[发明专利]一种配电网故障的评估与调度方法及系统

权利要求书

1.一种配电网故障的评估与调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，基于地理信息系统和配网建设信息，构建获得城市数字化配网拓扑地图；

步骤2，极端气象事件发生后，基于配网终端监测数据、营销数据定位故障点分布信息；

步骤3，基于故障点分布信息和步骤1获得的数字化配网拓扑地图，规划巡检路径；

步骤4，无人机群按照步骤3获得的巡检路径进行巡检；无人机群拍摄巡检路径沿途及故障点的图像；将拍摄的图像输入预先训练好的卷积神经网络中，对受灾状况和交通情况进行评估，获得评估结果；

步骤5，基于步骤4获得的评估结果，按照预定策略构建获得最优调度模型；利用模拟退火算法求解最优调度模型，得到最优调度方案；

步骤6，根据步骤5获得的最优调度方案实施调度；

其中，步骤5具体包括以下步骤：

基于评估结果、城市数字化配网拓扑地图和调度资源的种类、数量与具体位置信息，根据评估结果确定所需调度资源的种类和数量，以调度资源的数量作为约束，把总的抢修路程最短作为优化目标构建数学模型，并用模拟退火算法求解出全局最优调度方案；其中，最优调度方案包括每个灾后故障点需要分配的抢修资源种类、数量；

有m个灾后故障区域需要抢修，每个故障区域包括一个或多个故障点；有n个抢修资源站，能提供t种资源，L_ij表示灾后故障区域i与抢修资源站j的路程，W_i表示灾后故障区域i受灾情况的量化结果，是一个t维矢量，W_ik表示对第k种资源的需求，记抢修资源站j含有第k种资源的数量为R_jk；

λ_ij-k表示灾后故障区域i获得抢修资源站j第k种资源的比例，根据总的抢修路程最短目标和有限资源约束条件构建数学模型，表达式为，

用模拟退火算法求解数学模型，得到最优调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种配电网故障的评估与调度方法，其特征在于，步骤1具体包括以下步骤：

依据已有的地理信息系统数据、配网建设数据，构建出城市数字化配网拓扑地图；其中，地理信息系统数据、配网建设数据从电网公司配电网运行管理平台获取。

3.根据权利要求1所述的一种配电网故障的评估与调度方法，其特征在于，步骤2中，

极端气象事件包括：台风、水涝、风暴和冰雪；

所述基于配网终端监测数据、营销数据定位故障点分布信息包括：

汇总由电网公司配电网运行管理生成的配网设备监测数据和营销数据，筛选出异常数据；

根据异常数据来源和配网线路逻辑关系，推断出灾后故障点的空间地理位置，并进行聚类；其中，异常数据为电压、电流、功率或开关状态；聚类的个数等于无人机数量。

4.根据权利要求3所述的一种配电网故障的评估与调度方法，其特征在于，步骤3中，所述规划巡检路径具体包括：

无人机飞行路径参照道路交通信息；无人机启动位置设置为算法输入的起点信息，灾后故障点所在聚类后的区域设置为算法输入的终点信息；结合道路交通信息，采用A-Star算法规划无人机的飞行路径；

其中，为故障点聚类后的每个区域配置一台巡检无人机，实现无人机与灾后故障点一对多的关系；无人机需要去往的灾后故障点，由K近邻聚类算法决定。

5.根据权利要求1所述的一种配电网故障的评估与调度方法，其特征在于，步骤4具体包括以下步骤：

步骤4.1，无人机群根据规划好的巡检路径飞行至灾后故障点，沿途拍摄道路交通情况的图像；

步骤4.2，无人机群拍摄灾后故障点区域的图像；其中，采用俯视视角拍摄第i个故障点区域的受灾图像数据集I_i；

步骤4.3，以各个灾后故障点的图像数据集I_i作为输入，利用预先训练好的卷积神经网络，分别输出对应受灾状况的量化结果W_i；其中，量化结果包括：道路交通情况评估结果、故障点受灾情况和所需资源类型及数量。