[发明专利]基于线路故障后果分析的极端天气配电网事前调度方法

权利要求书

1.基于线路故障后果分析的极端天气配电网事前调度方法，其特征在于，包括：

S1、生产成故障场景；

S2、建立以停电损失与事前调度成本之和最小为目标的事前调度模型；

S3、建立事前调度模型的约束条件，约束条件包括考虑事前的第一阶段约束与考虑事中的第二阶段约束，考虑事前的第一阶段约束包括潮流平衡约束、上下限约束、开关状态约束和辐射状约束，考虑事中的第二阶段约束包括潮流平衡约束、上下限约束、开关状态约束、辐射状约束和故障后果约束；

S4、将故障场景输入事前调度模型，求解得到事前调度策略；

S5、基于所述事前调度策略进行事前调度。

2.如权利要求1所述的基于线路故障后果分析的极端天气配电网事前调度方法，其特征在于，步骤S1包括：

S101、获取系统信息和模型参数，系统信息包括配电网系统拓扑关系、初始状态、负荷及预测风速信息，模型参数包括单次人工打开或闭合开关设备的经济成本、节点单位停电损失、系统购电量上限及节点电压幅值上限和下限；

S102、基于预测风速计算每条线路的故障概率；

S103、基于脆弱线路故障阈值筛选出脆弱线路；

S104、基于筛选出的脆弱线路抽样生成故障场景。

3.如权利要求1所述的线路故障后果分析的极端天气配电网事前调度方法，其特征在于，所述事前调度模型如下式所示：

式中，C表示停电损失与事前调度成本之和，C₁表示事前调度成本，C₂(s)表示极端事件发生过程中故障场景s中配电网的停电损失，ω_s表示故障场景s发生的概率；

式中，c^sw表示单次人工打开或闭合开关设备的经济成本；Ω_L表示配电网所有线路的集合；x_ij,0表示事前调度后线路ij的开闭情况，x_ij,α为决策变量，取值为1表示闭合，取值为0表示断开；x_ij,ini表示未发生故障时线路ij的开闭情况，x_ij,ini为系统参数，取值为1表示闭合，取值为0表示断开；

式中，T表示事前调度方法的运行时长，Ω_B表示配电网所有节点的集合，表示节点i的单位停电损失，p_i,t表示节点i在t时刻的负荷，α_i,t,s表示故障场景s中节点i在t时刻的负荷削减比例。

4.如权利要求3所述的线路故障后果分析的极端天气配电网事前调度方法，其特征在于，事前调度模型的约束条件包括：

式中，P_i,0和Q_i,0表示极端天气发生前节点i的负荷，P_i,0和Q_i,0为系统参数；P_ij,0和Q_ij,0表示事前调度前线路ij的潮流，P_ij,0和Q_ij,0为决策变量，P_ji,0和Q_ji,0表示事前调度前线路ji的潮流，P_ji,0和Q_ji,0为决策变量；P_bps,0和Q_bps,0表示配电网向主网购电功率的大小，P_bps,0和Q_bps,0为决策变量；R_ij和X_ij表示线路ij的阻抗，为系统参数；V_i,0为事前调度前节点i的电压幅值，V_i,0为决策变量；V₀表示配电网的基准电压；y_ij,0表示事前调度后线路ij实际开闭情况，取值为1表示闭合，取值为0表示断开，y_ij,0为和决策变量；M为预设常数；

0≤P_bps,0

0≤Q_bps,0

式中，与表示线路ij的潮流上限，V_i^max与V_i^min表示节点i的电压幅值上限和下限；

o_ij,0＝0,i＝1

式中，x_ij,0表示事前调度策略中的开关设备的开闭状态，取值为1表示闭合，取值为0表示断开；xs_ij表示线路ij上是否有开关，取值1表示有，取值0表示没有；o_ij,0表示ij两节点间的父子关系，取值为1表示在事前调度后节点i是节点j的父节点，取值为0则表示在事前调度后节点i不是节点j的父节点；

式中，P_i,t,s和Q_i,t,s表示极端天气发生过程中故障场景s中节点i的负荷，为系统参数；P_ij,t,s和Q_ij,t,s表示极端天气发生过程中故障场景s中线路ij的潮流，P_ij,t,s和Q_ij,t,s为决策变量；P_ji,t,s和Q_ji,t,s表示极端天气发生过程中故障场景s中线路ji的潮流，P_ij,t,s和Q_ij,t,s为决策变量；P_bps,t,s和Q_bps,t,s表示极端天气发生过程中故障场景s中配电网向主网购电功率的大小，P_bps,t,s和Q_bps,t,s为决策变量；α_i,t,s和β_i,t,s分别表示极端天气发生过程中故障场景s中节点i的负荷削减比例，α_i,t,s和β_i,t,s为决策变量；V_i,t,s为极端天气发生过程中故障场景s中节点i的电压，V_i,t,s为决策变量；y_ij,t,s表示极端天气发生过程中故障场景s中线路ij实际开闭情况，取值为1表示闭合，取值为0表示断开，y_ij,t,s为和决策变量；

式中，xs_ij,t,s表示极端天气发生过程中故障场景s中线路ij上是否有开关，取值1表示有，取值0表示没有；u_ij,t,s表示极端天气发生过程中故障场景s中线路ij的故障状态，取值1表示未故障，取值0表示故障；

式中，o_ij,t,s表示在极端天气发生过程中故障场景s中ij两节点间的父子关系，取值为1表示在极端天气发生过程中故障场景s中节点i是节点j的父节点，取值为0则表示在极端天气发生过程中故障场景s中节点i不是节点j的父节点；

式中，n表示分块编号；Sign_m,t,s表示t时刻断路器跳闸标识，取值为0表示断路器在t时刻跳闸，取值为1表示断路器在t时刻不跳闸；m表示配电网中断路器的编号；x_m,t,s为t时刻第m个断路器的开闭状态，取值为0表示闭合，取值为1断开；若第n个分块的上游断路器为第m个断路器，则H_mn等于1，否则H_mn等于0；x_l,0表示事前调度策略中连接分块n1和n2的开关设备的状态，取值为1表示闭合，取值为0表示断开；x_m,0为事前调度策略中第m个断路器的状态，取值为1表示闭合，取值为0表示断开。