预估恢复时刻；Δtsg为第g条机组母线上机组的启动耗时；Δt为恢复一条负荷母线的平均耗时；
ηg-adq(t)为t时刻第g条机组母线所属拟供电分区的系统充裕度；此时，ΔPGg-max(t)为t时刻第g条机组母线所属分区内准带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量；PLg-to_recr(t)为t时刻第g条机组母线所属分区内剩余待恢复容量。
进一步地，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg包括以下步骤：
(2)第g条机组母线的恢复代价Cg取决于第g条机组母线所联机组发电量所需耗能代价和机组的控制代价：
Cl(t)＝Cg-e(t)+Cg-ctrl(t) (13)，
式中，Cg-e(t)为t时刻恢复第g条机组母线所需的耗能代价；Cg-ctrl(t)为t时刻恢复第g条机组母线的控制代价，第g条机组母线的控制代价包括机组恢复操作的控制代价、电压控制代价、电源与待恢复第g条机组母线之间最短路径上的开关动作折损费用和操作管理费用；
(3)恢复机组母线的风险定义为恢复过程中的操作风险Rg：
Rg(t)＝pg(t)×Lossg(t) (14)，
式中，pg(t)为t时刻恢复第g条机组母线不成功的概率，Lossg(t)为t时刻第g条机组母线因恢复不成功而延迟供电造成的损失，已恢复机组的恢复风险为0；
(4)综上，第g条机组母线的恢复价值Vg(t)为：
Vg(t)＝Ig(t)-Cg(t)-Rg(t) (15)。
故障消失或隔离后，需要评估负荷母线和机组母线恢复供电的重要性以指导系统供电恢复优化决策时供电路径的优选或备用功率的分配。母线通常接有多个负荷或机组，母线恢复的重要性体现在母线提供给与其连接的多个负荷或机组的电量，以及负荷或机组的单位恢复价值。因此从单一负荷或机组的单位恢复价值评估方法入手，进而讨论母线恢复的重要度。
本方法定义第i个负荷停电后完全由自身失电所引起的最大经济损失与其电量损失之比为该单一负荷最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000131
可用其评估单一常规负荷的单位恢复价值。
(1)常规负荷单位恢复价值
故障恢复过程中，负荷的重要度通常是由其保供电级别或者专家经验打分确定的静态值，保供电级别评价较为粗糙，专家经验打分有较强的主观性。本方法定义第i个负荷停电后完全由自身失电所引起的最大经济损失与其电量损失之比为该单一负荷最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000132
可用其评估单一常规负荷的单位恢复价值。
(2)负荷单位恢复价值的冷负荷启动特性修正
考虑到温控负荷的冷负荷启动特性，即配电系统故障停电后，设备在重启过程中会出现负荷增长的情况。主要是因为历经停电的供电恢复后，部分温控负荷(如冰柜、冰箱等)将自动启动，温控负荷的热容量、停电时间和环境温度等将会影响该温控负荷的电量需求。还有部分温控负荷(如空调等)虽然在恢复供电后不会自动启动，需要开关操作将其重新投入，但这些负荷的启动同时率和电量需求仍然与他们的停电时间和环境温度密切相关。这会使得在配电系统恢复过程中负荷多样性的丧失，使得总负荷需求增大，局部地区和时段甚至会达到故障前的4-5倍，随着停电时间的增加，这种特点会愈发明显。
由于温控负荷所服务对象一般自身具有一定的热容量，温控负荷的停电损失会随着停电时间变化，即温控负荷的单位恢复价值会随停电时间变化，停电时长越大，单位恢复价值越大，并最终会趋于该负荷最大单位停电损失
Figure BDA0002631336440000141
此外，温控负荷的单位恢复价值还会受制于负荷种类、环境温度等因素影响。因此，考虑到温控负荷的冷负荷启动特性，本发明将负荷i的单位恢复价值bi(t)修正为：
Figure BDA0002631336440000142
Figure BDA0002631336440000143
式中，t0为初始停电时刻，t为评估时刻；τ为温控负荷停电后其温度恢复至环境温度所需的时间；γi为负荷类型，取1为温控负荷，取0为非温控负荷；βi(t)为t时刻第i个负荷处于启动状态的概率(本方法中忽略恢复供电后非自启动负荷人为控制启动的延迟，即可以将无延迟投入的非自启动温控负荷等效为自启动温控负荷)；当达到温控负荷的启动温度后，负荷工作使温度调整了2倍的回差温度时所需时间为di1；当达到温控负荷的停止温度，负荷停止工作后负荷温度恢复至启动温度时所需的时间为di0。
(3)负荷单位恢复价值的职能关联修正
社会分工较为复杂，部分负荷关键职能的充分发挥需要其他负荷供电的配合，对这类负荷提前独立供电的意义不大。这些具有职能耦合关系的负荷，他们恢复供电的重要度应彼此相互影响。因此，需要在负荷单位恢复价值中考虑负荷职能的关联因素。设有N个负荷具有职能耦合关系，i∈[1,2,L L,N]，本发明定义第i个负荷计及负荷职能关联修正的单位恢复价值b′i(t)如下：
Figure BDA0002631336440000144
式中，λn为第n个负荷的恢复状态，取1为已恢复，取0为未恢复；ωn-i为N个职能耦合负荷中第n个负荷正常供电对第i个负荷供电后职能正常发挥的影响因子，ωn-i∈[0,1]，其值越大说明第i个负荷职能正常发挥对第n个负荷正常工作的依赖越大。
负荷母线恢复价值动态评估方法
负荷母线的恢复价值主要取决于该负荷母线恢复所带来的收益、恢复过程中所需要的代价和风险：
(1)待恢复负荷母线的恢复收益包括该母线上待恢复负荷的恢复收益和恢复该母线可以为周边待恢复对象带来的潜在恢复收益。本发明基于待恢复负荷的单位价值、待恢复负荷的容量、评估时长、待恢复负荷母线离供电系统之间的电气距离和供电系统的充裕度定义待恢复负荷的恢复收益。t时刻第l条待恢复负荷母线的恢复收益Il(t)可以定义为：
Figure BDA0002631336440000151
Figure BDA0002631336440000152
式中，b′l-j,k,i(t)，Pl-j,k,i分别为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条负荷母线上第i个待恢复负荷在第t时刻的单位恢复价值和负荷容量；负荷序号i∈[1,2,L L,Ml-j,k]，Ml-j,k为t时刻从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，第j层第k条负荷母线上所有待恢复负荷的个数；k为负荷母线的序号，k∈[1,2,L L,Kl-j]；Kl-j为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，得到第j层上母线的总条数；j为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历时的层数序号，j∈[0,1,2,L L,Jl]，其中j为0表示第l条负荷母线本身；Jl为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历所设定的总层数；t为评估时刻；t0为初始停电时刻；tl为第l条负荷母线的预估恢复时刻；T为评估时长；Δt为恢复一条负荷母线的平均耗时；rl-j,k为第l条负荷母线与第j层第k条母线之间最短路径的线路段数；ηl-adq(t)为t时刻第l条负荷母线所属拟供电分区的系统充裕度；ΔPGl-max(t)为t时刻第l条负荷母线所属分区内(准)带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量；PLl-to_recr(t)为t时刻第l条负荷母线所属分区内剩余待恢复容量。其中分区为当系统中有多个(准)带电系统时，根据一定原则将恢复对象划分给某(准)带电系统形成各自独立的恢复分区；带电系统为处于稳定运行状态的系统；准带电系统为处于停电状态但有自启动能力的电源或由供电能力的母线。
(2)第l条负荷母线的恢复代价Cl(t)主要包括两方面：一方面是电源与该负荷母线之间最短路径上所有开关操作代价之和；另一方面是为了保证供电安全性所实施的电压控制代价(无功补偿)，如下：
Cl(t)＝Cl-e(t)+Cl-ctrl(t) (6)
式中，Cl-e(t)为t时刻恢复第l条负荷母线所耗能代价；Cl-ctrl(t)为t时刻恢复第l条负荷母线所需的控制代价，包括电压控制代价，电源与待恢复第l条负荷母线之间最短路径上的开关动作的折损费用和操作管理费用等。
(3)第l条负荷母线的恢复风险主要是指恢复过程中的操作风险Rl(t)：
Rl(t)＝pl(t)×Lossl(t) (7)
式中，pl(t)为t时刻恢复第l条负荷母线不成功的概率，Lossl(t)为t时刻第l条负荷母线因恢复不成功而延迟供电造成的损失，已恢复负荷母线的恢复风险为0。
(4)综上，第l条负荷母线的恢复价值Vl(t)为:
Vl(t)＝Il(t)-Cl(t)-Rl(t) (8)
3.机组恢复的不确定性评估方法
分布式电源在配电系统中的占比逐渐增加，其很强的随机性和间歇性会对节点电压、线路潮流、电路电流以及网络的可靠性产生较大的影响。本发明根据分布式电源实际的历史出力数据，对其从t时刻至t+Tpro时刻的出力进行预测，并用该段时间内电源输出功率的标准差描述其出力的波动性，标准差越大，电源出力的波动性越大，越不利于恢复。因此，本发明定义t时刻第g台机组的随机因子为：
Figure BDA0002631336440000161
式中，Sg(t)为t时刻至t+Tpro时刻第g台机组输出功率预测值的标准差；Tpro为计算电源出力预测值标准差的评估时长，一般Tpro取值越大，随机性电源的出力波动性越大，即标准差越大，因此其取值与该电源可供范围内供电需求与负荷常规送电电源恢复时长有关。
4.机组母线恢复价值的动态评估方法
待恢复机组母线恢复价值包括：机组母线恢复后，机组启动所能为周边负荷恢复带来的收益；恢复过程中所需要的代价；恢复操作不确定性所带来的风险。
(1)机组母线的恢复收益取决于机组启动后能恢复周边母线上待恢复负荷所产生的潜在收益，即第g条机组母线的恢复收益Ig(t)定义为：
Figure BDA0002631336440000162
Figure BDA0002631336440000171
式中，b′g-j,k,i(t)，Pg-j,k,i分别为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条母线上第i个待恢复负荷t时刻的单位恢复价值和负荷容量；负荷序号i∈[1,2,LL,Mg-j,k]，Mg-j,k为t时刻从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条母线上所有待恢复负荷的个数；k为负荷母线的序号，k∈[1,2,L L,Kg-j]；Kg-j为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到第j层上母线的总条数；j从第g条机组母线向外做宽度优先遍历时的层数序号，j∈[0,1,2,L L,Jg]，其中j为0表示第g条机组母线本身；Jg为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历所设定的总层数；tg为第g条机组母线的预估恢复时刻；Δtsg为第g条机组母线上机组的启动耗时；Δt为恢复一条负荷母线的平均耗时；ηg-adq(t)为t时刻第g条机组母线所属拟供电分区的系统充裕度；此时，ΔPGg-max(t)为t时刻第g条机组母线所属分区内(准)带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量；PLg-to_recr(t)为t时刻第g条机组母线所属分区内剩余待恢复容量。
(2)第g条机组母线的恢复代价Cg取决于该母线所联机组发电量所需耗能代价和机组的控制代价：
Cl(t)＝Cg-e(t)+Cg-ctrl(t) (12)
式中，Cg-e(t)为t时刻恢复第g条机组母线所需的耗能代价；Cg-ctrl(t)为t时刻恢复第g条机组母线的控制代价，包括机组恢复操作的控制代价、电压控制代价、电源与待恢复第g条机组母线之间最短路径上的开关动作折损费用和操作管理费用等。
(3)恢复机组的风险定义为恢复过程中的操作风险Rg：
Rg(t)＝pg(t)×Lossg(t) (13)
式中，pg(t)为t时刻恢复第g条机组母线不成功的概率，Lossg(t)为t时刻第g条机组母线因恢复不成功而延迟供电造成的损失，已恢复机组的恢复风险为0。
(4)综上，第g条机组母线的恢复价值Vg(t)为：
Vg(t)＝Ig(t)-Cg(t)-Rg(t) (14)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，当前时刻分区内负荷母线数为L，赋值ι＝1；
步骤二，第ι条负荷母线上待恢复负荷数为M，赋值i＝1；
步骤三，第i个待恢复负荷单位恢复价值的冷启动特性修正；
步骤四，第i个待恢复负荷单位恢复价值的职能关联修正，若i≤M则i＝1+i并执行步骤三，否则执行步骤五；
步骤五，评估第ι条负荷母线自身的恢复价值Vι-self，若ι≤L则ι＝1+ι并执行步骤二，否则执行步骤六；
步骤六，计算当前时刻分区内的充裕度，分区内机组母线数G，赋值g＝1；
步骤七，评估第g条机组母线上机组的不确定性，从第g条机组母线向外宽度优先遍历Jg层，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg，若g≤G则g＝g+1并执行步骤七，否则执行步骤八；
步骤八，当前时刻分区内负荷母线数L，赋值ι＝1；
步骤九，从第ι条负荷母线向外宽度优先遍历Jι层，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι，若ι≤L则ι＝1+ι并执行步骤八，否则结束退出。
2.根据权利要求1所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，评估第i个待恢复负荷单位恢复价值包括以下步骤：
定义第i个待恢复负荷停电后完全由自身失电所引起的最大经济损失与第i个待恢复负荷的电量损失之比为第i个待恢复负荷的最大单位停电损失
Figure FDA0002631336430000011
用第i个待恢复负荷的最大单位停电损失
Figure FDA0002631336430000012
评估单一常规负荷的单位恢复价值。
3.根据权利要求1所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，第i个待恢复负荷单位恢复价值的冷启动特性修正包括以下步骤：
温控负荷的冷启动特性即配电系统故障停电后设备在重启过程中会出现负荷增长的情况，这是因为历经停电的供电恢复后，一部分的温控负荷自动启动，还有一部分的温控负荷需要开关操作将其重新投入；自动启动的温控负荷的热容量、自动启动的温控负荷的停电时间和自动启动的温控负荷的环境温度影响自动启动的温控负荷的电量需求，需要开关操作的温控负荷的停电时间和需要开关操作的温控负荷的环境温度影响需要开关操作的温控负荷的启动同时率和需要开关操作的温控负荷的电量需求，使得在配电系统恢复过程中负荷多样性的丧失，总负荷需求增大；
由于温控负荷所服务对象自身具有一定的热容量，温控负荷的停电损失会随着停电时间变化，即温控负荷的单位恢复价值会随停电时间变化，停电时长越大，单位恢复价值越大，并最终会趋于该温控负荷最大单位停电损失
Figure FDA0002631336430000024
此外温控负荷的单位恢复价值还受制于负荷种类和环境温度影响；
因此，依据温控负荷的冷负荷启动特性，将第i个待恢复负荷的单位恢复价值bi(t)修正为：
Figure FDA0002631336430000021
Figure FDA0002631336430000022
式中，t0为初始停电时刻，t为评估时刻，τ为温控负荷停电后其温度恢复至环境温度所需的时间；γi为负荷类型，取1为温控负荷，取0为非温控负荷；βi(t)为t时刻第i个待恢复负荷处于启动状态的概率；当达到温控负荷的启动温度后，温控负荷工作使温控负荷自身温度调整了2倍的回差温度时所需时间为di1；当达到温控负荷的停止温度，温控负荷停止工作后温控负荷自身温度恢复至启动温度时所需的时间为di0。
4.根据权利要求1所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，第i个待恢复负荷单位恢复价值的职能关联修正包括以下步骤：
设有N个待恢复负荷具有职能耦合关系，i∈[1,2,L L,N]，定义第i个待恢复负荷计及待恢复负荷的职能关联修正的单位恢复价值b′i(t)如下：
Figure FDA0002631336430000023
式中，λn为第n个待恢复负荷的恢复状态，λn取1为已恢复，λn取0为未恢复；ωn-i为N个职能耦合的负荷中第n个待恢复负荷正常供电对第i个待恢复负荷供电后职能正常发挥的影响因子，ωn-i∈[0,1]，ωn-i值越大说明第n个待恢复负荷职能正常发挥对第i个待恢复负荷正常工作的依赖越大。
5.根据权利要求1所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι包括以下步骤：
(1)待恢复负荷母线的恢复收益包括该母线上待恢复负荷的恢复收益和恢复该母线为周边待恢复对象带来的潜在恢复收益；
t时刻第l条待恢复负荷母线的恢复收益Il(t)可以定义为：
Figure FDA0002631336430000031
Figure FDA0002631336430000032
式中，b′l-j,k,i(t)和Pl-j,k,i分别为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历得到的第j层第k条负荷母线上第i个待恢复负荷在第t时刻的单位恢复价值和负荷容量；负荷序号i∈[1,2,L L,Ml-j,k]，Ml-j,k为t时刻从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，第j层第k条负荷母线上所有待恢复负荷的个数；k为负荷母线的序号，k∈[1,2,L L,Kl-j]；Kl-j为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历，得到第j层上负荷母线的总条数；j为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历时的层数序号，j∈[0,1,2,L L,Jl]，其中j为0表示第l条负荷母线本身；Jl为从第l条负荷母线向外做宽度优先遍历所设定的总层数；
t为评估时刻；t0为初始停电时刻；tl为第l条负荷母线的预估恢复时刻；T为评估时长；Δt为恢复一条负荷母线的平均耗时；rl-j,k为第l条负荷母线与第j层第k条负荷母线之间最短路径的线路段数；
ηl-adq(t)为t时刻第l条负荷母线所属拟供电分区的系统充裕度；ΔPGl-max(t)为t时刻第l条负荷母线所属分区内(准)带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量；PLl-to_recr(t)为t时刻第l条负荷母线所属分区内剩余待恢复容量；
其中分区为当系统中有多个准带电系统时，根据一定原则将恢复对象划分给某准带电系统形成各自独立的恢复分区；带电系统为处于稳定运行状态的系统；准带电系统为处于停电状态但有自启动能力的电源或由供电能力的母线。
6.根据权利要求5所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，评估计及周边Jι层母线恢复价值的第ι条负荷母线恢复价值Vι包括以下步骤：
(2)第l条负荷母线的恢复代价Cl(t)主要包括两方面：一方面是电源与该负荷母线之间最短路径上所有开关操作代价之和；另一方面是为了保证供电安全性所实施的电压控制代价即无功补偿，如下：
Cl(t)＝Cl-e(t)+Cl-ctrl(t) (6)，
式中，Cl-e(t)为t时刻恢复第l条负荷母线所耗能代价；Cl-ctrl(t)为t时刻恢复第l条负荷母线所需的控制代价，包括电压控制代价，电源与待恢复第l条负荷母线之间最短路径上的开关动作的折损费用和操作管理费用；
(3)第l条负荷母线的恢复风险主要是指恢复过程中的操作风险Rl(t)：
Rl(t)＝pl(t)×Lossl(t) (7)，
式中，pl(t)为t时刻恢复第l条负荷母线不成功的概率，Lossl(t)为t时刻第l条负荷母线因恢复不成功而延迟供电造成的损失，已恢复负荷母线的恢复风险为0；
(4)综上，第l条负荷母线的恢复价值Vl(t)为:
Vl(t)＝Il(t)-Cl(t)-Rl(t) (8)。
7.根据权利要求1所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，计算当前时刻分区内的充裕度包括以下步骤：
(1)统计t时刻分区内准带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量，记为ΔPGmax(t)；
(2)统计t时刻分区内剩余待恢复容量，记为PLto_recr(t)；
(3)计算t时刻分区内的充裕度ηadq(t)为:
Figure FDA0002631336430000041
8.根据权利要求1所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，评估第g条机组母线上机组的不确定性包括以下步骤：
根据分布式电源实际的历史出力数据，对分布式电源从t时刻至t+Tpro时刻的出力进行预测，并用该段时间内电源输出功率的标准差描述其出力的波动性，标准差越大，电源出力的波动性越大，越不利于恢复；因此，定义t时刻第g条机组母线的随机因子为：
Figure FDA0002631336430000051
式中，Sg(t)为t时刻至t+Tpro时刻第g条机组母线输出功率预测值的标准差；Tpro为计算电源出力预测值标准差的评估时长。
9.根据权利要求1所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg包括以下步骤：
待恢复机组母线恢复价值包括：①机组母线恢复后，机组启动所能为周边负荷恢复带来的收益，②恢复过程中所需要的代价，③恢复操作不确定性所带来的风险；
(1)机组母线的恢复收益取决于机组母线启动后能恢复周边机组母线上待恢复负荷所产生的潜在收益，即第g条机组母线的恢复收益Ig(t)定义为：
Figure FDA0002631336430000052
Figure FDA0002631336430000053
式中，b′g-j,k,i(t)和Pg-j,k,i分别为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条母线上第i个待恢复负荷t时刻的单位恢复价值和负荷容量；负荷序号i∈[1,2,L L,Mg-j,k]，Mg-j,k为t时刻从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到的第j层第k条母线上所有待恢复负荷的个数；k为负荷母线的序号，k∈[1,2,L L,Kg-j]；Kg-j为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历，得到第j层上母线的总条数；j从第g条机组母线向外做宽度优先遍历时的层数序号，j∈[0,1,2,L L,Jg]，其中j为0表示第g条机组母线本身；Jg为从第g条机组母线向外做宽度优先遍历所设定的总层数；tg为第g条机组母线的预估恢复时刻；Δtsg为第g条机组母线上机组的启动耗时；Δt为恢复一条负荷母线的平均耗时；
ηg-adq(t)为t时刻第g条机组母线所属拟供电分区的系统充裕度；此时，ΔPGg-max(t)为t时刻第g条机组母线所属分区内准带电系统的旋转备用容量加上正常恢复中机组的额定容量；PLg-to_recr(t)为t时刻第g条机组母线所属分区内剩余待恢复容量。
10.根据权利要求9所述的计及不确定性的配电网待恢复对象恢复价值动态评估方法，其特征在于，评估计及周边Jg层母线恢复价值的第g条机组母线恢复价值Vg包括以下步骤：
(2)第g条机组母线的恢复代价Cg取决于第g条机组母线所联机组发电量所需耗能代价和机组的控制代价：
Cl(t)＝Cg-e(t)+Cg-ctrl(t) (13)，
式中，Cg-e(t)为t时刻恢复第g条机组母线所需的耗能代价；Cg-ctrl(t)为t时刻恢复第g条机组母线的控制代价，第g条机组母线的控制代价包括机组恢复操作的控制代价、电压控制代价、电源与待恢复第g条机组母线之间最短路径上的开关动作折损费用和操作管理费用；
(3)恢复机组母线的风险定义为恢复过程中的操作风险Rg：
Rg(t)＝pg(t)×Lossg(t) (14)，
式中，pg(t)为t时刻恢复第g条机组母线不成功的概率，Lossg(t)为t时刻第g条机组母线因恢复不成功而延迟供电造成的损失，已恢复机组的恢复风险为0；
(4)综上，第g条机组母线的恢复价值Vg(t)为：
Vg(t)＝Ig(t)-Cg(t)-Rg(t) (15)。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050041341A (ko) * 2003-10-30 2005-05-04 한국전력공사 전력계통 고장복구 교육훈련시스템
CN105356457A (zh) * 2015-11-20 2016-02-24 国网上海市电力公司 一种电网事故恢复备用容量充裕度评估方法
CN106786546A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 南京工业大学 基于风险评估的配电网故障恢复策略优化方法
CN109638816A (zh) * 2018-12-08 2019-04-16 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 一种配电网故障恢复方案综合评价方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050041341A (ko) * 2003-10-30 2005-05-04 한국전력공사 전력계통 고장복구 교육훈련시스템
CN105356457A (zh) * 2015-11-20 2016-02-24 国网上海市电力公司 一种电网事故恢复备用容量充裕度评估方法
CN106786546A (zh) * 2017-01-11 2017-05-31 南京工业大学 基于风险评估的配电网故障恢复策略优化方法
CN109638816A (zh) * 2018-12-08 2019-04-16 国网江苏省电力有限公司淮安供电分公司 一种配电网故障恢复方案综合评价方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘文轩;顾雪平;李少岩;: "考虑机组重要度和负荷停电损失的网架重构分层协调优化", 华北电力大学学报(自然科学版), no. 02, pages 26 - 36 *
刘文轩;顾雪平;董金哲;: "基于CPGA的网架重构协调优化方法", 中国科技论文, no. 11, pages 98 - 102 *

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