一種基于節點重要度的電力系統恢復方法技術方案

一種基于節點重要度的電力系統恢復方法，涉及電力系統恢復方法。目前，評價節點重要度時并未考慮網絡的拓撲特性，易造成決策失誤。本發明專利技術包括以下步驟：計算拓撲連通性損失后悔值、節點的恢復成本增加后悔值；計算節點重要度；確定各發機組的恢復順序；確定候選路徑；計算平均重要度，擇取恢復路徑；將已恢復的節點和線路劃分至帶電區；若恢復過程中某段線路投運失敗，則重新確定新的恢復路徑；當發電機組均已恢復供電，則工作結束，否則確定下一步需要恢復的發電機組，確定從帶電區到所需恢復發電機組的候選路徑。本技術方案全面判斷節點重要度，有利于提高決策的合理性，實現系統快速恢復，減少停電損失。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】，涉及電力系統恢復方法。目前，評價節點重要度時并未考慮網絡的拓撲特性，易造成決策失誤。本專利技術包括以下步驟：計算拓撲連通性損失后悔值、節點的恢復成本增加后悔值；計算節點重要度；確定各發機組的恢復順序；確定候選路徑；計算平均重要度，擇取恢復路徑；將已恢復的節點和線路劃分至帶電區；若恢復過程中某段線路投運失敗，則重新確定新的恢復路徑；當發電機組均已恢復供電，則工作結束，否則確定下一步需要恢復的發電機組，確定從帶電區到所需恢復發電機組的候選路徑。本技術方案全面判斷節點重要度，有利于提高決策的合理性，實現系統快速恢復，減少停電損失。【專利說明】—種基于節點重要度的電力系統恢復方法
本專利技術涉及電力系統恢復方法。
技術介紹
電力系統大停電事故是必須面對的嚴重威脅，研究大停電后的電力系統恢復具有非常重要的意義。網絡重構是電力系統大停電后系統恢復的重要階段，這一階段的主要任務是盡快給失電廠站送電，快速恢復失電機組，并建立一個穩定的網架結構，為下一步的負荷恢復打下堅實的基礎。魏智博，劉艷，顧雪平在《電力系統自動化》2007，31(1):38_42上發表的《基于DPSO算法以負荷恢復為目標的網絡重構》一文中研究了如何優化目標骨架網絡，但并未研究如何優化恢復路徑。周云海，閔勇在《中國電機工程學報》2003，23 (4):67-70上發表的《恢復控制中的系統重構優化算法研究》一文中研究了優化恢復路徑的問題，并給出了送電路徑尋優算法，但該方法需要根據專家經驗判斷重要節點，而且只考慮了線路充電電容對恢復的影響。林振智，文福栓在《電力系統自動化》2009, 33 (6):11-15上發表的《基于加權復雜網絡模型的恢復路徑優化方法》一文中將確定骨架網絡和優化恢復路徑這兩個環節結合起來研究，利用加權復雜網絡中衡量網絡樞紐性的介數指標來優化恢復路徑，但評價節點重要度時并未考慮網絡的拓撲特性，易造成決策失誤，增加系統恢復成本，系統恢復慢，停電損失大。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供，通過全面評判節點的重要度，達到減少系統恢復時間，降低停電損失的目的。為此，本專利技術采取以下技術方案。，其特征在于它包括以下步驟:1)計算電力系統中節點的拓撲連通性損失后悔值、節點的恢復成本增加后悔值，其中節點的拓撲連通性損失后悔值為在系統停電后若不恢復指定節點，產生不能送電的節點對數；節點的恢復成本增加后悔值為在系統停電后不恢復指定節點而需通過其它路徑來恢復相鄰節點所增加的恢復成本；2)根據拓撲連通性損失后悔值和/或恢復成本增加后悔值計算節點重要度；3)以最大化恢復系統的可用發電容量為目標確定各發機組的恢復順序；4)將電力網絡分為帶電區和失電區，確定從帶電區到所需恢復當前發電機組的候選路徑；5)對每一候選路徑計算平均重要度，擇取平均重要度最大的路徑作為當前發電機組的恢復路徑；6)將已恢復的節點和線路劃分至帶電區；若恢復過程中某段線路投運失敗，則返回步驟4)，重新確定新的恢復路徑；7)當發電機組均已恢復供電，則工作結束，否則確定下一步需要恢復的發電機組，返回步驟4)，確定從帶電區到所需恢復發電機組的候選路徑。采用分步方法制定網絡重構策略:第一步優化發電節點的恢復順序，以最大化恢復系統可用發電容量為目標，并根據恢復狀況確定串行或并行恢復方式；第二步優化恢復路徑，每次選取路徑平均重要度最大的候選路徑恢復發電節點，同時考慮了恢復過程中線路投運失敗的問題。全面判斷節點重要度，使節點重要度更客觀，有利于提高決策的合理性，實現系統快速恢復，減少停電損失。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本專利技術還包括以下附加技術特征。通過評判節點與其相鄰節點間的拓撲關系計算節點的重要度。通過評判節點與其相鄰節點間的電氣聯系計算節點的重要度。以線路的充電電容作為線路的權重計算節點的重要度。在對發電機組恢復過程中，首先恢復黑啟動機組，以為系統提供黑啟動電源；在安排機組啟動時，優先啟動具有熱啟動條件的機組，其次為爬坡速率大的機組，若當前恢復功率足以啟動多個機組，則采用并行恢復機組的方式，否則采用串行恢復方式依次恢復各發電機組。最優路徑選擇時，對每一候選路徑計算路徑拓撲連通性損失的平均后悔值及恢復成本增加平均后悔值，按照拓撲連通性損失的平均后悔值由大到小進行排序，選擇拓撲連通性損失的平均后悔值最大的路徑作為恢復路徑，若該值相同則再按恢復成本增加平均后悔值由大到小排序，選擇恢復成本增加平均后悔值最大的路徑作為恢復路徑。平均重要度的計算公式為:λgamma =Ρgamma +μ Cr ;其中λ gamma為平均重要度，Pr為拓撲連通性損失的平均后悔值，Cr為恢復成本增加平均后悔值，μ為小于I的系數。有益效果:本技術方案全面判斷節點重要度，使節點重要度更客觀，有利于提高決策的合理性，實現系統的快速恢復，減少停電損失?！緦＠綀D】【附圖說明】 圖1是本專利技術的流程圖。圖2是四節點加權網絡示意圖。圖3是火電機組啟動的時間特性。圖4是IEEE新英格蘭10機39節點系統圖。圖5是最終的恢復網架?！揪唧w實施方式】以下結合說明書附圖對本專利技術的技術方案做進一步的詳細說明。如圖1所示，，包括以下步驟:I)計算電力系統中節點的拓撲連通性損失后悔值、節點的恢復成本增加后悔值，其中節點的拓撲連通性損失后悔值為在系統停電后若不恢復指定節點，產生不能送電的節點對數；節點的恢復成本增加后悔值為在系統停電后不恢復指定節點而需通過其它路徑來恢復相鄰節點所增加的恢復成本；2)根據拓撲連通性損失后悔值和/或恢復成本增加后悔值計算節點重要度；3)以最大化恢復系統的可用發電容量為目標確定各發機組的恢復順序；4)將電力網絡分為帶電區和失電區，確定從帶電區到所需恢復當前發電機組的候選路徑；5)對每一候選路徑計算平均重要度，擇取平均重要度最大的路徑作為當前發電機組的恢復路徑；6)將已恢復的節點和線路劃分至帶電區；若恢復過程中某段線路投運失敗，則返回步驟4)，重新確定新的恢復路徑；7)當發電機組均已恢復供電，則結束工作，否則確定下一步需要恢復的發電機組，返回步驟4)，確定從帶電區到所需恢復發電機組的候選路徑。采用分步方法制定網絡重構策略:第一步優化發電節點的恢復順序，以最大化恢復系統可用發電容量為目標，并根據恢復狀況確定串行或并行恢復方式；第二步優化恢復路徑，每次選取路徑平均重要度最大的候選路徑恢復發電節點，同時考慮了恢復過程中線路投運失敗的問題。其中:節點重要度可以通過評判節點與其相鄰節點間的拓撲關系、節點與其相鄰節點間的電氣聯系來確定；以線路的充電電容作為線路的權重?！惫濣c重要度評價方法詳述:若網絡中的節點i和節點j之間存在聯絡線lu，該線路權重為wu，則連接矩陣M中Mij = Mji = Wij ;反之,若節點i和節點j未直接相連，則Mij = Mji = O。以圖2所示的四節點網絡為例，其中Wij為相關線路的權重，則連接矩陣為:【權利要求】1.，其特征在于它包括以下步驟: .1)計算電力系統中節點的拓撲連通性損失后悔值、節點的恢復成本增加后悔值，其中節點的拓撲連通性損失后悔值為在系統停電后若不恢復指定節點，產生不能送電的節點對數；節點的恢復成本增加本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫維真，王超，倪秋龍，張璨，吳燁，林振智，文福栓，項中明，楊瀅，張靜，
申請(專利權)人：浙江省電力公司，浙江大學，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：