输配协同自适应恢复控制方法、系统及可读存储介质与流程

    专利2025-03-14  41


    本发明涉及电力控制,尤其涉及一种输配协同自适应恢复控制方法、系统及可读存储介质。


    背景技术:

    1、电力系统恢复控制的目的是在大停电后快速、安全、经济地恢复供电,减少停电损失,并规避恢复措施引入新的失稳风险。电力系统恢复是一个多层级、跨区域、多阶段、强非线性与不确定性的半结构化问题。从多层级角度讲,电网大停电事故往往会导致输电网和配电网发生不同程度的停电,对此需要由多级调度机构相协调,进行输电网与配电网的协同恢复;从跨区域角度讲,各级电网恢复过程中均可能形成多个并发恢复的分区,对此需要在恢复过程中动态协调各分区范围,并适时进行分区并列连通以扩大恢复范围;从多阶段角度讲,各级电网任一分区的恢复过程均涉及多类设备从启动到恢复正常运行的多个阶段,各操作需要遵循相应的操作规程及安全约束,并考虑操作之间的先后顺序及关联性,使得整个恢复过程异常繁杂;从强非线性角度讲,恢复操作涉及的多种稳态与暂态安全约束中存在大量的非线性因素;从强不确定性角度讲,各级电网恢复过程中存在着高维的不确定因素,进一步增加了恢复决策过程与恢复操作过程协调的难度。对此,针对各级电网制定合理可行的恢复方案能有效加快恢复进程,减少停电事故的损失。

    2、多年来国内外许多一线生产单位和科研团队做了大量关于恢复控制的研究工作,积累了许多研究经验和阶段性成果。但是由于恢复控制方案涉及的调度级别和部门多、相关设备类别多、约束条件复杂多变、恢复过程中电网工况跨度大、恢复过程不确定性强等因素的影响,现有研究通常将其割裂为输电网恢复决策与配电网恢复决策两类单层级电网的恢复决策问题,输电网侧主要研究分区、分阶段恢复方法,配电网侧主要研究单步或多步重构方法,并未考虑输配电网时空协同的自适应恢复决策。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种输配协同自适应恢复控制方法、系统及可读存储介质,只需少量的信息交互即可实现输配电网多分区协调的自适应协同恢复决策。

    2、为达到上述目的,本发明提供一种输配协同自适应恢复控制方法,包括以下步骤:

    3、建立输电网自适应恢复模型,用于实现输电网恢复分区之间、分区内机组与负荷恢复之间、恢复决策进程与实际恢复进程之间这三个维度的自适应恢复决策;

    4、针对各地区配电网,分别建立配电网自适应恢复模型,用于实现各地区配电网恢复分区之间、分区内机组与负荷恢复之间、恢复决策进程与实际恢复进程之间这三个维度的自适应恢复决策;

    5、综合考虑输配电网在恢复分区之间、分区内机组与负荷恢复之间、恢复决策进程与实际恢复进程之间这三个维度上的耦合关系,在所述输电网自适应恢复模型与各所述配电网自适应恢复模型之间进行信息交互,以实现输配协同自适应恢复决策与控制。

    6、可选的,所述输电网自适应恢复模型具体用于执行以下步骤:

    7、根据系统当时实际的停电状态,按全局优化目标对分区做必要的动态调整,并对分区间的连通控制做出自适应的时空决策;

    8、分别针对各分区,比较不同恢复方案的失败概率、控制成本与机会收益,按单位电量净收益统一评估机组的恢复与负荷的恢复。

    9、可选的,所述配电网自适应恢复模型具体用于执行以下步骤:

    10、进行带电域方式预调整方案优化并动态调整恢复控制分区,进而对带电域间的连通进行时空决策;

    11、并发优化各分区内恢复方案,通过目标节点优选、恢复路径模拟及推演,生成应对不确定事件的备选恢复方案表,并评估各方案的风险及收益。

    12、可选的,在所述输电网自适应恢复模型与各所述配电网自适应恢复模型之间进行信息交互的步骤具体包括:

    13、对所述输电网的实时系统状态信息进行识别并输入所述配电网恢复模型,通过所述配电网恢复模型进行配电网的系统状态识别并将相关结果信息上送至所述输电网恢复模型,通过所述输电网恢复模型评估输配电网的可用功率容量及详细功率需求信息;

    14、通过所述输电网恢复模型进行输电网多分区恢复进程的自适应管控,并向所述配电网恢复模型下发恢复指令信息,由所述配电网恢复模型进行配电网恢复进程的自适应管控并上传恢复结果信息给所述输电网恢复模型,再由所述输电网恢复模型结合所述输电网的恢复进程信息及所述配电网的恢复结果信息,进行所述输电网后续恢复进程的自适应管控;

    15、所述输电网恢复模型在进行输电网恢复方案决策时,先进行各分区恢复方案决策,再将决策后的备选方案信息发送至所述配电网恢复模型,所述配电网恢复模型根据所述备选方案信息进行配电网侧恢复方案决策,并将所述配电网侧恢复方案决策的评估结果信息上送至所述输电网恢复模型,由所述输电网恢复模型据此调整输电网侧各分区备选恢复方案表的排序。

    16、可选的,进行信息交互实现输配协同自适应恢复决策与控制时,以最大化输配电网恢复方案的总净收益为优化目标。

    17、基于同一技术构思,本发明还提供了一种输配协同自适应恢复控制系统,包括:

    18、输电网自适应恢复模型,用于实现输电网恢复分区之间、分区内机组与负荷恢复之间、恢复决策进程与实际恢复进程之间这三个维度的自适应恢复决策;

    19、配电网自适应恢复模型,用于实现各地区配电网恢复分区之间、分区内机组与负荷恢复之间、恢复决策进程与实际恢复进程之间这三个维度的自适应恢复决策;

    20、协同模块,用于综合考虑输配电网在恢复分区之间、分区内机组与负荷恢复之间、恢复决策进程与实际恢复进程之间这三个维度上的耦合关系,在所述输电网自适应恢复模型与各所述配电网自适应恢复模型之间进行信息交互,以实现输配协同自适应恢复决策与控制。

    21、可选的,所述输电网自适应恢复模型采用两层优化框架,所述输电网自适应恢复模型的上层为全局协调层,所述输电网自适应恢复模型的下层为分区优化层;其中:

    22、所述输电网自适应恢复模型的上层用于根据系统当时实际的停电状态,按全局优化目标对分区做必要的动态调整,并对分区间的连通控制做出自适应的时空决策;

    23、所述输电网自适应恢复模型的下层用于分别针对各分区,比较不同恢复方案的失败概率、控制成本与机会收益,按单位电量净收益统一评估机组的恢复与负荷的恢复。

    24、可选的,,所述配电网自适应恢复模型采用两层优化框架,所述配电网自适应恢复模型的上层为动态协调层,所述配电网自适应恢复模型的下层为分区优化层;其中:

    25、所述配电网自适应恢复模型的上层用于进行带电域方式预调整方案优化并动态调整恢复控制分区,进而对带电域间的连通进行时空决策;

    26、所述配电网自适应恢复模型的下层用于并发优化各分区内恢复方案,通过目标节点优选、恢复路径模拟及推演,生成应对不确定事件的备选恢复方案表,并评估各方案的风险及收益。

    27、可选的,所述协同模块具体用于:

    28、对所述输电网的实时系统状态信息进行识别并输入所述配电网恢复模型,通过所述配电网恢复模型进行配电网的系统状态识别并将相关结果信息上送至所述输电网恢复模型,通过所述输电网恢复模型评估输配电网的可用功率容量及详细功率需求信息;

    29、通过所述输电网恢复模型进行输电网多分区恢复进程的自适应管控,并向所述配电网恢复模型下发恢复指令信息,由所述配电网恢复模型进行配电网恢复进程的自适应管控并上传恢复结果信息给所述输电网恢复模型,再由所述输电网恢复模型结合所述输电网的恢复进程信息及所述配电网的恢复结果信息,进行所述输电网后续恢复进程的自适应管控;

    30、所述输电网恢复模型在进行输电网恢复方案决策时,先进行各分区恢复方案决策,再将决策后的备选方案信息发送至所述配电网恢复模型,所述配电网恢复模型根据所述备选方案信息进行配电网侧恢复方案决策,并将所述配电网侧恢复方案决策的评估结果信息上送至所述输电网恢复模型,由所述输电网恢复模型据此调整输电网侧各分区备选恢复方案表的排序。

    31、基于同一技术构思,本发明还提供了一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被执行时能实现如上所述的输配协同自适应恢复控制方法。

    32、在本发明提供的一种输配协同自适应恢复控制方法、系统及可读存储介质中,通过建立输电网自适应恢复模型及配电网自适应恢复模型,并在这两类模型之间进行信息交互,只需少量的信息交互即可实现输配电网多分区协调的自适应协同恢复决策。


    技术特征:

    1.一种输配协同自适应恢复控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的输配协同自适应恢复控制方法,其特征在于,所述输电网自适应恢复模型具体用于执行以下步骤:

    3.根据权利要求1所述的输配协同自适应恢复控制方法,其特征在于,所述配电网自适应恢复模型具体用于执行以下步骤:

    4.根据权利要求1所述的输配协同自适应恢复控制方法,其特征在于,在所述输电网自适应恢复模型与各所述配电网自适应恢复模型之间进行信息交互的步骤具体包括:

    5.根据权利要求1所述的输配协同自适应恢复控制方法,其特征在于,进行信息交互实现输配协同自适应恢复决策与控制时,以最大化输配电网恢复方案的总净收益为优化目标。

    6.一种输配协同自适应恢复控制系统,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的输配协同自适应恢复控制系统,其特征在于,所述输电网自适应恢复模型采用两层优化框架,所述输电网自适应恢复模型的上层为全局协调层,所述输电网自适应恢复模型的下层为分区优化层;其中:

    8.根据权利要求6所述的输配协同自适应恢复控制系统,其特征在于,所述配电网自适应恢复模型采用两层优化框架,所述配电网自适应恢复模型的上层为动态协调层,所述配电网自适应恢复模型的下层为分区优化层;其中:

    9.根据权利要求6所述的输配协同自适应恢复控制系统,其特征在于,所述协同模块具体用于:

    10.一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被执行时能实现根据权利要求1-5中任一项所述的输配协同自适应恢复控制方法。


    技术总结
    本发明公开了一种输配协同自适应恢复控制方法、系统及可读存储介质,方法包括:建立输电网自适应恢复模型,用于实现输电网恢复分区之间、分区内机组与负荷恢复之间、恢复决策进程与实际恢复进程之间这三个维度的自适应恢复决策;针对各地区配电网,分别建立配电网自适应恢复模型,用于实现各地区配电网恢复分区之间、分区内机组与负荷恢复之间、恢复决策进程与实际恢复进程之间这三个维度的自适应恢复决策;综合考虑输配电网在这三个维度上的耦合关系,在输电网自适应恢复模型与各配电网自适应恢复模型之间进行信息交互,以实现输配协同自适应恢复决策与控制。本发明只需少量的信息交互即可实现输配电网多分区协调的自适应协同恢复决策。

    技术研发人员:金涛,刘盛松,徐贤,秦旭东,曹毅,李刚,李骁
    受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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