电网故障修复策略的生成方法和装置与流程

本发明涉及电力技术领域，尤其是涉及一种电网故障修复策略的生成方法和装置。

背景技术：

随着经济的不断发展和电力需求的增加，电网规模和设备数量日益增加，使得电力系统中故障修复任务也增多。系统发生故障时，需要根据获取到的故障信息，确定并执行该故障修复方式，以确保电力系统尽快恢复正常供电。

现有的故障修复方式的生成方法中，通过工作人员根据经验和历史故障修复记录去确定故障修复策略；然而，随着电力系统运行情况的不断更新，经验和历史故障修复记录中的故障修复策略虽然具有一定的参考价值，但对实际的电力系统故障修复的适应性较低，可能会导致故障修复策略的可靠性较低，延长了电力系统的恢复时间。

针对上述故障修复策略的适应性较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电网故障修复策略的生成方法和装置，以提高故障修复策略的适应性。

第一方面，本发明实施例提供了一种电网故障修复策略的生成方法，包括：根据当前电力系统正常运行模式下的电力网络拓扑模型，对电力系统进行潮流计算，得到初始潮流结果；当接收到故障修复指令时，根据故障修复指令从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；该故障修复策略包括多个配置有执行顺序的故障修复行为；该故障修复行为包括控制措施和控制措施对应的控制参数；按照执行顺序，将多个故障修复行为逐一输入至电力网络拓扑模型中，计算并得到与故障修复行为对应的模拟潮流结果；判断初始潮流结果与模拟潮流结果中对应电力参数的差值是否在预设的范围内；如果是，记录故障修复行为的当前控制参数；如果否，按照设定的参数调节量调整故障修复行为的控制参数，将调整后的故障修复行为输入至电力网络拓扑模型并进行潮流计算，直至输出的模拟潮流结果与初始潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内，记录故障修复行为的当前控制参数；将多个故障修复行为的记录的当前控制参数确定为故障修复指令对应的电网故障修复策略。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述根据故障修复指令从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略包括：从故障修复指令中提取故障元件和故障类型；根据故障元件和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；其中，故障修复策略表中以树状结构保存有故障元件、故障类型和电力故障修复策略；每个故障元件对应一个或多个故障类型，每个故障类型对应一个或多个故障修复策略。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述判断初始潮流结果与模拟潮流结果中对应电力参数的差值是否在预设的范围内包括：从初始潮流结果中提取电力系统中输电线路的额定电压；从模拟潮流结果中提取相应位置的输电线路的模拟电压；判断相应位置的输电线路的额定电压与模拟电压的差值是否在预设的范围内。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述按照设定的参数调节量调整故障修复行为的控制参数包括：根据电力参数的差值确定故障修复行为的控制参数的调整方向；该调整方向包括增大控制参数或减小控制参数；按照设定的参数调整量和调整方向，调整故障修复行为的控制参数。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：将确定的电网故障修复策略保存至故障修复策略表中。

第二方面，本发明实施例提供了一种电网故障修复策略的生成装置，包括：第一计算模块，用于根据当前电力系统正常运行模式下的电力网络拓扑模型，对电力系统进行潮流计算，得到初始潮流结果；查找模块，用于当接收到故障修复指令时，根据故障修复指令从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；故障修复策略包括多个配置有执行顺序的故障修复行为；故障修复行为包括控制措施和控制措施对应的控制参数；第二计算模块，用于按照执行顺序，将多个故障修复行为逐一输入至电力网络拓扑模型中，计算并得到与故障修复行为对应的模拟潮流结果；判断模块，用于判断初始潮流结果与模拟潮流结果中对应电力参数的差值是否在预设的范围内；记录模块，用于如果初始潮流结果与模拟潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内，记录故障修复行为的当前控制参数；调整模块，用于如果初始潮流结果与模拟潮流结果中对应电力参数的差值不在预设的范围内，按照设定的参数调节量调整故障修复行为的控制参数，将调整后的故障修复行为输入至电力网络拓扑模型并进行潮流计算，直至输出的模拟潮流结果与初始潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内，记录故障修复行为的当前控制参数；确定模块，用于将多个故障修复行为的记录的当前控制参数确定为故障修复指令对应的电网故障修复策略。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述查找模块包括：第一提取单元，用于从故障修复指令中提取故障元件和故障类型；查找单元，用于根据故障元件和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；其中，该故障修复策略表中以树状结构保存有故障元件、故障类型和电力故障修复策略；每个故障元件对应一个或多个故障类型，每个故障类型对应一个或多个故障修复策略。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述判断模块包括：额定电压提取单元，用于从初始潮流结果中提取电力系统中输电线路的额定电压；模拟电压提取单元，用于从模拟潮流结果中提取相应位置的输电线路的模拟电压；判断单元，用于判断相应位置的输电线路的额定电压与模拟电压的差值是否在预设的范围内。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，上述调整模块包括：调整方向确定单元，用于根据电力参数的差值确定故障修复行为的控制参数的调整方向；该调整方向包括增大控制参数或减小控制参数；调整单元，用于按照设定的参数调整量和调整方向，调整故障修复行为的控制参数。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，上述装置还包括保存模块，用于将确定的电网故障修复策略保存至故障修复策略表中。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的一种电网故障修复策略的生成方法和装置，当接收到故障修复指令时，根据判断故障修复行为对应的模拟潮流结果与当前电力系统正常运行模式下的初始潮流结果的差值，可以对从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略中的故障修复行为进行调整，直至模拟潮流结果与初始潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内。通过上述方式通过将故障修复策略表中的故障修复策略根据实际的电力系统潮流情况进行调整，提高了故障修复策略的适应性，进而提高了电力系统在故障修复过程中的稳定性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电网故障修复策略的生成方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种电网故障修复策略的生成方法中，按照设定的参数调节量调整故障修复行为的控制参数的具体流程图；

图3为本发明实施例提供的一种电网故障修复策略的生成装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电网故障修复策略的生成装置中，调整模块的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对电网故障修复策略适应性差的问题，本发明实施例提供了一种电网故障修复策略的生成方法和装置；该技术可以应用于电网运行控制中，以及安控策略的信息描述和故障修复系统中；下面通过实施例进行描述。

实施例一：

参见图1所示的一种电网故障修复策略的生成方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S102，根据当前电力系统正常运行模式下的电力网络拓扑模型，对电力系统进行潮流计算，得到初始潮流结果；

步骤S104，当接收到故障修复指令时，根据该故障修复指令从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；该故障修复策略包括多个配置有执行顺序的故障修复行为；该故障修复行为包括控制措施和控制措施对应的控制参数；

具体地，通过上述电力系统对应的安控装置可以获取故障元件和故障类型；该故障类型包括单相瞬时接地故障、单相永久性故障、转换性故障、两相短路故障、三相短路故障、同杆同名相瞬时故障、同杆同名相永久故障、同杆异名相瞬时故障、同杆异名相永久故障、母线相间故障、直流双极故障以及线路过负荷等。

上述安控装置可以分散地分布在电力系统的变压器、线路等元件的周围，实时监控各个元件的运行状况，当元件发生故障时，安控装置可以上报发生故障的元件的地理位置、名称和故障类型等信息。当电力系统发生故障时，可以同时发生上述故障类型中的一种或多种。

上述预先存储的故障修复策略表可以是根据历史故障数据以及修复方法的记录形成的；例如，如果故障修复策略表中查找出的故障修复策略为切除变压器时；上述控制措施即为切除变压器，上述控制量可以为满足相应功率、相应的优先级或者满足相关地理位置等控制量。此时，上述完整的故障修复策略可以为切除满足相应功率的变压器、切除满足相应优先级的变压器或者切除满足相关地理位置的变压器。

由于电力系统庞大，通常，可能需要调整多个元件才能修复故障，因此，上述故障修复策略中包括多个故障修复行为，该故障修复行为可以具体到变压器或者负荷等元件；且，为了保证故障修复过程中对电力系统中其他部分的影响尽量小，上述故障修复行为具有一定的执行顺序。

步骤S106，按照上述执行顺序，将多个故障修复行为逐一输入至电力网络拓扑模型中，计算并得到与故障修复行为对应的模拟潮流结果；

步骤S108，判断上述初始潮流结果与上述模拟潮流结果中对应电力参数的差值是否在预设的范围内；如果是，执行步骤S110；如果否，执行步骤S112；

步骤S110，记录故障修复行为的当前控制参数；执行步骤S114；

步骤S112，按照设定的参数调节量调整故障修复行为的控制参数，将调整后的故障修复行为输入至电力网络拓扑模型并进行潮流计算，直至输出的模拟潮流结果与初始潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内，记录故障修复行为的当前控制参数；

步骤S114，将多个故障修复行为的记录的当前控制参数确定为故障修复指令对应的电网故障修复策略。

例如，当上述故障修复策略包括第一故障修复行为、第二故障修复行为和第三故障修复行为；其中，第一故障修复行为可以为切除1号发电机500MW；第二故障修复行为可以为切除3号发电机400MW；第三故障修复行为可以为切除6号发电机800MW；首先将根据第一故障修复行为调整电力网络拓扑模型，并计算第一模拟潮流结果；如果该第一模拟潮流结果与上述初始潮流结果差距较大，则说明该第一故障修复行为可能会对电力系统稳定性造成较大的干扰，需要对其控制量进行调节，例如，可以调节为切除1号发电机300MW，之后，再次进行潮流计算，直至第一模拟潮流结果与初始潮流结果的差距在阈值范围内，以满足电力系统的稳定性；当第一故障修复行为调整合理后，再将第二故障修复行为输入至已经根据调节后的第一故障修复行为调整的电力网络拓扑模型中，并进行潮流计算以及第二故障修复行为控制量的调节；直至第三故障修复行为控制量调节完毕。

本发明实施例提供的一种电网故障修复策略的生成方法，当接收到故障修复指令时，根据判断故障修复行为对应的模拟潮流结果与当前电力系统正常运行模式下的初始潮流结果的差值，可以对从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略中的故障修复行为进行调整，直至模拟潮流结果与初始潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内。上述方式通过将故障修复策略表中的故障修复策略根据实际的电力系统潮流情况进行调整，提高了故障修复策略的适应性，进而提高了电力系统在故障修复过程中的稳定性。

考虑到需要快速地从故障修复策略表中查找到对应的故障修复策略，上述根据故障修复指令从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略包括：(1)从故障修复指令中提取故障元件和故障类型；(2)根据该故障元件和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；其中，该故障修复策略表中以树状结构保存有故障元件、故障类型和电力故障修复策略；每个故障元件对应一个或多个故障类型，每个故障类型对应一个或多个故障修复策略。

上述树状结构的电力故障修复策略中，可以清楚地表明故障元件之间的连接关系、故障元件与故障类型之间的从属关系，以及故障类型与故障修复子策略直接的从属关系。

考虑到故障修复行为对电力系统中线路电压的影响较大，上述判断初始潮流结果与模拟潮流结果中对应电力参数的差值是否在预设的范围内包括：(1)从初始潮流结果中提取电力系统中输电线路的额定电压；(2)从模拟潮流结果中提取相应位置的输电线路的模拟电压；(3)判断相应位置的输电线路的额定电压与模拟电压的差值是否在预设的范围内。

举例说明，通常情况下，输电线路电压在轻载时会较高，重载时会较低，电力系统根据故障修复行为进行调整时，线路电压变化应满足电力系统稳态运行的要求；对于超高压输电线路，线路电压维持在额定电压的±5％之内；对于低压输电线路，电压调整数值为10％，该数值可以包含变压器本身的电压降落。当上述模拟潮流结果中输电线路的模拟电压变化超出了额定电压的5％或者10％时，则可以说明该故障修复行为可能会造成该线路的电压不稳定，需要对该故障修复行为的控制参数进行调整。

上述方式可以使故障修复行为对电力系统的扰动最小化，提高了电力系统运行的稳定性。

参见图2所示的一种电网故障修复策略的生成方法中，按照设定的参数调节量调整故障修复行为的控制参数的具体流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S202，根据电力参数的差值确定故障修复行为的控制参数的调整方向；该调整方向包括增大控制参数或减小控制参数；

步骤S204，按照设定的参数调整量和调整方向，调整故障修复行为的控制参数。

例如，在对控制参数的调整时，既可以增大控制参数也可以减小控制参数，当调整方向错误时，可能会进一步恶化故障修复行为对电力系统的不良影响；因此，可以以表格的形式预先存储控制参数与潮流结果的变化关系，通过该关系表格确定控制参数的调整方向。上述设定的参数调整量可以为控制参数进行一次调整时的最小变化量，例如，切除发电机的功率的最小变化量为50MW，则每次调整则需要至少变化50MW。

上述方式在调整前预先确定了控制参数的调整方向以及调整量，可以降低控制参数的调整计算量，提高了故障修复策略生成效率。

进一步地，上述方法还包括：将确定的电网故障修复策略保存至故障修复策略表中。在实际实现时，可以根据确定的电网故障修复策略实时更新故障修复策略表，以提高策略表数据的准确性，降低控制参数的调整计算量，进而提高故障修复的效率和可靠性。

实施例二：

对应于上述方法实施例，参见图3所示的一种电网故障修复策略的生成装置的结构示意图，该装置包括如下部分：

第一计算模块302，用于根据当前电力系统正常运行模式下的电力网络拓扑模型，对电力系统进行潮流计算，得到初始潮流结果；

查找模块304，用于当接收到故障修复指令时，根据该故障修复指令从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；该故障修复策略包括多个配置有执行顺序的故障修复行为；该故障修复行为包括控制措施和控制措施对应的控制参数；

第二计算模块306，用于按照执行顺序，将多个故障修复行为逐一输入至电力网络拓扑模型中，计算并得到与故障修复行为对应的模拟潮流结果；

判断模块308，用于判断上述初始潮流结果与上述模拟潮流结果中对应电力参数的差值是否在预设的范围内；

记录模块310，用于如果初始潮流结果与模拟潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内，记录该故障修复行为的当前控制参数；

调整模块312，用于如果初始潮流结果与模拟潮流结果中对应电力参数的差值不在预设的范围内，按照设定的参数调节量调整故障修复行为的控制参数，将调整后的故障修复行为输入至电力网络拓扑模型并进行潮流计算，直至输出的模拟潮流结果与初始潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内，记录故障修复行为的当前控制参数；

确定模块314，用于将多个故障修复行为的记录的当前控制参数确定为故障修复指令对应的电网故障修复策略。

本发明实施例提供的一种电网故障修复策略的生成装置，当接收到故障修复指令时，根据判断故障修复行为对应的模拟潮流结果与当前电力系统正常运行模式下的初始潮流结果的差值，可以对从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略中的故障修复行为进行调整，直至模拟潮流结果与初始潮流结果中对应电力参数的差值在预设的范围内。通过上述方式通过将故障修复策略表中的故障修复策略根据实际的电力系统潮流情况进行调整，提高了故障修复策略的适应性，进而提高了电力系统在故障修复过程中的稳定性。

考虑到需要快速地从故障修复策略表中查找到对应的故障修复策略，上述查找模块包括：(1)第一提取单元，用于从故障修复指令中提取故障元件和故障类型；(2)查找单元，用于根据故障元件和故障类型，从预先存储的故障修复策略表中查找故障修复策略；其中，该故障修复策略表中以树状结构保存有故障元件、故障类型和电力故障修复策略；每个故障元件对应一个或多个故障类型，每个故障类型对应一个或多个故障修复策略。上述树状结构的电力故障修复策略中，可以清楚地表明故障元件之间的连接关系、故障元件与故障类型之间的从属关系，以及故障类型与故障修复子策略直接的从属关系。

考虑到故障修复行为对电力系统中线路电压的影响较大，上述判断模块包括：(1)额定电压提取单元，用于从初始潮流结果中提取电力系统中输电线路的额定电压；(2)模拟电压提取单元，用于从模拟潮流结果中提取相应位置的输电线路的模拟电压；(3)判断单元，用于判断相应位置的输电线路的额定电压与模拟电压的差值是否在预设的范围内。上述方式可以使故障修复行为对电力系统的扰动最小化，提高了电力系统运行的稳定性。

参见图4所示的一种电网故障修复策略的生成装置中，调整模块的具体结构示意图，该装置包括如下部分：

调整方向确定单元402，用于根据电力参数的差值确定故障修复行为的控制参数的调整方向；该调整方向包括增大控制参数或减小控制参数；

调整单元404，用于按照设定的参数调整量和调整方向，调整故障修复行为的控制参数。

上述方式在调整前预先确定了控制参数的调整方向以及调整量，可以降低控制参数的调整计算量，提高了故障修复策略生成效率。

进一步地，上述装置还包括保存模块，用于将确定的电网故障修复策略保存至故障修复策略表中。在实际实现时，可以根据确定的电网故障修复策略实时更新故障修复策略表，以提高策略表数据的准确性，降低控制参数的调整计算量，进而提高故障修复的效率和可靠性。

本发明实施例所提供的一种电网故障修复策略的生成方法和装置的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。