考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法及系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115879833A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202310186416.6G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2023.03.02(71)申请人国网山东省电力公司威海供电公司地址264200山东省威海市环翠区昆明路23号(72)发明人刘伟王春义张晓磊曹宽周恒卢志鹏刘帅郑鹏飞李玉文孔亮杨铭曲庭余高洁于卫卫李荣超邢永和黄建会勇国威(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221专利代理师董雪(51)Int.Cl.G06Q10/0639(2023.01)权利要求书3页说明书13页附图2页(54)发明名称考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法及系统(57)摘要本发明属于配电网韧性评估技术领域，具体公开了一种考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法及系统，方法包括：获取待评估配电网历史冰灾、配电网结构和设备信息；构建配电网韧性规划层和运行层的双层多维度指标体系；采用蒙特卡洛法抽样故障线路获取故障场景，基于场景信息熵筛选典型故障场景；采用基于负荷重要度的最小切负荷模型和最优线路抢修顺序模型实现典型故障场景的全过程模拟，生成系统性能变化曲线；根据系统性能变化曲线和配电网结构和设备信息，分别计算规划层和运行层的配电网韧性综合评估值，对配电网韧性进行评价。本发明的双层配电网韧性评估指标体系，避免了韧性指标价值的重复定量计算。CN115879833ACN115879833A权利要求书1/3页1.一种考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法，其特征在于，包括：获取待评估配电网历史冰灾、配电网结构和设备信息；构建配电网韧性规划层和运行层的双层多维度指标体系；计算配电网各线路的时变覆冰厚度，基于线路覆冰脆弱性曲线计算线路时变故障概率；根据线路时变故障概率，采用蒙特卡洛法抽样故障线路获取故障场景，基于场景信息熵筛选典型故障场景；采用基于负荷重要度的最小切负荷模型和最优线路抢修顺序模型实现典型故障场景的全过程模拟，生成系统性能变化曲线；根据系统性能变化曲线和配电网结构和设备信息，计算规划层和运行层韧性指标，对各层指标进行一致化处理，并为各层指标赋权重，分别计算规划层和运行层的配电网韧性综合评估值，对配电网韧性进行评价。2.如权利要求1所述的一种考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法，其特征在于，根据配电网的拓扑结构、元件设备和调控电源类基础设施，构建配电网韧性规划层指标体系；所述配电网韧性规划层指标体系包括：包含网架连通度和关键负荷供电回路数的拓扑类指标；包含线路N‑1失负荷量、联络开关配置率和线路加固率的元件类指标；以及包含可控负荷比率、备用电源储备率和备用电源覆盖率的调控电源类指标。3.如权利要求1所述的一种考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法，其特征在于，考虑配电网面对灾害的抵御能力、适应能力、紧急恢复能力和整体恢复能力，构建配电网韧性运行层指标体系；所述配电网韧性运行层指标体系包括：系统抵御能力指标，包括系统功能保持时间、系统性能下降速率和系统降额运行率指标；系统适应能力指标，包括系统适应准备时间指标；紧急恢复能力指标，包括关键负荷恢复率、关键负荷电量供缺率和关键负荷恢复速率指标；整体恢复能力指标，包括负荷恢复时间、负荷整体恢复速率和负荷整体电量供缺率指标。4.如权利要求1所述的一种考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法，其特征在于，计算配电网各线路的时变覆冰厚度，具体为：根据冰雪气旋的移动位置和冰雪气旋风速模型，计算得到设定线路位置的风速；根据冰雪气旋的移动位置和冰雪气旋降水分布模型，计算得到设定线路位置的降水量；根据计算得到的风速和降水量，利用覆冰厚度经验公式Jones模型，计算各灾害仿真时间点的设定线路位置的覆冰厚度。5.如权利要求1所述的一种考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法，其特征在于，基于线路覆冰脆弱性曲线计算线路时变故障概率，具体为：基于线路第段的实际覆冰厚度和最大设计覆冰厚度，计算得到线路第段线路在2CN115879833A权利要求书2/3页任意时间点的故障概率；假设线路分为段，各段故障情况相互独立，基于线路第段线路在任意时间点的故障概率，计算得到整个线路的时变故障概率。6.如权利要求1所述的一种考虑灾害响应和恢复的双层配电网韧性评估方法，其特征在于，根据线路时变故障概率，采用蒙特卡洛法抽样故障线路获取故障场景，基于场景信息熵筛选典型故障场景，具体为：假设系统线路状态只有正常和故障两种状态，且各元件状态转换概率相互独立，元件在时刻的故障概率是，则利用0~1的随机数确定元件状态；其中，是服从(0,1)均匀分布的随机数；将灾害过程划分为M个时间段，确定系统的N个元件在每个时间段上的系统状态向量，