[发明专利]配电网灾后抢修决策方法和装置

权利要求书

1.配电网灾后抢修决策方法，其特征在于，包括：

采集灾害情况下配电网馈线、线路区段的故障信息配变级灾损信息、抢修队伍位置以及物资运输车位置信息和工作状态，根据采集到的数据确定配网故障点选择、抢修队伍和物资调度决策变量；

在满足配网运行约束和路径规划约束的前提下，以配网故障点选择和抢修队伍、物资调度作为决策变量，建立配电网网架重构和物资人员调配辅助决策模型，所述配电网网架重构和物资人员调配辅助决策模型包括下层以最大恢复负荷为目标的联络线动作方案确定模型和上层以抢修过程中总失电量最小为目标的施工队和物资调度方案确定模型；

采用上下层迭代求解方法求解配电网网架重构和物资人员调配辅助决策模型，确定配电网灾后抢修决策方案；

所述网架重构和人员物资调配辅助决策模型包括：

1)上层施工队和物资调度方案确定模型，以配电网相邻两个故障点修复时间间隔为一个阶段，计算每个阶段内的用户失电负荷乘以间隔时间，所有阶段之和为抢修过程中总失电量；数学表达式为：

式中N表示配电网节点数，为节点i的用户有功负荷；J为第J个抢修阶段；D为总阶段数；为J阶段内节点带电状态；ω_i为节点i的用户负荷权重；为节点i在阶段J内的总失电时间；

2)下层联络线动作方案确定模型，目标函数表达式如下：

此部分以联络线开关状态作为决策变量，在满足配网运行安全性约束的前提下，实现配网重构负荷恢复最大化的目标；

网架重构和人员物资调配辅助决策模型的配网运行约束和路径规划约束包括物资运输约束、物资车辆行为约束、施工队约束以及支路潮流约束，

1)物资运输约束，表达式如下：

其中V为车辆集合，v为车辆个体；F为故障点集合；S为出发点集合；s为出发点；vⁿ为车辆v的目标故障点个数；f_vi为车辆v第i个前往的故障点；

2)物资车辆行为约束表达式如下：

其中W为仓库集合；w为仓库个体；t_f为故障点到仓库时间；t_f′f为故障点之间的路程时间；t_s为出发点到仓库的路程时间；t_vi为车辆v到达其任务中第i个故障点时间；为车辆v从仓库至其任务中第一个故障点的路程时间；t_sw为出发点至仓库的路程时间；为故障点f为车辆v任务中第一个故障点，是为1，否则为0；为故障点f为车辆v任务中第k-1个故障点，是为1，否则为0；为车辆v任务中第k-1个故障点至仓库w的路程时间；为故障点f为车辆v任务中第k个故障点，是为1，否则为0；表示故障点f为车辆v第i个目标故障点；

上式为车辆v到达其第i个前往故障点的时间t_vi；不考虑装卸货时间，到达和离开时间视为相同；

其中为车辆v属于出发点s，是为1，否则为0；t_sw为出发点至仓库的路程时间；为故障点f为车辆v任务中第i个故障点，是为1，否则为0；为车辆v从仓库至其任务中第i个故障点的路程时间；为故障点f为车辆v任务中第k个故障点，是为1，否则为0；为车辆v从仓库至其任务中第k个故障点的路程时间；

上式中为车辆v到达其抢修任务中第i个故障点后返回到达仓库的时间；

上式中n_f为故障点f需要的车辆数；r_f为故障点f的物资需求量；r_v为车辆v的载荷；

上式为车辆数约束，Y_s表示出发点s拥有的车辆数；

上式中t_fc为故障点f物资满足需求的时间；

3)施工队约束，表达式如下：

上式表示每个故障点只对应1个施工队，每个施工队抢修任务中至少包含1个故障点；

上式中为施工队m到达其抢修任务中第i个故障点的时间；

其中M为施工队集合；t_f′f为故障点之间的路程时间,为第K-1个故障点和第k个故障点之间的路程时间；t_mf为施工队出发点与故障点之间的路程时间，为施工队出发点与第一个故障点之间的路程时间；mⁿ表示施工队m抢修任务中包含的故障点个数；t_ic是施工队任务第i个故障点的物资满足时间；施工队m对其抢修任务第i个故障点的维修时间；上式中为施工队m到达其抢修任务中第i个故障点的时间；上式中为施工队m离开抢修任务中第i个故障点的时间；

4)支路潮流约束，表达式如下：

式中S_e为节点e的子节点集合；j为e的子节点；e为j的父节点；P_j、Q_j为子节点j的有功和无功；P_e、Q_e为父节点e的有功和无功；r_e、x_e为节点e的电阻和电抗；V₀为系统给出的基准电压，V_e为节点e的电压，V_j为e的子节点j的电压；

下式为节点电压约束；

式中为节点b的电压幅值上限和下限。