[发明专利]配电网灾后抢修决策方法和装置

说明书

本发明公开了配电网灾后抢修决策方法和装置，采集灾害情况下故障信息配变级灾损信息、抢修队伍以及物资运输车信息，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，该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该调配辅助决策模型，最终确定配电网灾后抢修决策方案。本发明充分考虑了施工队与物资车的协同动作，往往不能达到经济损失最小的目标的问题，简化了各部分解的编码。

技术领域

本发明属于电力系统抢修调度领域，涉及配电网灾后抢修决策方法和装置。

背景技术

由于配电网的设计标准较低，在自然灾害(如暴风雪、台风等)发生过程中，会造成大量的配电网物理故障。在2008年极端冰雪灾害中，16个省(自治区、直辖市)的电网遭受到严重破坏，线路覆冰、铁塔倒塌、变电站跳闸、大面积停电等，光是断缆带来的直接和间接经济损失就将近十亿人民币。灾害发生后，施工队需要根据灾后故障情况，安排施工队抢修顺序。合理、高效的故障抢修顺序能够减少停电时间、提高配电网的可靠性。为此，需要对配电网灾后抢修辅助决策提供支撑。

在目前的配电网灾后抢修策略研究中，传统做法是单独考虑车辆路径或开关顺序。但是在实际的配电网灾后抢修过程中，由于涉及了施工队与物资车的协同动作，以及网架重构的存在，使得故障抢修成为一个组合优化问题，寻优过程变得非常复杂，此时传统做法往往不能达到经济损失最小的目标。

发明内容

本发明的目的在于解决目前配电网灾后抢修的传统做法是单独考虑车辆路径或开关顺序，没有考虑施工队与物资车的协同动作，往往不能达到经济损失最小的目标的问题，提供了配电网灾后抢修决策方法和装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

提供一种配电网灾后抢修决策方法，包括以下步骤：

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，最终确定配电网灾后抢修决策方案。

进一步地，根据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，确定配网故障点选择、抢修队伍和物资调度决策变量；确定的所述决策变量如下：

故障点坐标、抢修队坐标、仓库坐标、物资运输车坐标、物资运输车携带能力、抢修队对应故障类型的预估抢修时间、当前受灾配电网拓扑数据、联络开关位置、负荷等级、用户有功负荷、节点间直线距离和车速。

再进一步地，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，数学表达式为：

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，所有阶段之和即为抢修过程中总失电量；

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，优选地是 0表示带电，否则为1表示不带电；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；