技术特征：
1.计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立包括传感器、控制器、光纤、代理节点、逆变器及储能装置的分布式配电信息物理电压控制系统；步骤2：选择光伏逆变器无功q
i(k)
作为一致性变量，运用一致性算法更新本地节点的控制变量；步骤3：判断光伏并网节点集合θ
pv
中最先监测到的节点o的电压是否越限；若电压越上限，则传递无功吸收信号以抑制过电压；若越下限，则传递无功注入信号以支撑欠电压；步骤4：通过通信网络拓扑的邻接矩阵a和转移系数矩阵d生成可达矩阵p，建立考虑信息可达性的改进分布式一致性电压控制方程；步骤5：建立基于曲线聚类的光伏时序日出力场景模型和设备故障下的信息可达性模型，对分布式配电信息物理电压控制系统进行电压越限风险评估。2.根据权利要求1所述的计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法，其特征在于，所述步骤2中的一致性算法如下：式中：d
ij
是代理节点j向节点i的转移系数，按照下式计算式中：n
i
和n
j
代表节点i和节点j的邻接节点数。3.根据权利要求1所述的计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法，其特征在于，所述步骤3中节点o的光伏逆变器无功如下式中，为节点o对节点j的电压
‑
无功灵敏度；为节点o的实际电压；v
max
和v
min
分别为节点电压上下限。4.根据权利要求1所述的计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法，其特征在于，所述步骤4中邻接矩阵a的元素a
ij
与转移系数矩阵d的元素d
ij
的关系如下：
式中，n
c
为代理节点集合；所述考虑信息可达性的改进分布式一致性电压控制方程为式中c
i
为第i个控制器状态，正常为1，故障为0；p
ji
为可达矩阵的元素；为控制器j输出量。5.根据权利要求1或4所述的计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法，其特征在于，改进分布式一致性电压控制的步骤如下：步骤d1：传感器采集本地电压并上传至代理节点；步骤d2：节点o作为调压节点检测到电压越限；步骤d3：整定节点o的控制量初始值并传递至其他代理节点；步骤d4：各代理节点基于改进一致性算法更新控制量整定值，传递至其他代理节点；步骤d5：判断各调压节点整定值是否一致；若是，代理节点将控制量下发至本地控制器完成调压；若否，转到步骤d4。6.根据权利要求1所述的计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法，其特征在于，所述步骤5中建立基于曲线聚类的光伏时序日出力场景模型具体包括：步骤51：根据某一地区n天的光伏出力历史数据，采样间隔为t，设第i天的光伏出力样本x
i
＝[x
i1
,x
i2
,
…
,x
iu
]，其中x
iu
为第i天的第u个时刻的出力，得到光伏出力样本集矩阵：步骤52：选取k个光伏日出力样本作为初始聚类中心，并将n个光伏日出力样本划分到k个类c1,c2,
…
,ck中，每个类中对应的样本个数α1,α2,
…
,αk满足α1+α2+
…
+αk＝n；其中，为类cr的第i个样本，为类c
r
的聚类中心，和均为u维向量，类cr的样本离差平方和为步骤53：计算各聚类中心到各光伏日出力样本的欧式距离，将所有样本划分至距其欧
式距离最小的类中；其中，欧式距离的计算如下：式中：其中x
it
、x
jt
表示第i个、第j个样本中的第t个数据；步骤54：计算各类中所有样本的算数平均值作为此次聚类后的新聚类中心并判断聚类中心更新前后是否不再改变，即平方误差准则函数e稳定在最小值范围内；若是，则转至步骤55；若否，则转至步骤53；其中，新聚类中心为式中，为划分前类c
p
的聚类中心，x
(qu)
为光伏日出力样本x
q
的各时刻数据；平方误差准则函数e为式中，c
r
为第r个类，为第r个类中的光伏日出力样本，为第r个类的聚类中心；步骤55：将聚类中心数k减1后再赋值给k；步骤56：计算统计量ξ2和增大幅度γ，并判断聚类中心数k是否为1或增大幅度γ是否大于10，若是，则取k减1前的值为理想聚类中心数；若否，则转至步骤53；其中统计量ξ2为式中w
s
,w
z
,w
r
分别为合并后新类c
s
、合并前类c
z
和c
r
的类内离差平方和，a
z
和a
r
分别为z类和r类的样本个数；其中每次合并前后增大幅度表示为7.根据权利要求1所述的计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法，其特征在于，所述步骤5中建立设备故障下的信息可达性模型具体包括：元件状态变化通过“运行
‑
停运
‑
运行”的循环来模拟，信息元件y的可用状态s(y)为：对于各节点之间通信传输路径的信息传输中断，看作有向图中有向边的消失，等效到邻接矩阵中相应元素置0；对于传感器、控制器、代理节点设备故障和老化失效看作有向图中顶点消失，等同于与该节点相连的全部有向边消失，等效到邻接矩阵中相应元素置0；信息设备故障场景概率计算采用如下全概率模型表示：
其中，t表示第t个信息设备故障场景，p
it
为第i个信息设备处于第t个信息设备故障场景中对应状态的概率，p
t
为场景t的概率，ω为信息设备元件数。8.根据权利要求1所述的计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法，其特征在于，所述步骤5中电压越限风险评估的风险指标为式中，risk代表配电网电压越限的综合风险；p
i
为信息故障场景i的概率；p
j
为运行场景j的概率；代表节点t在运行场景j，信息故障场景i下的电压越限程度；m、n、k分别为配电网节点个数、信息故障场景个数、运行场景个数；其中，电网节点个数、信息故障场景个数、运行场景个数；其中，电网节点个数、信息故障场景个数、运行场景个数；其中，式中，p
l
为信息设备l的处于该可用状态的概率；θ
i
为信息设备状态i下所有设备的可用状态集合；n
j
为该光伏出力典型场景类中样本个数；为节点t的电压值。
技术总结
本发明公开了属于信息物理系统技术领域的一种计及信息设备故障的分布式电压控制系统风险评估方法。包括步骤1：建立分布式配电信息物理电压控制系统；步骤2：选择光伏逆变器无功Q
技术研发人员：刘文霞 高晋
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：2021.07.29
技术公布日：2021/10/18