配电网的故障恢复方法、装置及电子设备与流程

本申请涉及配电网故障恢复领域，具体而言，涉及一种配电网的故障恢复方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、故障恢复是实现配电网供电快速恢复的重要手段，在因故障导致某区域停电后，对故障区域及时隔离并及时恢复其余正常区域的供电是提高供电可靠性的关键措施。

2、相关技术中，配电网的故障恢复方法是在对故障区域隔离后，利用配电网的主网对剩余区域恢复供电，通过联络开关、分段开关的开关闭合实现供电恢复，耗时较长且无法保证重要负荷的快速恢复供电。

3、针对相关技术中配电网供电恢复耗时较长的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种配电网的故障恢复方法、装置及电子设备，以解决相关技术中配电网供电恢复耗时较长的问题。

2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种配电网的故障恢复方法。该方法包括：确定故障配电网中的负荷节点、发电节点和故障区域；基于故障区域和发电节点将故障配电网划分为多个孤岛区域，其中，每个孤岛区域内的负荷节点通过孤岛区域内的发电节点供电；计算每个负荷节点在配电网故障期间的用电需求，通过每个负荷节点的用电需求确定故障恢复策略的目标函数，其中，故障恢复策略为在故障配电网中开启目标联络开关，目标函数用于评估故障恢复策略的恢复效果，故障配电网中包含多个联络开关；以目标函数为二进制粒子群算法的适应度函数，通过二进制粒子群算法对故障恢复策略进行优化，得到目标故障恢复策略，并对故障配电网执行目标故障恢复策略。

3、可选地，计算每个负荷节点在配电网故障期间的用电需求包括：对于每个负荷节点，获取负荷节点的概率密度函数；确定配电网的故障起始时刻和预估恢复时刻，基于故障起始时刻和预估恢复时刻对概率密度函数积分，得到负荷节点在电网故障期间的用电需求。

4、可选地，基于故障区域和发电节点将故障配电网划分为多个孤岛区域包括：对于每个发电节点，以发电节点为根节点向根节点的两侧开始遍历，直到遍历到其他发电节点、或遍历到故障配电网的末端节点、或遍历到故障区域，停止遍历，其中，其他发电节点为故障配电网中除根节点以外的发电节点；将发电节点遍历到的所有负荷节点和发电节点组成的区域确定为初始区域；从初始区域中筛选出符合预设约束条件的目标负荷节点集合，将目标负荷节点集合和发电节点所在区域确定为一个孤岛区域，其中，预设约束条件至少包括以下之一：功率约束、节点电压约束、支路容量约束和辐射状网络结构约束；确定每个发电节点所属的孤岛区域，得到多个孤岛区域。

5、可选地，通过每个负荷节点的用电需求确定故障恢复策略的目标函数包括：确定每个负荷节点的重要程度系数，通过每个负荷节点的用电需求和重要程度系数计算负荷恢复量；通过故障恢复策略中的开关状态计算联络开关操作次数，其中，开关状态包括联络开关在故障期间和故障恢复后的状态；确定负荷恢复量的第一权重，和联络开关操作次数的第二权重；基于第一权重和第二权重对负荷恢复量和联络开关操作次数进行加权求和，得到综合故障恢复项；获取故障配电网的越线惩罚因子，计算综合故障恢复项与越线惩罚因子的和，得到目标函数，其中，越线惩罚因子至少包括以下之一：低压越线惩罚因子、高压越线惩罚因子和回路惩罚因子。

6、可选地，通过每个负荷节点的用电需求和重要程度系数计算负荷恢复量包括：计算所有负荷节点的用电需求的和，得到总用电需求；计算每个负荷节点的重要程度系数与用电需求的积，得到恢复负荷节点的重要程度评估值；计算所有负荷节点的重要程度评估值的和，计算和与总用电需求的比值，得到负荷恢复量。

7、可选地，通过故障恢复策略中的开关状态计算联络开关操作次数包括：确定故障配电网中所有联络开关在故障期间的第一开关状态向量，并确定故障配电网中所有联络开关在故障恢复后的第二开关状态向量；计算第二开关状态向量与第一开关状态向量的差值，并将差值输入向量范数算子，得到联络开关操作次数。

8、可选地，以目标函数为二进制粒子群算法的适应度函数，通过二进制粒子群算法对故障恢复策略进行优化，得到目标故障恢复策略包括：以故障配电网中的每个联络开关作为一个粒子，初始化粒子群参数；将故障恢复策略中的目标联络开关确定为目标粒子，计算故障恢复策略的适应度函数的值，得到初始适应度评估值；通过二进制粒子群算法对故障恢复策略进行多次迭代优化，得到多个优化后的故障恢复策略，其中，每次迭代优化更新目标粒子在粒子群中的位置；计算每个优化后的故障恢复策略的适应度评估值，得到多个适应度评估值，将最小适应度评估值对应的优化后的故障恢复策略确定为目标故障恢复策略。

9、为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种配电网的故障恢复装置。该装置包括：确定单元，用于确定故障配电网中的负荷节点、发电节点和故障区域；划分单元，用于基于故障区域和发电节点将故障配电网划分为多个孤岛区域，其中，每个孤岛区域内的负荷节点通过孤岛区域内的发电节点供电；计算单元，用于计算每个负荷节点在配电网故障期间的用电需求，通过每个负荷节点的用电需求确定故障恢复策略的目标函数，其中，故障恢复策略为在故障配电网中开启目标联络开关，目标函数用于评估故障恢复策略的恢复效果，故障配电网中包含多个联络开关；优化单元，用于以目标函数为二进制粒子群算法的适应度函数，通过二进制粒子群算法对故障恢复策略进行优化，得到目标故障恢复策略，并对故障配电网执行目标故障恢复策略。

10、为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本申请各个实施例中所述配电网的故障恢复方法的步骤。

11、通过本申请，采用以下步骤：确定故障配电网中的负荷节点、发电节点和故障区域；基于故障区域和发电节点将故障配电网划分为多个孤岛区域，其中，每个孤岛区域内的负荷节点通过孤岛区域内的发电节点供电；计算每个负荷节点在配电网故障期间的用电需求，通过每个负荷节点的用电需求确定故障恢复策略的目标函数，其中，故障恢复策略为在故障配电网中开启目标联络开关，目标函数用于评估故障恢复策略的恢复效果，故障配电网中包含多个联络开关；以目标函数为二进制粒子群算法的适应度函数，通过二进制粒子群算法对故障恢复策略进行优化，得到目标故障恢复策略，并对故障配电网执行目标故障恢复策略，解决了相关技术中配电网供电恢复耗时较长的问题。本申请通过对故障配电网划分孤岛区域，保证重要负荷的快速恢复供电，在满足孤岛运行约束条件的同时恢复尽可能多的重要负荷，保证重要负荷的供电可靠性；通过二进制粒子群算法使得算法可以在全局寻优能力和局部寻优能力之间找到一个平衡点，使得算法前期拥有较强的全局寻优能力，而在后期拥有较强的局部寻优能力从而快速的寻求到故障恢复的最优方案，提高了粒子群算法的收敛性能和搜索效率，达到了更好的搜索效果；有效保证重要负荷的快速恢复供电，提高了配电网供电可靠性，进而达到了提高配电网的故障恢复效率的效果。

技术特征：

1.一种配电网的故障恢复方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算每个负荷节点在配电网故障期间的用电需求包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述故障区域和所述发电节点将所述故障配电网划分为多个孤岛区域包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过每个负荷节点的所述用电需求确定故障恢复策略的目标函数包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过每个负荷节点的所述用电需求和所述重要程度系数计算负荷恢复量包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，通过所述故障恢复策略中的开关状态计算联络开关操作次数包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述目标函数为二进制粒子群算法的适应度函数，通过二进制粒子群算法对所述故障恢复策略进行优化，得到目标故障恢复策略包括：

8.一种配电网的故障恢复装置，其特征在于，包括：

9.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的配电网的故障恢复方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1至7中任意一项所述的配电网的故障恢复方法。

技术总结本申请公开了一种配电网的故障恢复方法、装置及电子设备。涉及配电网故障恢复领域，该方法包括：确定故障配电网中的负荷节点、发电节点和故障区域；基于故障区域和发电节点将故障配电网划分为多个孤岛区域，其中，每个孤岛区域内的负荷节点通过孤岛区域内的发电节点供电；计算每个负荷节点在配电网故障期间的用电需求，通过每个负荷节点的用电需求确定故障恢复策略的目标函数；以目标函数为二进制粒子群算法的适应度函数，通过二进制粒子群算法对故障恢复策略进行优化，得到目标故障恢复策略，并对故障配电网执行目标故障恢复策略。通过本申请，解决了相关技术中配电网供电恢复耗时较长的问题。技术研发人员：陈艳霞,于希娟,及洪泉,闻宇,李菁,李鑫明,陈力绪,张绍峰,杨明华,迟忠君受保护的技术使用者：国网北京市电力公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2