CN113872188B - 一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法 - Google Patents

一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113872188B
CN113872188B CN202111079895.9A CN202111079895A CN113872188B CN 113872188 B CN113872188 B CN 113872188B CN 202111079895 A CN202111079895 A CN 202111079895A CN 113872188 B CN113872188 B CN 113872188B
Authority
CN
China
Prior art keywords
representing
node
constraint
constraints
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111079895.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113872188A (zh
Inventor
秦超
曾永康
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN202111079895.9A priority Critical patent/CN113872188B/zh
Publication of CN113872188A publication Critical patent/CN113872188A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113872188B publication Critical patent/CN113872188B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06312—Adjustment or analysis of established resource schedule, e.g. resource or task levelling, or dynamic rescheduling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
    • H02J3/46—Controlling of the sharing of output between the generators, converters, or transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70—Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法，包括如下步骤：步骤1、输入初始信息；步骤2、以配电系统损失负荷量最小为目标函数建立多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升模型；步骤3、求解配电系统韧性提升模型得到使系统损失负荷最小的资源预先配置与实时调度方案，该方法通过事故前网络重构、事故前操作人员预配置、事故前移动应急电源预配置、基于远程控制开关和手动开关的事故后网络重构、事故后操作人员实时调度、事故后移动应急电源实时调度的优化，提升系统抵御极端事件的能力和从极端事件中恢复的能力。

Description

一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法
技术领域
本发明属于电力系统分析领域，尤其涉及一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法。
背景技术
电力系统是现代社会的重要基础设施，电力系统的安全可靠运行是人们社会生活和经济生活正常进行的重要保障。随着极端天气的出现日益频繁，由极端天气引起的电力系统大规模停电事故越来越多，对人们的生产生活造成了严重的影响。在极端事件发生前，配电系统网络预先重构、操作人员预先配置、移动应急电源预先配置能减少极端事件所引起的故障区域。在极端事件发生后，利用远程控制开关的远程控制特性可以快速隔离故障并恢复部分负荷。在此之后，手动开关与远程控制开关协调动作、操作人员实时调度、移动应急电源实时调度可以进一步隔离故障并恢复更多的负荷。因此，综合考虑事故前网络重构、事故前操作人员预配置、事故前移动应急电源预配置、基于远程控制开关和手动开关的事故后网络重构、事故后操作人员实时调度、事故后移动应急电源实时调度并形成相协调的策略至关重要。
发明内容
为了进一步提升在配电系统的韧性，提升配电系统资源预配置和实施调度的效率，本发明提供了一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法，通过事故前网络重构、事故前操作人员预配置、事故前移动应急电源预配置、基于远程控制开关和手动开关的事故后网络重构、事故后操作人员实时调度、事故后移动应急电源实时调度的优化，提升系统抵御极端事件的能力和从极端事件中恢复的能力。具体方案包括以下步骤：
步骤1给定故障信息、变电站位置信息、分布式电源位置信息、负荷需求信息、网络拓扑信息、资源转移时间信息、开关安装信息；
步骤2以配电系统损失负荷量最小为目标函数建立多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升模型：其配电系统韧性提升模型表示形式为：
Figure BDA0003263586970000011
其中：所述配电系统韧性提升模型受到极端事件影响的过程划分为四个阶段，分别为：事故前阶段、退化阶段、初步恢复阶段和主要恢复阶段；
事故前阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、操作人员预先配置约束、移动应急电源预先配置约束、操作约束；
退化阶段约束条件包括：故障区域辨识约束、操作约束；
初步恢复阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、故障区域辨识约束、操作约束；
主要恢复阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、故障区域辨识约束、操作约束、手动开关动作约束、移动应急电源实时调度约束、操作人员实时调度约束；
以系统损失负荷量最小为目标函数，其表示形式为：
Figure BDA0003263586970000021
其中，C表示所考虑的故障场景集合；B表示所考虑的节点集合；ωi表示所考虑的节点权重；pc表示所考虑的场景概率；Tdeg表示退化阶段时长；Tpir表示初步恢复阶段时长；Δt表示主要恢复阶段每个时段的时长；NP表示主要恢复阶段时段数量；
Figure BDA0003263586970000022
表示退化阶段节点失负荷量；
Figure BDA0003263586970000023
表示初步恢复阶段节点失负荷量；
Figure BDA0003263586970000024
表示主要恢复阶段节点失负荷量；
步骤3求解模型得到使系统损失负荷最小的资源预先配置与实时调度方案。
进一步，所述步骤2中，事故前阶段约束包括：
移动应急电源预先配置约束：
Figure BDA0003263586970000025
Figure BDA0003263586970000026
其中，ΩMEG表示移动应急电源集合；ΩM表示移动应急电源可以连接的节点集合；
Figure BDA0003263586970000027
表示事故前移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure BDA0003263586970000028
否则
Figure BDA0003263586970000029
约束(2)～(3)表示事故前每台移动应急电源预先配置到一个节点，并且仅可配置到可连接节点。
操作人员预先配置约束：
Figure BDA0003263586970000031
Figure BDA0003263586970000032
Figure BDA0003263586970000033
其中，ΩWK表示操作人员集合；ΩDE表示仓库集合；CDE表示仓库容量；
Figure BDA0003263586970000034
表示事故前操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure BDA0003263586970000035
否则
Figure BDA0003263586970000036
约束(4)～(6)表示事故前每个操作人员预先配置到一个仓库，并且仓库容量有上限。
辐射状拓扑约束：
Figure BDA0003263586970000037
Figure BDA0003263586970000038
其中，E表示线路集合；ΩVR表示装有远程控制开关的线路集合；ΩVM表示装有手动开关的线路集合；L表示配电网中所有环路的集合；
Figure BDA0003263586970000039
表示事故前线路ij状态，若闭合则
Figure BDA00032635869700000310
否则
Figure BDA00032635869700000311
Lk,ij表示线路ij是否位于第k个环路，若是则Lk,ij＝1，否则Lk,ij＝0。
约束(7)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性；约束(8)表示未装有开关的线路在事故前为闭合状态。
操作约束：
Figure BDA00032635869700000312
Figure BDA00032635869700000313
Figure BDA00032635869700000314
Figure BDA00032635869700000315
Figure BDA0003263586970000041
Figure BDA0003263586970000042
Figure BDA0003263586970000043
Figure BDA0003263586970000044
Figure BDA0003263586970000045
Figure BDA0003263586970000046
Figure BDA0003263586970000047
Figure BDA0003263586970000048
其中，π(j)表示节点j父节点集合；δ(j)表示节点j子节点集合；PL,j表示节点j有功负荷需求；QL,j表示节点j无功负荷需求；
Figure BDA0003263586970000049
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA00032635869700000410
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA00032635869700000411
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA00032635869700000412
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA00032635869700000413
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA00032635869700000414
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA00032635869700000415
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA00032635869700000416
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA00032635869700000417
表示第k个分布式电源是否位于节点j，若是则
Figure BDA00032635869700000418
否则
Figure BDA00032635869700000419
表示第k个变电站是否位于节点j，若是则
Figure BDA00032635869700000420
否则
Figure BDA00032635869700000421
rij表示线路ij电阻；xij表示线路ij电抗；
Figure BDA00032635869700000422
表示节点j电压；
Figure BDA00032635869700000423
表示节点j电压上限；
Figure BDA00032635869700000424
表示节点j电压下限；
Figure BDA00032635869700000425
表示线路ij容量上限；
Figure BDA00032635869700000426
表示分布式电源k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700000427
表示分布式电源k无功出力上限；
Figure BDA00032635869700000428
表示变电站k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700000429
表示变电站k无功出力上限；
Figure BDA00032635869700000430
表示移动应急电源k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700000431
表示移动应急电源k无功出力上限。
约束(9)～(11)为网络潮流平衡约束；约束(12)为节点电压上下限约束；约束(13)～(14)为线路容量约束；约束(15)～(20)为电源出力约束。
进一步，所述步骤2中，退化阶段约束包括：
故障区域辨识约束：
Figure BDA0003263586970000051
Figure BDA0003263586970000052
Figure BDA0003263586970000053
Figure BDA0003263586970000054
其中，fij,c表示线路是否发生故障，若是则fij,c＝1，否则fij,c＝0；
Figure BDA0003263586970000055
表示退化阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA0003263586970000056
否则
Figure BDA0003263586970000057
约束(21)～(22)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(23)～(24)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000058
Figure BDA0003263586970000059
其中，
Figure BDA00032635869700000510
表示退化阶段节点j有功失负荷量；
Figure BDA00032635869700000511
表示退化阶段节点j无功失负荷量。
约束(25)～(26)表示故障区域节点失去全部负荷。
进一步，所述步骤2中，初步恢复阶段约束包括：
辐射状拓扑约束：
Figure BDA00032635869700000512
Figure BDA00032635869700000513
其中，
Figure BDA00032635869700000514
表示初步恢复阶段线路ij状态，若闭合则
Figure BDA00032635869700000515
否则
Figure BDA00032635869700000516
aij表示线路ij是否装有远程控制开关，若是则aij＝1，否则aij＝0。
约束(27)表示在初步恢复阶段仅远程控制开关可以动作；约束(28)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性。
故障区域辨识约束：
Figure BDA0003263586970000061
Figure BDA0003263586970000062
Figure BDA0003263586970000063
Figure BDA0003263586970000064
Figure BDA0003263586970000065
其中，
Figure BDA0003263586970000066
表示初步恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA0003263586970000067
否则
Figure BDA0003263586970000068
约束(29)～(30)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(31)～(32)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；约束(33)表示故障区域不应因开关操作而扩大。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000069
Figure BDA00032635869700000610
Figure BDA00032635869700000611
Figure BDA00032635869700000612
Figure BDA00032635869700000613
Figure BDA00032635869700000614
Figure BDA00032635869700000615
Figure BDA00032635869700000616
Figure BDA00032635869700000617
Figure BDA0003263586970000071
Figure BDA0003263586970000072
Figure BDA0003263586970000073
Figure BDA0003263586970000074
Figure BDA0003263586970000075
其中，
Figure BDA0003263586970000076
表示节点j有功失负荷量；
Figure BDA0003263586970000077
表示节点j无功失负荷量；
Figure BDA0003263586970000078
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA0003263586970000079
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA00032635869700000710
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA00032635869700000711
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA00032635869700000712
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA00032635869700000713
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA00032635869700000714
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA00032635869700000715
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA00032635869700000716
表示节点j电压。
约束(34)～(36)为网络潮流平衡约束；约束(37)为节点电压上下限约束；约束(38)～(39)为线路容量约束；约束(39)～(45)为电源出力约束；约束(46)～(47)表示故障区域节点失去全部负荷。
进一步，所述步骤2中，主要恢复阶段约束包括：
辐射状拓扑约束：
Figure BDA00032635869700000717
Figure BDA00032635869700000718
Figure BDA00032635869700000719
其中，ΩT表示主要恢复阶段时段集合；
Figure BDA00032635869700000720
表示主要恢复阶段t时段线路ij状态，若闭合则
Figure BDA00032635869700000721
否则
Figure BDA00032635869700000722
bij表示线路ij是否装有手动开关，若是则bij＝1，否则bij＝0；T0表示主要恢复阶段初始时段。
约束(48)表示主要恢复阶段初始拓扑与初步恢复阶段拓扑相同；约束(49)表示在主要恢复阶段远程控制开关和手动开关均可以动作；约束(50)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性。
故障区域辨识约束：
Figure BDA0003263586970000081
Figure BDA0003263586970000082
Figure BDA0003263586970000083
Figure BDA0003263586970000084
Figure BDA0003263586970000085
Figure BDA0003263586970000086
其中，
Figure BDA0003263586970000087
表示主要恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA0003263586970000088
否则
Figure BDA0003263586970000089
约束(51)～(52)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(53)～(54)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；约束(55)表示主要恢复阶段初始故障区域与初步恢复阶段故障区域相同；约束(56)表示故障区域不应因开关操作而扩大。
操作约束：
Figure BDA00032635869700000810
Figure BDA00032635869700000811
Figure BDA00032635869700000812
Figure BDA00032635869700000813
Figure BDA00032635869700000814
Figure BDA0003263586970000091
Figure BDA0003263586970000092
Figure BDA0003263586970000093
Figure BDA0003263586970000094
Figure BDA0003263586970000095
Figure BDA0003263586970000096
Figure BDA0003263586970000097
Figure BDA0003263586970000098
Figure BDA0003263586970000099
Figure BDA00032635869700000910
其中，
Figure BDA00032635869700000911
表示节点j有功失负荷量；
Figure BDA00032635869700000912
表示节点j无功失负荷量；
Figure BDA00032635869700000913
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA00032635869700000914
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA00032635869700000915
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA00032635869700000916
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA00032635869700000917
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA00032635869700000918
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA00032635869700000919
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA00032635869700000920
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA00032635869700000921
表示节点j电压；
Figure BDA00032635869700000922
表示主要恢复阶段t时段移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure BDA00032635869700000923
否则
Figure BDA00032635869700000924
约束(57)～(59)为网络潮流平衡约束；约束(60)为节点电压上下限约束；约束(61)～(62)为线路容量约束；约束(63)～(68)为电源出力约束；约束(69)～(70)表示故障区域节点失去全部负荷。
操作人员实时调度约束：
Figure BDA00032635869700000925
Figure BDA00032635869700000926
Figure BDA0003263586970000101
Figure BDA0003263586970000102
Figure BDA0003263586970000103
其中，
Figure BDA0003263586970000104
表示主要恢复阶段t时段操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure BDA0003263586970000105
否则
Figure BDA0003263586970000106
表示操作人员从位置m到位置n的转移时间；
Figure BDA0003263586970000107
表示向上取整后的转移时间。
约束(71)表示主要恢复阶段操作人员初始位置与事故前位置相同；约束(72)表示同一个操作人员最多同时位于一个位置；约束(73)表示除初始时段外，操作人员仅会位于装有手动开关的位置；约束(74)为转移时间向上取整约束；约束(75)约束了操作人员在不同位置间的转移。
手动开关动作约束：
Figure BDA0003263586970000108
Figure BDA0003263586970000109
其中，
Figure BDA00032635869700001010
表示位置m处手动开关动作所需操作时间；
Figure BDA00032635869700001011
表示向上取整后的操作时间；
Figure BDA00032635869700001012
表示t时段线路状态是否发生改变，若是则
Figure BDA00032635869700001013
否则
Figure BDA00032635869700001014
约束(76)为操作时间向上取整约束；约束(77)表示若某位置手动开关状态发生了改变，则在该位置前
Figure BDA00032635869700001015
个时段，至少有同一个操作人员始终在操作开关。
移动应急开关实时调度约束：
Figure BDA0003263586970000111
Figure BDA0003263586970000112
Figure BDA0003263586970000113
Figure BDA0003263586970000114
Figure BDA0003263586970000115
其中，
Figure BDA0003263586970000116
表示移动应急电源从节点i转移到节点j所需时间；
Figure BDA0003263586970000117
表示向上取整后的转移时间。
约束(78)为转移时间向上取整约束；约束(79)表示主要恢复阶段移动应急电源的初始位置与事故前阶段相同；约束(80)约束了移动应急电源在不同节点间的转移；约束(81)表示同一台移动应急电源最多同时位于一个节点；约束(82)表示移动应急电源仅可移动至可连接节点。
有益效果
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
现有技术中，在考虑配电系统韧性提升时，通常只考虑事故后的恢复过程而忽略事故前的预先配置过程。同时，即使考虑事故前预先配置过程，通常忽略事故前过程与事故后过程的多种耦合关系。相比于现有技术，本发明填补了此空白，综合考虑了事故前后网络拓扑的耦合关系，资源时空特性的耦合关系。
现有技术中，在考虑配电系统韧性提升时，通常只考虑少量资源。例如：在考虑线路开闭状态改变时，通常只考虑一种开关类型，而忽略了远程控制开关与手动开关在动作时的区别。同时，在考虑手动开关动作时，通常没有考虑开关操作人员的调度。相比于现有技术，本发明填补了此空白，综合考虑了手动开关、远程控制开关、移动应急电源、分布式电源、操作人员等资源的协调配置与调度。
综上，本发明所提出的方法可以实现高效的事故预防、故障隔离与负荷恢复过程，从而提升配电网对于极端事件的应对能力。
附图说明
图1为本发明提供的一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法的实施方式的流程示意图；
图2 IEEE 123节点配电系统事故前预先配置结果；
图3 IEEE 123节点配电系统退化阶段故障演化结果；
图4 IEEE 123节点配电系统初步恢复阶段结果；
图5 IEEE 123节点配电系统主要恢复阶段结果；
具体实施方式
下面结合附图和具体实施算例对本发明技术方案作进一步详细描述。
本发明提供的一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法，其实施流程图如图1所示，详细说明如下：
步骤1输入初始信息，包括：给定故障信息、变电站位置信息、分布式电源位置信息、负荷需求信息、网络拓扑信息、资源转移时间信息、开关安装信息等信息。
步骤2以配电系统损失负荷量最小为目标函数建立多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升模型：
事故前网络重构、事故前操作人员预配置、事故前移动应急电源预配置、基于远程控制开关和手动开关的事故后网络重构、事故后操作人员实时调度、事故后移动应急电源实时调度的极端事件预防和恢复模型，在给定的约束条件下，求解得到使系统损失负荷最小的资源预先配置与实时调度方案。
该方法将配电系统受到极端事件影响的过程划分为四个阶段，分别为：事故前阶段、退化阶段、初步恢复阶段和主要恢复阶段。事故前阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、操作人员预先配置约束、移动应急电源预先配置约束、操作约束；退化阶段约束条件包括：故障区域辨识约束、操作约束；初步恢复阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、故障区域辨识约束、操作约束；主要恢复阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、故障区域辨识约束、操作约束、手动开关动作约束、移动应急电源实时调度约束、操作人员实时调度约束。
所述步骤2中，以系统损失负荷量最小为目标函数，其表示形式为：
Figure BDA0003263586970000121
其中，C表示所考虑的故障场景集合；B表示所考虑的节点集合；ωi表示所考虑的节点权重；pc表示所考虑的场景概率；Tdeg表示退化阶段时长；Tpir表示初步恢复阶段时长；Δt表示主要恢复阶段每个时段的时长；NP表示主要恢复阶段时段数量；
Figure BDA0003263586970000131
表示退化阶段节点失负荷量；
Figure BDA0003263586970000132
表示初步恢复阶段节点失负荷量；
Figure BDA0003263586970000133
表示主要恢复阶段节点失负荷量。
所述步骤2中，事故前阶段约束包括：
移动应急电源预先配置约束：
Figure BDA0003263586970000134
Figure BDA0003263586970000135
其中，ΩMEG表示移动应急电源集合；ΩM表示移动应急电源可以连接的节点集合；
Figure BDA0003263586970000136
表示事故前移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure BDA0003263586970000137
否则
Figure BDA0003263586970000138
约束(2)～(3)表示事故前每台移动应急电源预先配置到一个节点，并且仅可配置到可连接节点。
操作人员预先配置约束：
Figure BDA0003263586970000139
Figure BDA00032635869700001310
Figure BDA00032635869700001311
其中，ΩWK表示操作人员集合；ΩDE表示仓库集合；CDE表示仓库容量；
Figure BDA00032635869700001312
表示事故前操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure BDA00032635869700001313
否则
Figure BDA00032635869700001314
约束(4)～(6)表示事故前每个操作人员预先配置到一个仓库，并且仓库容量有上限。
辐射状拓扑约束：
Figure BDA00032635869700001315
Figure BDA0003263586970000141
其中，E表示线路集合；ΩVR表示装有远程控制开关的线路集合；ΩVM表示装有手动开关的线路集合；L表示配电网中所有环路的集合；
Figure BDA0003263586970000142
表示事故前线路ij状态，若闭合则
Figure BDA0003263586970000143
否则
Figure BDA0003263586970000144
Lk,ij表示线路ij是否位于第k个环路，若是则Lk,ij＝1，否则Lk,ij＝0。
约束(7)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性；约束(8)表示未装有开关的线路在事故前为闭合状态。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000145
Figure BDA0003263586970000146
Figure BDA0003263586970000147
Figure BDA0003263586970000148
Figure BDA0003263586970000149
Figure BDA00032635869700001410
Figure BDA00032635869700001411
Figure BDA00032635869700001412
Figure BDA00032635869700001413
Figure BDA00032635869700001414
Figure BDA00032635869700001415
Figure BDA00032635869700001416
其中，π(j)表示节点j父节点集合；δ(j)表示节点j子节点集合；PL,j表示节点j有功负荷需求；QL,j表示节点j无功负荷需求；
Figure BDA00032635869700001417
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA00032635869700001418
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA00032635869700001419
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA0003263586970000151
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000152
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA0003263586970000153
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000154
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA0003263586970000155
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA0003263586970000156
表示第k个分布式电源是否位于节点j，若是则
Figure BDA0003263586970000157
否则
Figure BDA0003263586970000158
表示第k个变电站是否位于节点j，若是则
Figure BDA0003263586970000159
否则
Figure BDA00032635869700001510
rij表示线路ij电阻；xij表示线路ij电抗；
Figure BDA00032635869700001511
表示节点j电压；
Figure BDA00032635869700001512
表示节点j电压上限；
Figure BDA00032635869700001513
表示节点j电压下限；
Figure BDA00032635869700001514
表示线路ij容量上限；
Figure BDA00032635869700001515
表示分布式电源k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700001516
表示分布式电源k无功出力上限；
Figure BDA00032635869700001517
表示变电站k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700001518
表示变电站k无功出力上限；
Figure BDA00032635869700001519
表示移动应急电源k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700001520
表示移动应急电源k无功出力上限。
约束(9)～(11)为网络潮流平衡约束；约束(12)为节点电压上下限约束；约束(13)～(14)为线路容量约束；约束(15)～(20)为电源出力约束。
所述步骤2中，退化阶段约束包括：
故障区域辨识约束：
Figure BDA00032635869700001521
Figure BDA00032635869700001522
Figure BDA00032635869700001523
Figure BDA00032635869700001524
其中，fij,c表示线路是否发生故障，若是则fij,c＝1，否则fij,c＝0；
Figure BDA00032635869700001525
表示退化阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA00032635869700001526
否则
Figure BDA00032635869700001527
约束(21)～(22)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(23)～(24)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同。
操作约束：
Figure BDA00032635869700001528
Figure BDA0003263586970000161
其中，
Figure BDA0003263586970000162
表示退化阶段节点j有功失负荷量；
Figure BDA0003263586970000163
表示退化阶段节点j无功失负荷量。
约束(25)～(26)表示故障区域节点失去全部负荷。
所述步骤2中，初步恢复阶段约束包括：
辐射状拓扑约束：
Figure BDA0003263586970000164
Figure BDA0003263586970000165
其中，
Figure BDA0003263586970000166
表示初步恢复阶段线路ij状态，若闭合则
Figure BDA0003263586970000167
否则
Figure BDA0003263586970000168
aij表示线路ij是否装有远程控制开关，若是则aij＝1，否则aij＝0。
约束(27)表示在初步恢复阶段仅远程控制开关可以动作；约束(28)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性。
故障区域辨识约束：
Figure BDA0003263586970000169
Figure BDA00032635869700001610
Figure BDA00032635869700001611
Figure BDA00032635869700001612
Figure BDA00032635869700001613
其中，
Figure BDA00032635869700001614
表示初步恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA00032635869700001615
否则
Figure BDA00032635869700001616
约束(29)～(30)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(31)～(32)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；约束(33)表示故障区域不应因开关操作而扩大。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000171
Figure BDA0003263586970000172
Figure BDA0003263586970000173
Figure BDA0003263586970000174
Figure BDA0003263586970000175
Figure BDA0003263586970000176
Figure BDA0003263586970000177
Figure BDA0003263586970000178
Figure BDA0003263586970000179
Figure BDA00032635869700001710
Figure BDA00032635869700001711
Figure BDA00032635869700001712
Figure BDA00032635869700001713
Figure BDA00032635869700001714
其中，
Figure BDA00032635869700001715
表示节点j有功失负荷量；
Figure BDA00032635869700001716
表示节点j无功失负荷量；
Figure BDA00032635869700001717
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA00032635869700001718
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA00032635869700001719
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA00032635869700001720
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA00032635869700001721
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA00032635869700001722
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA00032635869700001723
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA00032635869700001724
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA00032635869700001725
表示节点j电压。
约束(34)～(36)为网络潮流平衡约束；约束(37)为节点电压上下限约束；约束(38)～(39)为线路容量约束；约束(39)～(45)为电源出力约束；约束(46)～(47)表示故障区域节点失去全部负荷。
所述步骤2中，主要恢复阶段约束包括：
辐射状拓扑约束：
Figure BDA0003263586970000181
Figure BDA0003263586970000182
Figure BDA0003263586970000183
其中，ΩT表示主要恢复阶段时段集合；
Figure BDA0003263586970000184
表示主要恢复阶段t时段线路ij状态，若闭合则
Figure BDA0003263586970000185
否则
Figure BDA0003263586970000186
bij表示线路ij是否装有手动开关，若是则bij＝1，否则bij＝0；T0表示主要恢复阶段初始时段。
约束(48)表示主要恢复阶段初始拓扑与初步恢复阶段拓扑相同；约束(49)表示在主要恢复阶段远程控制开关和手动开关均可以动作；约束(50)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性。
故障区域辨识约束：
Figure BDA0003263586970000187
Figure BDA0003263586970000188
Figure BDA0003263586970000189
Figure BDA00032635869700001810
Figure BDA00032635869700001811
Figure BDA00032635869700001812
其中，
Figure BDA00032635869700001813
表示主要恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA00032635869700001814
否则
Figure BDA00032635869700001815
约束(51)～(52)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(53)～(54)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；约束(55)表示主要恢复阶段初始故障区域与初步恢复阶段故障区域相同；约束(56)表示故障区域不应因开关操作而扩大。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000191
Figure BDA0003263586970000192
Figure BDA0003263586970000193
Figure BDA0003263586970000194
Figure BDA0003263586970000195
Figure BDA0003263586970000196
Figure BDA0003263586970000197
Figure BDA0003263586970000198
Figure BDA0003263586970000199
Figure BDA00032635869700001910
Figure BDA00032635869700001911
Figure BDA00032635869700001912
Figure BDA00032635869700001913
Figure BDA00032635869700001914
其中，
Figure BDA00032635869700001915
表示节点j有功失负荷量；
Figure BDA00032635869700001916
表示节点j无功失负荷量；
Figure BDA00032635869700001917
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA0003263586970000201
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA0003263586970000202
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA0003263586970000203
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000204
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA0003263586970000205
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000206
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA0003263586970000207
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA0003263586970000208
表示节点j电压；
Figure BDA0003263586970000209
表示主要恢复阶段t时段移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure BDA00032635869700002010
否则
Figure BDA00032635869700002011
约束(57)～(59)为网络潮流平衡约束；约束(60)为节点电压上下限约束；约束(61)～(62)为线路容量约束；约束(63)～(68)为电源出力约束；约束(69)～(70)表示故障区域节点失去全部负荷。
操作人员实时调度约束：
Figure BDA00032635869700002012
Figure BDA00032635869700002013
Figure BDA00032635869700002014
Figure BDA00032635869700002015
Figure BDA00032635869700002016
其中，
Figure BDA00032635869700002017
表示主要恢复阶段t时段操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure BDA00032635869700002018
否则
Figure BDA00032635869700002019
表示操作人员从位置m到位置n的转移时间；
Figure BDA00032635869700002020
表示向上取整后的转移时间。
约束(71)表示主要恢复阶段操作人员初始位置与事故前位置相同；约束(72)表示同一个操作人员最多同时位于一个位置；约束(73)表示除初始时段外，操作人员仅会位于装有手动开关的位置；约束(74)为转移时间向上取整约束；约束(75)约束了操作人员在不同位置间的转移。
手动开关动作约束：
Figure BDA0003263586970000211
Figure BDA0003263586970000212
其中，
Figure BDA0003263586970000213
表示位置m处手动开关动作所需操作时间；
Figure BDA0003263586970000214
表示向上取整后的操作时间；
Figure BDA0003263586970000215
表示t时段线路状态是否发生改变，若是则
Figure BDA0003263586970000216
否则
Figure BDA0003263586970000217
约束(76)为操作时间向上取整约束；约束(77)表示若某位置手动开关状态发生了改变，则在该位置前
Figure BDA0003263586970000218
个时段，至少有同一个操作人员始终在操作开关。
移动应急开关实时调度约束：
Figure BDA0003263586970000219
Figure BDA00032635869700002110
Figure BDA00032635869700002111
Figure BDA00032635869700002112
Figure BDA00032635869700002113
其中，
Figure BDA00032635869700002114
表示移动应急电源从节点i转移到节点j所需时间；
Figure BDA00032635869700002115
表示向上取整后的转移时间。
约束(78)为转移时间向上取整约束；约束(79)表示主要恢复阶段移动应急电源的初始位置与事故前阶段相同；约束(80)约束了移动应急电源在不同节点间的转移；约束(81)表示同一台移动应急电源最多同时位于一个节点；约束(82)表示移动应急电源仅可移动至可连接节点。
所述步骤2中，考虑多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升模型，其表示形式为：
Figure BDA0003263586970000221
步骤3求解配电系统韧性提升模型得到使系统损失负荷最小的资源预先配置与实时调度方案。
所述步骤2中，事故前阶段约束包括：
移动应急电源预先配置约束：
Figure BDA0003263586970000222
Figure BDA0003263586970000223
其中，ΩMEG表示移动应急电源集合；ΩM表示移动应急电源可以连接的节点集合；
Figure BDA0003263586970000224
表示事故前移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure BDA0003263586970000225
否则
Figure BDA0003263586970000226
约束(2)～(3)表示事故前每台移动应急电源预先配置到一个节点，并且仅可配置到可连接节点。
操作人员预先配置约束：
Figure BDA0003263586970000227
Figure BDA0003263586970000228
Figure BDA0003263586970000229
其中，ΩWK表示操作人员集合；ΩDE表示仓库集合；CDE表示仓库容量；
Figure BDA00032635869700002210
表示事故前操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure BDA00032635869700002211
否则
Figure BDA00032635869700002212
约束(4)～(6)表示事故前每个操作人员预先配置到一个仓库，并且仓库容量有上限。
辐射状拓扑约束：
Figure BDA0003263586970000231
Figure BDA0003263586970000232
其中，E表示线路集合；ΩVR表示装有远程控制开关的线路集合；ΩVM表示装有手动开关的线路集合；L表示配电网中所有环路的集合；
Figure BDA0003263586970000233
表示事故前线路ij状态，若闭合则
Figure BDA0003263586970000234
否则
Figure BDA0003263586970000235
Lk,ij表示线路ij是否位于第k个环路，若是则Lk,ij＝1，否则Lk,ij＝0。
约束(7)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性；约束(8)表示未装有开关的线路在事故前为闭合状态。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000236
Figure BDA0003263586970000237
Figure BDA0003263586970000238
Figure BDA0003263586970000239
Figure BDA00032635869700002310
Figure BDA00032635869700002311
Figure BDA00032635869700002312
Figure BDA00032635869700002313
Figure BDA00032635869700002314
Figure BDA00032635869700002315
Figure BDA00032635869700002316
Figure BDA00032635869700002317
其中，π(j)表示节点j父节点集合；δ(j)表示节点j子节点集合；PL,j表示节点j有功负荷需求；QL,j表示节点j无功负荷需求；
Figure BDA0003263586970000241
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA0003263586970000242
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA0003263586970000243
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA0003263586970000244
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000245
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA0003263586970000246
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000247
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA0003263586970000248
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA0003263586970000249
表示第k个分布式电源是否位于节点j，若是则
Figure BDA00032635869700002410
否则
Figure BDA00032635869700002411
表示第k个变电站是否位于节点j，若是则
Figure BDA00032635869700002412
否则
Figure BDA00032635869700002413
rij表示线路ij电阻；xij表示线路ij电抗；
Figure BDA00032635869700002414
表示节点j电压；
Figure BDA00032635869700002415
表示节点j电压上限；
Figure BDA00032635869700002416
表示节点j电压下限；
Figure BDA00032635869700002417
表示线路ij容量上限；
Figure BDA00032635869700002418
表示分布式电源k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700002419
表示分布式电源k无功出力上限；
Figure BDA00032635869700002420
表示变电站k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700002421
表示变电站k无功出力上限；
Figure BDA00032635869700002422
表示移动应急电源k有功出力上限；
Figure BDA00032635869700002423
表示移动应急电源k无功出力上限。
约束(9)～(11)为网络潮流平衡约束；约束(12)为节点电压上下限约束；约束(13)～(14)为线路容量约束；约束(15)～(20)为电源出力约束。
所述步骤2中，退化阶段约束包括：
故障区域辨识约束：
Figure BDA00032635869700002424
Figure BDA00032635869700002425
Figure BDA00032635869700002426
Figure BDA00032635869700002427
其中，fij,c表示线路是否发生故障，若是则fij,c＝1，否则fij,c＝0；
Figure BDA00032635869700002428
表示退化阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA00032635869700002429
否则
Figure BDA00032635869700002430
约束(21)～(22)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(23)～(24)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000251
Figure BDA0003263586970000252
其中，
Figure BDA0003263586970000253
表示退化阶段节点j有功失负荷量；
Figure BDA0003263586970000254
表示退化阶段节点j无功失负荷量。
约束(25)～(26)表示故障区域节点失去全部负荷。
所述步骤2中，初步恢复阶段约束包括：
辐射状拓扑约束：
Figure BDA0003263586970000255
Figure BDA0003263586970000256
其中，
Figure BDA0003263586970000257
表示初步恢复阶段线路ij状态，若闭合则
Figure BDA0003263586970000258
否则
Figure BDA0003263586970000259
aij表示线路ij是否装有远程控制开关，若是则aij＝1，否则aij＝0。
约束(27)表示在初步恢复阶段仅远程控制开关可以动作；约束(28)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性。
故障区域辨识约束：
Figure BDA00032635869700002510
Figure BDA00032635869700002511
Figure BDA00032635869700002512
Figure BDA00032635869700002513
Figure BDA00032635869700002514
其中，
Figure BDA00032635869700002515
表示初步恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA00032635869700002516
否则
Figure BDA00032635869700002517
约束(29)～(30)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(31)～(32)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；约束(33)表示故障区域不应因开关操作而扩大。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000261
Figure BDA0003263586970000262
Figure BDA0003263586970000263
Figure BDA0003263586970000264
Figure BDA0003263586970000265
Figure BDA0003263586970000266
Figure BDA0003263586970000267
Figure BDA0003263586970000268
Figure BDA0003263586970000269
Figure BDA00032635869700002610
Figure BDA00032635869700002611
Figure BDA00032635869700002612
Figure BDA00032635869700002613
Figure BDA00032635869700002614
其中，
Figure BDA00032635869700002615
表示节点j有功失负荷量；
Figure BDA00032635869700002616
表示节点j无功失负荷量；
Figure BDA00032635869700002617
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA00032635869700002618
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA00032635869700002619
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA00032635869700002620
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000271
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA0003263586970000272
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000273
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA0003263586970000274
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA0003263586970000275
表示节点j电压。
约束(34)～(36)为网络潮流平衡约束；约束(37)为节点电压上下限约束；约束(38)～(39)为线路容量约束；约束(39)～(45)为电源出力约束；约束(46)～(47)表示故障区域节点失去全部负荷。
所述步骤2中，主要恢复阶段约束包括：
辐射状拓扑约束：
Figure BDA0003263586970000276
Figure BDA0003263586970000277
Figure BDA0003263586970000278
其中，ΩT表示主要恢复阶段时段集合；
Figure BDA0003263586970000279
表示主要恢复阶段t时段线路ij状态，若闭合则
Figure BDA00032635869700002710
否则
Figure BDA00032635869700002711
bij表示线路ij是否装有手动开关，若是则bij＝1，否则bij＝0；T0表示主要恢复阶段初始时段。
约束(48)表示主要恢复阶段初始拓扑与初步恢复阶段拓扑相同；约束(49)表示在主要恢复阶段远程控制开关和手动开关均可以动作；约束(50)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性。
故障区域辨识约束：
Figure BDA00032635869700002712
Figure BDA00032635869700002713
Figure BDA00032635869700002714
Figure BDA00032635869700002715
Figure BDA00032635869700002716
Figure BDA00032635869700002717
其中，
Figure BDA0003263586970000281
表示主要恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure BDA0003263586970000282
否则
Figure BDA0003263586970000283
约束(51)～(52)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(53)～(54)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；约束(55)表示主要恢复阶段初始故障区域与初步恢复阶段故障区域相同；约束(56)表示故障区域不应因开关操作而扩大。
操作约束：
Figure BDA0003263586970000284
Figure BDA0003263586970000285
Figure BDA0003263586970000286
Figure BDA0003263586970000287
Figure BDA0003263586970000288
Figure BDA0003263586970000289
Figure BDA00032635869700002810
Figure BDA00032635869700002811
Figure BDA00032635869700002812
Figure BDA00032635869700002813
Figure BDA00032635869700002814
Figure BDA00032635869700002815
Figure BDA0003263586970000291
Figure BDA0003263586970000292
其中，
Figure BDA0003263586970000293
表示节点j有功失负荷量；
Figure BDA0003263586970000294
表示节点j无功失负荷量；
Figure BDA0003263586970000295
表示线路ij有功潮流；
Figure BDA0003263586970000296
表示线路ij无功潮流；
Figure BDA0003263586970000297
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure BDA0003263586970000298
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure BDA0003263586970000299
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure BDA00032635869700002910
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure BDA00032635869700002911
表示第k个变电站有功出力；
Figure BDA00032635869700002912
表示第k个变电站无功出力；
Figure BDA00032635869700002913
表示节点j电压；
Figure BDA00032635869700002914
表示主要恢复阶段t时段移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure BDA00032635869700002915
否则
Figure BDA00032635869700002916
约束(57)～(59)为网络潮流平衡约束；约束(60)为节点电压上下限约束；约束(61)～(62)为线路容量约束；约束(63)～(68)为电源出力约束；约束(69)～(70)表示故障区域节点失去全部负荷。
操作人员实时调度约束：
Figure BDA00032635869700002917
Figure BDA00032635869700002918
Figure BDA00032635869700002919
Figure BDA00032635869700002920
Figure BDA00032635869700002921
其中，
Figure BDA00032635869700002922
表示主要恢复阶段t时段操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure BDA00032635869700002923
否则
Figure BDA00032635869700002924
表示操作人员从位置m到位置n的转移时间；
Figure BDA00032635869700002925
表示向上取整后的转移时间。
约束(71)表示主要恢复阶段操作人员初始位置与事故前位置相同；约束(72)表示同一个操作人员最多同时位于一个位置；约束(73)表示除初始时段外，操作人员仅会位于装有手动开关的位置；约束(74)为转移时间向上取整约束；约束(75)约束了操作人员在不同位置间的转移。
手动开关动作约束：
Figure BDA0003263586970000301
Figure BDA0003263586970000302
其中，
Figure BDA0003263586970000303
表示位置m处手动开关动作所需操作时间；
Figure BDA0003263586970000304
表示向上取整后的操作时间；
Figure BDA0003263586970000305
表示t时段线路状态是否发生改变，若是则
Figure BDA0003263586970000306
否则
Figure BDA0003263586970000307
约束(76)为操作时间向上取整约束；约束(77)表示若某位置手动开关状态发生了改变，则在该位置前
Figure BDA0003263586970000308
个时段，至少有同一个操作人员始终在操作开关。
移动应急开关实时调度约束：
Figure BDA0003263586970000309
Figure BDA00032635869700003010
Figure BDA00032635869700003011
Figure BDA00032635869700003013
Figure BDA00032635869700003014
其中，
Figure BDA00032635869700003015
表示移动应急电源从节点i转移到节点j所需时间；
Figure BDA00032635869700003016
表示向上取整后的转移时间。
约束(78)为转移时间向上取整约束；约束(79)表示主要恢复阶段移动应急电源的初始位置与事故前阶段相同；约束(80)约束了移动应急电源在不同节点间的转移；约束(81)表示同一台移动应急电源最多同时位于一个节点；约束(82)表示移动应急电源仅可移动至可连接节点。
所述步骤2中，考虑多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升模型，其表示形式为：
Figure BDA0003263586970000311
步骤1：采用如图2所示的IEEE 123节点配电系统验证本发明所提方法的有效性与正确性。基于如表1所示的线路故障信息，给定变电站位置信息、分布式电源位置信息、负荷需求信息、网络拓扑信息、资源转移时间信息、开关安装信息等。
表1故障场景集合
Figure BDA0003263586970000312
步骤2：
以系统损失负荷量最小为目标函数，建立考虑事故前网络重构、事故前操作人员预配置、事故前移动应急电源预配置、基于远程控制开关和手动开关的事故后网络重构、事故后操作人员实时调度、事故后移动应急电源实时调度的极端事件预防和恢复模型，在给定的约束条件下，求解得到使系统损失负荷最小的资源预先配置与实时调度方案。
该方法将配电系统受到极端事件影响的过程划分为四个阶段，分别为：事故前阶段、退化阶段、初步恢复阶段和主要恢复阶段。
事故前阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、操作人员预先配置约束、移动应急电源预先配置约束、操作约束；退化阶段约束条件包括：故障区域辨识约束、操作约束；
初步恢复阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、故障区域辨识约束、操作约束；
主要恢复阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、故障区域辨识约束、操作约束、手动开关动作约束、移动应急电源实时调度约束、操作人员实时调度约束。
步骤3：
通过求解考虑多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升模型，所得到最优的事故前预配置方案如图2所示。其中，操作人员1预先配置到线路9-10位置的仓库，操作人员2预先配置到线路61-118位置的仓库，移动应急电源1预先配置到节点109，移动应急电源2预先配置到节点94。
以故障场景10作为研究对象，所得到的事故后退化阶段故障演化结果如图3所示。其中，事故前资源的预先配置使节点94所在区域未受到极端事件影响。
以故障场景10作为研究对象，所得到的事故后初步恢复阶段结果如图4所示。其中，远程控制开关快速动作隔离了网络中的故障并恢复了部分负荷。开关动作情况如表2所示。
表2事故后初步恢复阶段远程控制开关动作情况
线路
闭合到开断 63-64，68-73，109-110，49-121
开断到闭合 47-67，115-116
以故障场景10作为研究对象，所得到的事故后主要恢复阶段结果如图5所示。操作人员和移动应急电源转移路径如表3所示。表中元素表示资源转移初始位置和结束位置，例如：移动应急电源1在时段1离开节点109，在时段9连接至节点22后不再移动。
表3主要恢复阶段资源转移路径
Figure BDA0003263586970000331

Claims (4)

1.一种考虑多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法，其特征在于，
所述方法包括：
步骤1输入初始信息，包括：给定故障信息、变电站位置信息、分布式电源位置信息、负荷需求信息、网络拓扑信息、资源转移时间信息、开关安装信息；
步骤2以配电系统损失负荷量最小为目标函数建立多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升模型：
所述配电系统韧性提升模型受到极端事件影响的过程划分为四个阶段，分别为：事故前阶段、退化阶段、初步恢复阶段和主要恢复阶段；事故前阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、操作人员预先配置约束、移动应急电源预先配置约束、操作约束；
退化阶段约束条件包括：故障区域辨识约束、操作约束；
初步恢复阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、故障区域辨识约束、操作约束；
主要恢复阶段约束条件包括：辐射状拓扑约束、故障区域辨识约束、操作约束、手动开关动作约束、移动应急电源实时调度约束、操作人员实时调度约束；
以系统损失负荷量最小为目标函数，其表示形式为：
Figure FDA0004046610020000011
其中，C表示所考虑的故障场景集合；B表示所考虑的节点集合；ωj表示所考虑的节点权重；pc表示所考虑的场景概率；Tdeg表示退化阶段时长；Tpir表示初步恢复阶段时长；Δt表示主要恢复阶段每个时段的时长；NP表示主要恢复阶段时段数量；
Figure FDA0004046610020000012
表示退化阶段节点失负荷量；
Figure FDA0004046610020000013
表示初步恢复阶段节点失负荷量；
Figure FDA0004046610020000014
表示主要恢复阶段节点失负荷量；
其中，事故前阶段约束包括：
移动应急电源预先配置约束：
Figure FDA0004046610020000015
Figure FDA0004046610020000016
其中，ΩMEG表示移动应急电源集合；ΩM表示移动应急电源可以连接的节点集合；
Figure FDA0004046610020000021
表示事故前移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure FDA0004046610020000022
否则
Figure FDA0004046610020000023
约束(2)～(3)表示事故前每台移动应急电源预先配置到一个节点，并且仅可配置到可连接节点；
操作人员预先配置约束：
Figure FDA0004046610020000024
Figure FDA0004046610020000025
Figure FDA0004046610020000026
其中，ΩWK表示操作人员集合；ΩDE表示仓库集合；CDE表示仓库容量；
Figure FDA0004046610020000027
表示事故前操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure FDA0004046610020000028
否则
Figure FDA0004046610020000029
约束(4)～(6)表示事故前每个操作人员预先配置到一个仓库，并且仓库容量有上限；
辐射状拓扑约束：
Figure FDA00040466100200000210
Figure FDA00040466100200000211
其中，E表示线路集合；ΩVR表示装有远程控制开关的线路集合；ΩVM表示装有手动开关的线路集合；L表示配电网中所有环路的集合；
Figure FDA00040466100200000212
表示事故前线路ij状态，若闭合则
Figure FDA00040466100200000213
否则
Figure FDA00040466100200000214
Lk,ij表示线路ij是否位于第k个环路，若是则Lk,ij＝1，否则Lk,ij＝0；
约束(7)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性；约束(8)表示未装有开关的线路在事故前为闭合状态；
操作约束：
Figure FDA00040466100200000215
Figure FDA0004046610020000031
Figure FDA0004046610020000032
Figure FDA0004046610020000033
Figure FDA0004046610020000034
Figure FDA0004046610020000035
Figure FDA0004046610020000036
Figure FDA0004046610020000037
Figure FDA0004046610020000038
Figure FDA0004046610020000039
Figure FDA00040466100200000310
Figure FDA00040466100200000311
其中，π(j)表示节点j父节点集合；δ(j)表示节点j子节点集合；PL,j表示节点j有功负荷需求；QL,j表示节点j无功负荷需求；
Figure FDA00040466100200000312
表示线路ij有功潮流；
Figure FDA00040466100200000313
表示线路ij无功潮流；
Figure FDA00040466100200000314
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure FDA00040466100200000315
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure FDA00040466100200000316
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure FDA00040466100200000317
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure FDA00040466100200000318
表示第k个变电站有功出力；
Figure FDA00040466100200000319
表示第k个变电站无功出力；
Figure FDA00040466100200000320
表示第k个分布式电源是否位于节点j，若是则
Figure FDA00040466100200000321
否则
Figure FDA00040466100200000322
Figure FDA00040466100200000323
表示第k个变电站是否位于节点j，若是则
Figure FDA00040466100200000324
否则
Figure FDA00040466100200000325
rij表示线路ij电阻；xij表示线路ij电抗；
Figure FDA00040466100200000326
表示事故前阶段节点j电压；
Figure FDA00040466100200000327
表示节点j电压上限；
Figure FDA00040466100200000328
表示节点j电压下限；
Figure FDA00040466100200000329
表示线路ij容量上限；
Figure FDA00040466100200000330
表示分布式电源k有功出力上限；
Figure FDA00040466100200000331
表示分布式电源k无功出力上限；
Figure FDA00040466100200000332
表示变电站k有功出力上限；
Figure FDA00040466100200000333
表示变电站k无功出力上限；
Figure FDA0004046610020000041
表示移动应急电源k有功出力上限；
Figure FDA0004046610020000042
表示移动应急电源k无功出力上限；M表示极大正常数；UR表示参考电压；ΩDG表示分布式电源集合；ΩROOT表示变电站集合；
约束(9)～(11)为网络潮流平衡约束；约束(12)为节点电压上下限约束；约束(13)～(14)为线路容量约束；约束(15)～(20)为电源出力约束；
步骤3求解配电系统韧性提升模型得到使系统损失负荷最小的资源预先配置与实时调度方案。
2.根据权利要求1所述的一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法，其特征在于，所述退化阶段约束包括：
故障区域辨识约束：
Figure FDA0004046610020000043
Figure FDA0004046610020000044
Figure FDA0004046610020000045
Figure FDA0004046610020000046
其中，fij,c表示线路是否发生故障，若是则fij,c＝1，否则fij,c＝0；
Figure FDA0004046610020000047
表示退化阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure FDA0004046610020000048
否则
Figure FDA0004046610020000049
Figure FDA00040466100200000410
表示事故前线路ij状态，若闭合则
Figure FDA00040466100200000411
否则
Figure FDA00040466100200000412
约束(21)～(22)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(23)～(24)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；
操作约束：
Figure FDA00040466100200000413
Figure FDA00040466100200000414
其中，
Figure FDA00040466100200000415
表示退化阶段节点j有功失负荷量；
Figure FDA00040466100200000416
表示退化阶段节点j无功失负荷量；
约束(25)～(26)表示故障区域节点失去全部负荷。
3.根据权利要求2所述的一种考虑多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法，其特征在于，所述初步恢复阶段约束包括：
辐射状拓扑约束：
Figure FDA0004046610020000051
Figure FDA0004046610020000052
其中，
Figure FDA0004046610020000053
表示初步恢复阶段线路ij状态，若闭合则
Figure FDA0004046610020000054
否则
Figure FDA0004046610020000055
aij表示线路ij是否装有远程控制开关，若是则aij＝1，否则aij＝0；
约束(27)表示在初步恢复阶段仅远程控制开关可以动作；约束(28)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性；
故障区域辨识约束：
Figure FDA0004046610020000056
Figure FDA0004046610020000057
Figure FDA0004046610020000058
Figure FDA0004046610020000059
Figure FDA00040466100200000510
其中，
Figure FDA00040466100200000511
表示初步恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure FDA00040466100200000512
否则
Figure FDA00040466100200000513
fij,c表示线路是否发生故障，若是则fij,c＝1，否则fij,c＝0；
约束(29)～(30)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(31)～(32)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；约束(33)表示故障区域不应因开关操作而扩大；
操作约束：
Figure FDA00040466100200000514
Figure FDA0004046610020000061
Figure FDA0004046610020000062
Figure FDA0004046610020000063
Figure FDA0004046610020000064
Figure FDA0004046610020000065
Figure FDA0004046610020000066
Figure FDA0004046610020000067
Figure FDA0004046610020000068
Figure FDA0004046610020000069
Figure FDA00040466100200000610
Figure FDA00040466100200000611
Figure FDA00040466100200000612
Figure FDA00040466100200000613
其中，
Figure FDA00040466100200000614
表示节点j有功失负荷量；
Figure FDA00040466100200000615
表示节点j无功失负荷量；
Figure FDA00040466100200000616
表示线路ij有功潮流；
Figure FDA00040466100200000617
表示线路ij无功潮流；
Figure FDA00040466100200000618
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure FDA00040466100200000619
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure FDA00040466100200000620
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure FDA00040466100200000621
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure FDA00040466100200000622
表示第k个变电站有功出力；
Figure FDA00040466100200000623
表示第k个变电站无功出力；
Figure FDA00040466100200000624
表示初步恢复阶段节点j电压；dk,j表示第k个分布式电源事故后是否位于节点j，若是则dk,j＝1，否则dk,j＝0；gk,j表示第k个变电站是否位于节点j，若是则gk,j＝1，否则gk,j＝0；
约束(34)～(36)为网络潮流平衡约束；约束(37)为节点电压上下限约束；约束(38)～(39)为线路容量约束；约束(39)～(45)为电源出力约束；约束(46)～(47)表示故障区域节点失去全部负荷。
4.根据权利要求3所述的一种考虑多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法，其特征在于，所述主要恢复阶段约束包括：
辐射状拓扑约束：
Figure FDA0004046610020000071
Figure FDA0004046610020000072
Figure FDA0004046610020000073
其中，ΩT表示主要恢复阶段时段集合；
Figure FDA0004046610020000074
表示主要恢复阶段t时段线路ij状态，若闭合则
Figure FDA0004046610020000075
否则
Figure FDA0004046610020000076
bij表示线路ij是否装有手动开关，若是则bij＝1，否则bij＝0；T0表示主要恢复阶段初始时段；
Figure FDA0004046610020000077
表示主要恢复阶段T0时段线路ij状态，若闭合则
Figure FDA0004046610020000078
否则
Figure FDA0004046610020000079
约束(48)表示主要恢复阶段初始拓扑与初步恢复阶段拓扑相同；约束(49)表示在主要恢复阶段远程控制开关和手动开关均可以动作；约束(50)通过破坏成环条件确保拓扑的辐射性；
故障区域辨识约束：
Figure FDA00040466100200000710
Figure FDA00040466100200000711
Figure FDA00040466100200000712
Figure FDA00040466100200000713
Figure FDA00040466100200000714
Figure FDA00040466100200000715
其中，
Figure FDA00040466100200000716
表示主要恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure FDA00040466100200000717
否则
Figure FDA0004046610020000081
Figure FDA0004046610020000082
表示初步恢复阶段节点i是否位于故障区域，若是则
Figure FDA0004046610020000083
否则
Figure FDA0004046610020000084
fij,c表示线路是否发生故障，若是则fij,c＝1，否则fij,c＝0；
Figure FDA0004046610020000085
表示主要恢复阶段T0时段节点j是否位于故障区域，若是则
Figure FDA0004046610020000086
否则
Figure FDA0004046610020000087
约束(51)～(52)表示闭合故障线路两侧节点位于故障区域；约束(53)～(54)表示闭合线路两侧节点是否为故障区域的状态相同；约束(55)表示主要恢复阶段初始故障区域与初步恢复阶段故障区域相同；约束(56)表示故障区域不应因开关操作而扩大；
操作约束：
Figure FDA0004046610020000088
Figure FDA0004046610020000089
Figure FDA00040466100200000810
Figure FDA00040466100200000811
Figure FDA00040466100200000812
Figure FDA00040466100200000813
Figure FDA00040466100200000814
Figure FDA00040466100200000815
Figure FDA00040466100200000816
Figure FDA00040466100200000817
Figure FDA00040466100200000818
Figure FDA00040466100200000819
Figure FDA0004046610020000091
Figure FDA0004046610020000092
Figure FDA0004046610020000093
其中，
Figure FDA0004046610020000094
表示节点j有功失负荷量；
Figure FDA0004046610020000095
表示节点j无功失负荷量；
Figure FDA0004046610020000096
表示线路ij有功潮流；
Figure FDA0004046610020000097
表示线路ij无功潮流；
Figure FDA0004046610020000098
表示位于节点j的第k个移动应急电源有功出力；
Figure FDA0004046610020000099
表示位于节点j的第k个移动应急电源无功出力；
Figure FDA00040466100200000910
表示第k个分布式电源有功出力；
Figure FDA00040466100200000911
表示第k个分布式电源无功出力；
Figure FDA00040466100200000923
表示第k个变电站有功出力；
Figure FDA00040466100200000912
表示第k个变电站无功出力；
Figure FDA00040466100200000913
表示主要恢复阶段时段t节点j电压；
Figure FDA00040466100200000914
表示主要恢复阶段t时段移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure FDA00040466100200000915
否则
Figure FDA00040466100200000916
约束(57)～(59)为网络潮流平衡约束；约束(60)为节点电压上下限约束；约束(61)～(62)为线路容量约束；约束(63)～(68)为电源出力约束；约束(69)～(70)表示故障区域节点失去全部负荷；
操作人员实时调度约束：
Figure FDA00040466100200000917
Figure FDA00040466100200000918
Figure FDA00040466100200000919
Figure FDA00040466100200000920
Figure FDA00040466100200000921
其中，
Figure FDA00040466100200000922
表示主要恢复阶段t时段操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure FDA0004046610020000101
否则
Figure FDA0004046610020000102
Figure FDA0004046610020000103
表示操作人员从位置m到位置n的转移时间；
Figure FDA00040466100200001019
表示操作人员从位置m到位置n的向上取整后的转移时间；
Figure FDA0004046610020000104
表示主要恢复阶段T0时段操作人员k是否位于位置m，若是则
Figure FDA0004046610020000105
否则
Figure FDA0004046610020000106
△t表示主要恢复阶段每个时段的时长；NP表示主要恢复阶段时段数量；
约束(71)表示主要恢复阶段操作人员初始位置与事故前位置相同；约束(72)表示同一个操作人员最多同时位于一个位置；约束(73)表示除初始时段外，操作人员仅会位于装有手动开关的位置；约束(74)为转移时间向上取整约束；约束(75)约束了操作人员在不同位置间的转移；
手动开关动作约束：
Figure FDA0004046610020000107
Figure FDA0004046610020000108
其中，
Figure FDA0004046610020000109
表示位置m处手动开关动作所需操作时间；
Figure FDA00040466100200001010
表示向上取整后的操作时间；
Figure FDA00040466100200001011
表示t时段线路状态是否发生改变，若是则
Figure FDA00040466100200001012
否则
Figure FDA00040466100200001013
约束(76)为操作时间向上取整约束；约束(77)表示若某位置手动开关状态发生了改变，则在该位置前
Figure FDA00040466100200001014
个时段，至少有同一个操作人员始终在操作开关；
移动应急开关实时调度约束：
Figure FDA00040466100200001015
Figure FDA00040466100200001016
Figure FDA00040466100200001017
Figure FDA00040466100200001018
Figure FDA0004046610020000111
其中，
Figure FDA0004046610020000112
表示移动应急电源从节点i转移到节点j所需时间；
Figure FDA0004046610020000113
表示移动应急电源从节点i转移到节点j向上取整后的转移时间；ΩM表示移动应急电源可以连接的节点集合；
Figure FDA0004046610020000114
表示事故前移动应急电源k是否位于节点j，若是则
Figure FDA0004046610020000115
否则
Figure FDA0004046610020000116
约束(78)为转移时间向上取整约束；约束(79)表示主要恢复阶段移动应急电源的初始位置与事故前阶段相同；约束(80)约束了移动应急电源在不同节点间的转移；约束(81)表示同一台移动应急电源最多同时位于一个节点；约束(82)表示移动应急电源仅可移动至可连接节点。
CN202111079895.9A 2021-09-15 2021-09-15 一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法 Active CN113872188B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111079895.9A CN113872188B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111079895.9A CN113872188B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113872188A CN113872188A (zh) 2021-12-31
CN113872188B true CN113872188B (zh) 2023-03-07

Family

ID=78996043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111079895.9A Active CN113872188B (zh) 2021-09-15 2021-09-15 一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113872188B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116894342B (zh) * 2023-07-19 2024-03-12 天津大学 基于天然气网络管存的电-气综合能源系统韧性提升方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10804736B2 (en) * 2018-11-13 2020-10-13 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Methods and systems for post-disaster resilient restoration of power distribution system
CN110401183A (zh) * 2019-03-12 2019-11-01 天津大学 一种基于配电系统两阶段重构的韧性提升方法
CN111193295A (zh) * 2020-01-06 2020-05-22 天津大学 一种考虑动态重构的配网灵活性提升鲁棒优化调度方法
CN111898877B (zh) * 2020-07-13 2023-07-04 西安交通大学 一种提升电网恢复速度的灾前抢修人员预部署方法
CN112688285B (zh) * 2020-12-18 2022-04-29 天津大学 配电网中操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复方法
CN112884245B (zh) * 2021-03-22 2022-10-11 国网电力科学研究院有限公司 配电网灾后抢修调度及负荷恢复协同优化方法及系统
CN113312761B (zh) * 2021-05-17 2023-05-30 广东电网有限责任公司广州供电局 一种配电网韧性的提升方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN113872188A (zh) 2021-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105703393B (zh) 一种基于分布式预测控制策略的微电网电压恢复方法
CN104283308B (zh) 微电网智能中央策略控制系统
CN107730093B (zh) 一种电网事故复电路径的系统与方法
CN112688285B (zh) 配电网中操作人员优化调度的故障隔离与负荷恢复方法
CN113872188B (zh) 一种多种资源多阶段耦合的配电系统韧性提升方法
CN108631298B (zh) 一种基于负荷均衡分配的单元制配电网恢复策略生成方法
CN110460049B (zh) 综合多层级转供策略的负荷转供方法
CN102290798A (zh) 一种基于配电网接线方式的快速供电恢复规则
CN102290799A (zh) 一种开环运行配电网小规模快速供电恢复方法
CN113328437B (zh) 一种智能配电网cps拓扑构建方法及故障恢复方法
CN103345713A (zh) 一种超大规模电力网络同步安全校核系统设计方法
CN113657619B (zh) 考虑故障连锁的关键弹性提升元件辨识及故障恢复方法
CN111130116B (zh) 一种基于关键拓扑变动项辨识的调度操作潮流校核方法
CN113541132B (zh) 一种用于交直流电网改造后的协调稳定控制方法
CN112234610B (zh) 集中式ftu控制的馈线自动化系统可靠性分析方法
CN113271226B (zh) 电力通信网关键链路识别方法及其保护方法
CN111106622B (zh) 一种基于rmpc的主动配电网供电恢复方法
CN201663476U (zh) 电网预警及应急调度指挥系统
CN114825627A (zh) 一种配电网线路故障的自愈方法
CN114386222A (zh) 一种基于信息物理系统的配电网协同故障恢复方法和系统
CN109902361B (zh) 一种基于逻辑算子的配电网开关优化配置方法
CN110661231B (zh) 一种基于主站soe信息处理的故障恢复时数据处理方法
CN109861179B (zh) 一种适用于手拉手供电模式的母线保护电压切换方法
Chakrabortty Infusing autonomy in power distribution networks using smart transformers
CN111162525A (zh) 一种配电网的供电装置优化系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant