CN116742719A - 一种水力发电站的分离方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水力发电站的分离方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：加载配电网的拓扑结构，拓扑结构中分布有多个变电站，每个变电站连接输电线路，各条输电线路上混合分布有用电设备与水力发电站；对拓扑结构生成多个分离用电设备与水力发电站的调整方案；对调整方案分别生成目标函数与约束条件；以最小化目标函数输出的数值为优化的目标，从多个调整方案中选择满足约束条件的调整方案。将用电设备与水力发电站从混合分布调整至分离分布，用电设备与水力发电站相互独立管理，实现了发供分离，提高系统的稳定性，保障用电设备的安全性。

Description

一种水力发电站的分离方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及电网的技术领域，尤其涉及一种水力发电站的分离方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

某些山区面积较大，水力资源丰富，由于小型的水力发电站(简称小水电)的开发技术成熟，开发成本低，回报率高，且水电机组响应速度快、电力调度灵活等元素，在某些上去广泛建设有小型的水力发电站，小型的水力发电站的数量可能多达上千个。

由于山区的地形限制，小型的水力发电站一般地处偏远，分布较为分散，且该山区的负荷较低，一般在配电网线路的中间或末端接入系统。

配电网中大量接入小型的水力发电站，配电网单电源辐射型变成了复杂的双电源甚至多电源网络，当线路发生故障时，直接重合闸将给上网水电机组造成冲击，影响系统稳定；且线路跳闸后，短时间内上网小型的水力发电站与线路上的用电户保持孤岛运行，当水电出力大于用电负荷时，容易出现高压、高频的情况，直接影响线路上的用电户的设备安全。此外，小型的水力发电站由于运行维护质量参差不齐，常常发生小型的水力发电站内部故障，导致全线停电。

发明内容

本发明提供了一种水力发电站的分离方法、装置、设备及存储介质，以解决如何分离管理用电户与水力发电站的问题。

根据本发明的一方面，提供了一种水力发电站的分离方法，包括：

加载配电网的拓扑结构，所述拓扑结构中分布有多个变电站，每个所述变电站连接输电线路，各条所述输电线路上混合分布有用电设备与水力发电站；

对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案；

对所述调整方案分别生成目标函数与约束条件；

以最小化所述目标函数输出的数值为优化的目标，从多个所述调整方案中选择满足所述约束条件的所述调整方案。

可选地，所述调整方案包括第一方案、第二方案与第三方案；所述对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案，包括：

将所述拓扑结构与预设的调整条件进行匹配，所述调整条件包括第一条件与第二条件；

若所述拓扑结构与所述第一条件匹配成功，则生成使用所述输电线路分离所述用电设备与所述水力发电站的第一方案；

若所述拓扑结构与所述第二条件匹配成功，则生成使用所述输电线路内的支线分离所述用电设备与所述水力发电站的第二方案；

若所述拓扑结构与所述第一条件、所述第二条件均匹配失败，则生成使用所述输电线路内的断路器分离所述用电设备与所述水力发电站的第三方案。

可选地，所述生成使用所述输电线路分离所述用电设备与所述水力发电站的第一方案，包括：

在第一方案中，调整所述用电设备与所述水力发电站接入的输电线路，使同一所述输电线路单独接入所述用电设备或单独接入所述水力发电站；

将同一所述输电线路划分为多个第一分段，每个所述第一分段中容纳多个所述用电设备或多个所述水力发电站；

在每个所述第一分段之间设置断路器。

可选地，所述生成使用所述输电线路内的支线分离所述用电设备与所述水力发电站的第二方案，包括：

在第二方案中，调整同一所述输电线路中的支路，使所述输电线路的主干单独接入所述用电设备、同一所述支路单独接入所述用电设备或单独接入所述水力发电站；

将所述输电线路的主干划分为多个第二分段，每个所述第二分段中容纳多个所述用电设备；

在每个所述第二分段之间设置断路器；

在各个所述支路的输入端设置断路器。

可选地，所述生成使用所述输电线路内的断路器分离所述用电设备与所述水力发电站的第三方案，包括：

在第三方案中，将同一所述输电线路上所述水力发电站的出力与所述用电设备的用电负荷进行比较；

若所述水力发电站的出力小于所述用电设备的用电负荷，且所述水力发电站的数量小于预设的第一阈值，则在所述水力发电站的接入端设置断路器；

若所述水力发电站的出力大于所述用电设备的用电负荷，且所述水力发电站的出力占所述输电线路的负荷的比例超过预设的第二阈值，则在所述输电线路对应的公用台区的接入端设置断路器。

可选地，所述对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案，还包括：

在同一所述输电线路中，将所述水力发电站在满载时的出力与所述用电设备的最小负荷进行比较；

若所述水力发电站在满载时的出力小于所述用电设备的最小负荷，则取消对所述输电线路上的所述用电设备与所述水力发电站生成调整方案。

可选地，所述对所述调整方案分别生成目标函数与约束条件，包括：

计算所述拓扑结构按照所述调整方案调整的成本；

在假设所述拓扑结构按照所述调整方案调整的条件下，估算所述拓扑结构发生故障时损失的负荷；

将所述成本与所述负荷融合为目标函数。

根据本发明的另一方面，提供了一种水力发电站的分离装置，包括：

拓扑结构加载模块，用于加载配电网的拓扑结构，所述拓扑结构中分布有多个变电站，每个所述变电站连接输电线路，各条所述输电线路上混合分布有用电设备与水力发电站；

调整方案生成模块，用于对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案；

优化条件生成模块，用于对所述调整方案分别生成目标函数与约束条件；

调整方案选择模块，用于以最小化所述目标函数输出的数值为优化的目标，从多个所述调整方案中选择满足所述约束条件的所述调整方案。

可选地，所述调整方案包括第一方案、第二方案与第三方案；所述调整方案生成模块包括：

条件匹配模块，用于将所述拓扑结构与预设的调整条件进行匹配，所述调整条件包括第一条件与第二条件；

第一方案生成模块，用于若所述拓扑结构与所述第一条件匹配成功，则生成使用所述输电线路分离所述用电设备与所述水力发电站的第一方案；

第二方案生成模块，用于若所述拓扑结构与所述第二条件匹配成功，则生成使用所述输电线路内的支线分离所述用电设备与所述水力发电站的第二方案；

第三方案生成模块，用于若所述拓扑结构与所述第一条件、所述第二条件均匹配失败，则生成使用所述输电线路内的断路器分离所述用电设备与所述水力发电站的第三方案。

可选地，所述第一方案生成模块包括：

输电线路调整模块，用于在第一方案中，调整所述用电设备与所述水力发电站接入的输电线路，使同一所述输电线路单独接入所述用电设备或单独接入所述水力发电站；

线路分段模块，用于将同一所述输电线路划分为多个第一分段，每个所述第一分段中容纳多个所述用电设备或多个所述水力发电站；

第一断路器设置模块，用于在每个所述第一分段之间设置断路器。

可选地，所述第二方案生成模块包括：

支路调整模块，用于在第二方案中，调整同一所述输电线路中的支路，使所述输电线路的主干单独接入所述用电设备、同一所述支路单独接入所述用电设备或单独接入所述水力发电站；

主干分段模块，用于将所述输电线路的主干划分为多个第二分段，每个所述第二分段中容纳多个所述用电设备；

第二断路器设置模块，用于在每个所述第二分段之间设置断路器；

第三断路器设置模块，用于在各个所述支路的输入端设置断路器。

可选地，所述第三方案生成模块包括：

线路比较模块，用于在第三方案中，将同一所述输电线路上所述水力发电站的出力与所述用电设备的用电负荷进行比较；

第四断路器设置模块，用于若所述水力发电站的出力小于所述用电设备的用电负荷，且所述水力发电站的数量小于预设的第一阈值，则在所述水力发电站的接入端设置断路器；

第五断路器设置模块，用于若所述水力发电站的出力大于所述用电设备的用电负荷，且所述水力发电站的出力占所述输电线路的负荷的比例超过预设的第二阈值，则在所述输电线路对应的公用台区的接入端设置断路器。

可选地，所述调整方案生成模块还包括：

出力负荷比较模块，用于在同一所述输电线路中，将所述水力发电站在满载时的出力与所述用电设备的最小负荷进行比较；

调整方案取消模块，用于若所述水力发电站在满载时的出力小于所述用电设备的最小负荷，则取消对所述输电线路上的所述用电设备与所述水力发电站生成调整方案。

可选地，所述优化条件生成模块包括：

成本计算模块，用于计算所述拓扑结构按照所述调整方案调整的成本；

负荷生成模块，用于在假设所述拓扑结构按照所述调整方案调整的条件下，估算所述拓扑结构发生故障时损失的负荷；

目标函数生成模块，用于将所述成本与所述负荷融合为目标函数。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的水力发电站的分离方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的水力发电站的分离方法。

在本实施例中，加载配电网的拓扑结构，拓扑结构中分布有多个变电站，每个变电站连接输电线路，各条输电线路上混合分布有用电设备与水力发电站；对拓扑结构生成多个分离用电设备与水力发电站的调整方案；对调整方案分别生成目标函数与约束条件；以最小化目标函数输出的数值为优化的目标，从多个调整方案中选择满足约束条件的调整方案。将用电设备与水力发电站从混合分布调整至分离分布，用电设备与水力发电站相互独立管理，实现了发供分离，可以减少输电线故障时重合闸的频次，减少对水力发电站的冲击，提高系统的稳定性，也减少输电线挑战时输电线发生高压、高频的情况，保障用电设备的安全性。此外，水力发电站内部发生故障时，可以隔离故障，避免全线停电。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例一提供的一种水力发电站的分离方法的流程图；

图2是根据本发明实施例一提供的一种第一方案的示例图；

图3是根据本发明实施例一提供的一种第二方案的示例图；

图4是根据本发明实施例二提供的一种水力发电站的分离装置的结构示意图；

图5是实现本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种水力发电站的分离方法的流程图，本实施例可适用于分离管理用电户与水力发电站情况，该方法可以由水力发电站的分离装置来执行，该水力发电站的分离装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该水力发电站的分离装置可配置于电子设备中。如图1所示，该方法包括：

步骤101、加载配电网的拓扑结构。

在本实施例中，可以按照业务的需求选定待分离水力发电站(尤其为小型的水力发电站)与用电户(即用电设备)的地区，在配电网的GIS(Geographic InformationSystem，地理信息系统)等系统中对该地区中配电网的拓扑结构进行初始化，从而加载该地区中配电网的拓扑结构。

其中，在原拓扑结构中分布有多个变电站，如110kV变电站，每个变电站均连接输电线路，各条输电线路上混合分布有多个用电设备与多个水力发电站，即，在同一条输电线路上同时分布有多个用电设备与多个水力发电站，多个用电设备与多个水力发电站之间无明显的分布规律，其中，用电设备可以为消耗电力运行的设备，可以为民用设备，有可以为工业设备，水力发电站为将水力转变为电力的发电站，变电站既通过同一输电线路向用电设备提供电力，通过同一输电线路接收水力发电站发出的电力。

步骤102、对拓扑结构生成多个分离用电设备与水力发电站的调整方案。

在某个地区的配电网现有拓扑结构的基础上，维持用电设备与水力发电站不变，对拓扑结构中等结构进行调整，可以调整已有的输电线路上的资源，也可以对新增输电线路调整网架，生成多个候选的调整方案，每个调整方案均用于分离用电设备与水力发电站，即发供分离，使得用电设备与水力发电站之间具有明显的分布规律，便于管理。

在本发明的一个实施例中，调整方案包括第一方案、第二方案与第三方案；在本实施例中，步骤102可以包括如下步骤：

步骤1021、将拓扑结构与预设的调整条件进行匹配。

在本实施例中，可以预先设置多个调整条件，其中，调整条件包括第一条件与第二条件，分析配电网的拓扑结构的特点，进行技术性论证，以便将配电网的拓扑结构分别与各个调整条件进行匹配。

步骤1022、若拓扑结构与第一条件匹配成功，则生成使用输电线路分离用电设备与水力发电站的第一方案。

在本实施例中，第一条件表示在分离用电设备与水力发电站的条件下，水力发电站接入的输电线路在丰水期无重过载，避免输电线路损耗过大，并且，调整的成本低于预设的第一阈值。

如果拓扑结构与第一条件匹配成功，即，拓扑结构满足第一条件，则可以生成第一方案，第一方案使用输电线路分离用电设备与水力发电站，即，在输电线路的层级分离用电设备与水力发电站，使得用电设备与水力发电站完全分离，互不影响。

在具体实现中，在第一方案中，调整用电设备与水力发电站接入的输电线路，使同一输电线路单独接入用电设备或单独接入水力发电站，即，同一输电线路仅接入用电设备，专用于供电，或，同一输电线路仅接入水力发电站，专用于发电。

其中，该输电线路可以为配电网中原有的输电线路，也可以为向配电网中新增的输电线路。

在发供分离的条件下，将同一输电线路划分为多个第一分段，即第一分段属于输电线路的主干，在主干上实现分段，每个第一分段中容纳多个用电设备或多个水力发电站，在每个第一分段之间设置断路器，与变电站的馈线开关配合设置速断保护，检无压重合。

进一步地，在主干分段的过程中，可以综合考虑每个第一分段内水力发电站的数量与用电设备的数量之间的比例，以及，每个第一分段内水力发电站的容量与用电设备的容量之间的比例，充分考虑水力发电站故障时对整个第一分段内公共用户的影响，确保整个水力发电站内水力发电站故障时，都可以有效隔离故障且不会对线路上用电户造成冲击。

示例性地，如图2所示，在配电站的原拓扑结构中分布有变电站A，变电站B，变电站A连接输电线路FA1，变电站B连接输电线路FB1，输电线路FA1与输电线路FB1均上混合分布有多个用电设备201与多个水力发电站202，在主干实现发供分离的第一方案中，对原拓扑结构进行调整，在新拓扑结构中，输电线路FA1单独接入用电设备201，输电线路FB1单独接入水力发电站202，在输电线路FA1间隔分布断路器ZD1与断路器ZD2，在输电线路FB1间隔分布断路器ZF1与断路器ZF2。

步骤1023、若拓扑结构与第二条件匹配成功，则生成使用输电线路内的支线分离用电设备与水力发电站的第二方案。

在本实施例中，第二条件表示在分离用电设备与水力发电站的条件下，调整的成本在预设的第一范围中，并且，供电与发电的整体运行效率在预设的第二范围中，在成本、效率上取得平衡。

如果拓扑结构与第二条件匹配成功，即，拓扑结构满足第二条件，则可以生成第二方案，第二方案使用输电线路内的支线分离用电设备与水力发电站，即，在输电线路内的支路的层级分离用电设备与水力发电站，使得用电设备与水力发电站局部分离。

在具体实现中，在第二方案中，调整同一输电线路中的支路，使输电线路的主干单独接入用电设备、同一支路单独接入用电设备或单独接入水力发电站，即，输电线路划分为主干与支路，主干上仅接入用电设备，同一支路仅接入用电设备，专用于供电，或，同一支路仅接入水力发电站，专用于发电。

其中，该支路可以为输电线路中原有的支路，也可以为向输电线路中新增的支路。

为提高分离的阻隔程度，支路尽量调整至输电线路的末端。

将同一输电线路划分为多个第二分段，即第二分段属于输电线路的主干，在主干上实现分段，每个第二分段中容纳多个用电设备。

在每个第二分段之间设置断路器，设置过压过流、高频解列、检无压闭锁合闸、检同期合闸功能等保护功能，并配置双侧PT(Potential transformer，电压互感器)。

此外，在各个支路的输入端设置断路器。

示例性地，如图3所示，在配电站的原拓扑结构中分布有变电站C，变电站C连接输电线路FC1，输电线路FC1上混合分布有多个用电设备301与多个水力发电站302，在支路实现发供分离的第二方案中，对原拓扑结构进行调整，在新拓扑结构中，输电线路FC1的主干上单独接入用电设备301，新增支路303与支路304，在支路303上单独接入水力发电站302，在支路304上单独接入用电设备301，在输电线路FC1的主干上间隔分布断路器ZD3，在支路303的输入点设置断路器ZF3，在支路304的输入点设置断路器ZD4。

步骤1024、若拓扑结构与第一条件、第二条件均匹配失败，则生成使用输电线路内的断路器分离用电设备与水力发电站的第三方案。

如果拓扑结构与第一条件、第二条件均匹配失败，即，拓扑结构既不满足第一条件、也不满足第二条件，表示输电线路为在主干实现发供分离、在分支实现发供分离均较为困难的单辐射线路，则可以生成第三方案，第三方案使用输电线路内的断路器分离用电设备与水力发电站，即，在输电线路内的断路器的层级分离用电设备与水力发电站。

在具体实现中，在第三方案中，将同一输电线路上水力发电站的出力与用电设备的用电负荷进行比较。

若水力发电站的出力小于用电设备的用电负荷，且水力发电站的数量小于预设的第一阈值(即水力发电站的数量较少)，则可以在水力发电站的接入端设置断路器。

若水力发电站的出力大于用电设备的用电负荷，且水力发电站的出力占输电线路的负荷的比例超过预设的第二阈值(即输电线路主要以水力发电站的发力为主)，则在输电线路对应的公用台区的接入端设置断路器。

在本发明的另一个实施例中，步骤102还可以包括如下步骤：

步骤1025、在同一输电线路中，将水力发电站在满载时的出力与用电设备的最小负荷进行比较。

步骤1026、若水力发电站在满载时的出力小于用电设备的最小负荷，则取消对输电线路上的用电设备与水力发电站生成调整方案。

在经成本与技术性论证的前提下，如果水力发电站满载情况下的出力仍小于用户设备的最小负载，那么，在水力发电站发生故障时，对整个配电网的冲击较小，不会引起配电网的故障，可忽略实现发供分离，取消对输电线路上的用电设备与水力发电站生成调整方案。

步骤103、对调整方案分别生成目标函数与约束条件。

在本实施例中，可以对各个调整方案生成目标函数，其中，目标函数是以函数形式来表示决策追求的目标。

示例性地，计算拓扑结构按照调整方案调整的成本；在假设拓扑结构按照调整方案调整的条件下，估算拓扑结构发生故障时损失的负荷；通过线性或非线性的方式将成本与负荷融合为目标函数，即，目标函数为追求对原有的拓扑结构调整的成本与新的拓扑结构的故障损失综合最小化。

此外，可以对各个调整方案生成约束函数，其中，约束条件是决策变量需要满足的限定条件，如水力发电站在丰水期或枯水期的发力，故障时的停电时间，潮流状态，等等。

步骤104、以最小化目标函数输出的数值为优化的目标，从多个调整方案中选择满足约束条件的调整方案。

在本实施例中，通过目标函数与约束条件构建调整方案的评估模型，可使用多采用Gurobi等求解器或粒子群优化算法等启发式算法进行对调整方案的评估模型求解，得到最优的调整方案。

在本实施例中，加载配电网的拓扑结构，拓扑结构中分布有多个变电站，每个变电站连接输电线路，各条输电线路上混合分布有用电设备与水力发电站；对拓扑结构生成多个分离用电设备与水力发电站的调整方案；对调整方案分别生成目标函数与约束条件；以最小化目标函数输出的数值为优化的目标，从多个调整方案中选择满足约束条件的调整方案。将用电设备与水力发电站从混合分布调整至分离分布，用电设备与水力发电站相互独立管理，实现了发供分离，可以减少输电线故障时重合闸的频次，减少对水力发电站的冲击，提高系统的稳定性，也减少输电线挑战时输电线发生高压、高频的情况，保障用电设备的安全性。此外，水力发电站内部发生故障时，可以隔离故障，避免全线停电。

在进行发供分离的规划时，传统是依赖人工判断，依赖判断具有主观性，凭规划人员的经验给出发供分离的方法，缺少量化的数据在成本、负荷损失等方面进行比对，导致发供分离的方案可能是局部最优解。

本实施例使用目标函数与约束函数构建评估模型，便于综合分析和比较多种发供分离的方案，给出全局最优的发供分离的方案。

实施例二

图4为本发明实施例二提供的一种水力发电站的分离装置的结构示意图。如图4所示，该装置包括：

拓扑结构加载模块401，用于加载配电网的拓扑结构，所述拓扑结构中分布有多个变电站，每个所述变电站连接输电线路，各条所述输电线路上混合分布有用电设备与水力发电站；

调整方案生成模块402，用于对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案；

优化条件生成模块403，用于对所述调整方案分别生成目标函数与约束条件；

调整方案选择模块404，用于以最小化所述目标函数输出的数值为优化的目标，从多个所述调整方案中选择满足所述约束条件的所述调整方案。

在本发明的一个实施例中，所述调整方案包括第一方案、第二方案与第三方案；所述调整方案生成模块402包括：

条件匹配模块，用于将所述拓扑结构与预设的调整条件进行匹配，所述调整条件包括第一条件与第二条件；

第一方案生成模块，用于若所述拓扑结构与所述第一条件匹配成功，则生成使用所述输电线路分离所述用电设备与所述水力发电站的第一方案；

第二方案生成模块，用于若所述拓扑结构与所述第二条件匹配成功，则生成使用所述输电线路内的支线分离所述用电设备与所述水力发电站的第二方案；

第三方案生成模块，用于若所述拓扑结构与所述第一条件、所述第二条件均匹配失败，则生成使用所述输电线路内的断路器分离所述用电设备与所述水力发电站的第三方案。

在本发明的一个实施例中，所述第一方案生成模块包括：

输电线路调整模块，用于在第一方案中，调整所述用电设备与所述水力发电站接入的输电线路，使同一所述输电线路单独接入所述用电设备或单独接入所述水力发电站；

线路分段模块，用于将同一所述输电线路划分为多个第一分段，每个所述第一分段中容纳多个所述用电设备或多个所述水力发电站；

第一断路器设置模块，用于在每个所述第一分段之间设置断路器。

在本发明的一个实施例中，所述第二方案生成模块包括：

支路调整模块，用于在第二方案中，调整同一所述输电线路中的支路，使所述输电线路的主干单独接入所述用电设备、同一所述支路单独接入所述用电设备或单独接入所述水力发电站；

主干分段模块，用于将所述输电线路的主干划分为多个第二分段，每个所述第二分段中容纳多个所述用电设备；

第二断路器设置模块，用于在每个所述第二分段之间设置断路器；

第三断路器设置模块，用于在各个所述支路的输入端设置断路器。

在本发明的一个实施例中，所述第三方案生成模块包括：

线路比较模块，用于在第三方案中，将同一所述输电线路上所述水力发电站的出力与所述用电设备的用电负荷进行比较；

第四断路器设置模块，用于若所述水力发电站的出力小于所述用电设备的用电负荷，且所述水力发电站的数量小于预设的第一阈值，则在所述水力发电站的接入端设置断路器；

第五断路器设置模块，用于若所述水力发电站的出力大于所述用电设备的用电负荷，且所述水力发电站的出力占所述输电线路的负荷的比例超过预设的第二阈值，则在所述输电线路对应的公用台区的接入端设置断路器。

在本发明的一个实施例中，所述调整方案生成模块402还包括：

出力负荷比较模块，用于在同一所述输电线路中，将所述水力发电站在满载时的出力与所述用电设备的最小负荷进行比较；

调整方案取消模块，用于若所述水力发电站在满载时的出力小于所述用电设备的最小负荷，则取消对所述输电线路上的所述用电设备与所述水力发电站生成调整方案。

在本发明的一个实施例中，所述优化条件生成模块403包括：

成本计算模块，用于计算所述拓扑结构按照所述调整方案调整的成本；

负荷生成模块，用于在假设所述拓扑结构按照所述调整方案调整的条件下，估算所述拓扑结构发生故障时损失的负荷；

目标函数生成模块，用于将所述成本与所述负荷融合为目标函数。

本发明实施例所提供的水力发电站的分离装置可执行本发明任意实施例所提供的水力发电站的分离方法，具备执行水力发电站的分离方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备10的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图5所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，如水力发电站的分离方法。

在一些实施例中，水力发电站的分离方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的水力发电站的分离方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行水力发电站的分离方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

实施例四

本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现如本发明任一实施例所提供的水力发电站的分离方法。

计算机程序产品在实现的过程中，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水力发电站的分离方法，其特征在于，包括：

加载配电网的拓扑结构，所述拓扑结构中分布有多个变电站，每个所述变电站连接输电线路，各条所述输电线路上混合分布有用电设备与水力发电站；

对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案；

对所述调整方案分别生成目标函数与约束条件；

以最小化所述目标函数输出的数值为优化的目标，从多个所述调整方案中选择满足所述约束条件的所述调整方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整方案包括第一方案、第二方案与第三方案；所述对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案，包括：

将所述拓扑结构与预设的调整条件进行匹配，所述调整条件包括第一条件与第二条件；

若所述拓扑结构与所述第一条件匹配成功，则生成使用所述输电线路分离所述用电设备与所述水力发电站的第一方案；

若所述拓扑结构与所述第二条件匹配成功，则生成使用所述输电线路内的支线分离所述用电设备与所述水力发电站的第二方案；

若所述拓扑结构与所述第一条件、所述第二条件均匹配失败，则生成使用所述输电线路内的断路器分离所述用电设备与所述水力发电站的第三方案。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成使用所述输电线路分离所述用电设备与所述水力发电站的第一方案，包括：

在第一方案中，调整所述用电设备与所述水力发电站接入的输电线路，使同一所述输电线路单独接入所述用电设备或单独接入所述水力发电站；

将同一所述输电线路划分为多个第一分段，每个所述第一分段中容纳多个所述用电设备或多个所述水力发电站；

在每个所述第一分段之间设置断路器。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成使用所述输电线路内的支线分离所述用电设备与所述水力发电站的第二方案，包括：

在第二方案中，调整同一所述输电线路中的支路，使所述输电线路的主干单独接入所述用电设备、同一所述支路单独接入所述用电设备或单独接入所述水力发电站；

将所述输电线路的主干划分为多个第二分段，每个所述第二分段中容纳多个所述用电设备；

在每个所述第二分段之间设置断路器；

在各个所述支路的输入端设置断路器。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述生成使用所述输电线路内的断路器分离所述用电设备与所述水力发电站的第三方案，包括：

在第三方案中，将同一所述输电线路上所述水力发电站的出力与所述用电设备的用电负荷进行比较；

若所述水力发电站的出力小于所述用电设备的用电负荷，且所述水力发电站的数量小于预设的第一阈值，则在所述水力发电站的接入端设置断路器；

若所述水力发电站的出力大于所述用电设备的用电负荷，且所述水力发电站的出力占所述输电线路的负荷的比例超过预设的第二阈值，则在所述输电线路对应的公用台区的接入端设置断路器。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案，还包括：

在同一所述输电线路中，将所述水力发电站在满载时的出力与所述用电设备的最小负荷进行比较；

若所述水力发电站在满载时的出力小于所述用电设备的最小负荷，则取消对所述输电线路上的所述用电设备与所述水力发电站生成调整方案。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述调整方案分别生成目标函数与约束条件，包括：

计算所述拓扑结构按照所述调整方案调整的成本；

在假设所述拓扑结构按照所述调整方案调整的条件下，估算所述拓扑结构发生故障时损失的负荷；

将所述成本与所述负荷融合为目标函数。

8.一种水力发电站的分离装置，其特征在于，包括：

拓扑结构加载模块，用于加载配电网的拓扑结构，所述拓扑结构中分布有多个变电站，每个所述变电站连接输电线路，各条所述输电线路上混合分布有用电设备与水力发电站；

调整方案生成模块，用于对所述拓扑结构生成多个分离所述用电设备与所述水力发电站的调整方案；

优化条件生成模块，用于对所述调整方案分别生成目标函数与约束条件；

调整方案选择模块，用于以最小化所述目标函数输出的数值为优化的目标，从多个所述调整方案中选择满足所述约束条件的所述调整方案。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的水力发电站的分离方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的水力发电站的分离方法。