主电网与配电网的协同故障恢复方法、装置和设备与流程

本技术涉及电力电网，特别是涉及一种主电网与配电网的协同故障恢复方法、装置和设备。

背景技术：

1、近年来，自然灾害给电网运行带来巨大挑战，极端灾害会破坏电力设备(包括主电网和配电网)，影响电力系统正常供电。合理的恢复策略是灾害发生后尽快恢复供电、减少停电损失的关键。

2、但是，传统技术中，存在恢复后的主电网与配电网故障恢复协同不足的问题，因此，亟需提供一种能够同时考虑主电网与配电网的故障恢复方法。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够同时考虑主电网与配电网的主电网与配电网的协同故障恢复方法、装置和设备。

2、第一方面，本技术提供了一种主电网与配电网的协同故障恢复方法，包括：

3、获取待恢复主电网对应的第一决策变量、待恢复配电网对应的第二决策变量、待恢复主电网对待恢复配电网进行优化的第一边界变量、以及待恢复配电网对待恢复主电网进行优化的第二边界变量；

4、获取对待恢复主电网进行约束的主电网约束条件、对待恢复配电网进行约束的配电网约束条件，以及对待恢复主电网和待恢复配电网的修复顺序进行约束的复合约束条件；

5、获取对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的目标函数；目标函数是基于第一决策变量和第一边界变量所确定的主电网运行成本，以及基于第二决策变量和第二边界变量所确定的配电网运行成本的运行成本总和；

6、以目标函数最小为目标，在主电网约束条件、配电网约束条件以及复合约束条件下，确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数；

7、根据不同电网设备的目标恢复配置参数，确定对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的策略。

8、在其中一个实施例中，以目标函数最小为目标，在主电网约束条件、配电网约束条件以及复合约束条件下，确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数，包括：

9、根据主电网运行成本，以及基于第一边界变量和第二边界变量确定的待恢复配电网对待恢复主电网的第一惩罚成本，确定对待恢复主电网进行恢复的第一子目标函数，并将主电网约束条件和复合约束条件作为第一子目标函数的第一子约束条件；以及，

10、根据配电网运行成本，以及基于第一边界变量和第二边界变量确定的待恢复主电网对待恢复配电网的第二惩罚成本，确定对待恢复配电网进行恢复的第二子目标函数，并将配电网约束条件和复合约束条件作为第二子目标函数的第二子约束条件；

11、在第一子约束条件对第一子目标函数进行约束的情况下，以及，在第二子约束条件对第二子目标函数进行约束的情况下，交叉迭代确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数。

12、在其中一个实施例中，在第一子约束条件对第一子目标函数进行约束的情况下，以及，在第二子约束条件对第二子目标函数进行约束的情况下，交叉迭代确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数，包括：

13、针对每一交叉迭代过程，在内循环过程中，获取前一次交叉迭代时外循环过程所确定的惩罚系数作为参考惩罚系数，并根据参考惩罚系数，迭代确定第一子目标函数中第一惩罚成本在第一子约束条件下，第一边界变量的目标变量值，以及第二子目标函数中第二惩罚成本在第二子约束条件下，第二边界变量的目标变量值；其中，首次交叉迭代时，外循环过程所采用的参考惩罚系数为第一预设初始值；

14、在外循环过程中，在第一边界变量的目标变量值和第二边界变量的目标变量值之间的差值大于第一预设阈值的情况下，根据第一边界变量的目标变量值和第二边界变量的目标变量值，确定本次交叉迭代的惩罚系数；

15、在第一边界变量的目标变量值和第二边界变量的目标变量值之间的差值不大于第一预设阈值的情况下，将第一边界变量的目标变量值和第二边界变量的目标变量值所对应的不同电网设备的恢复配置参数，作为目标恢复配置参数。

16、在其中一个实施例中，根据参考惩罚系数，迭代确定第一子目标函数中第一惩罚成本在第一子约束条件下，第一边界变量的目标变量值，以及第二子目标函数中第二惩罚成本在第二子约束条件下，第二边界变量的目标变量值，包括：

17、针对内循环过程中的每次子迭代过程，根据前一次子迭代时第二子目标函数中第二惩罚成本在第二子约束条件下所确定的第二边界变量的参考变量值，以及参考惩罚系数，在第一子目标函数中第一惩罚成本在第一子约束条件下，更新第一边界变量的参考变量值；以及，

18、根据前一次子迭代时第一子目标函数中第一惩罚成本在第一子约束条件下所确定的第一边界变量的参考变量值，以及参考惩罚系数，在第二子目标函数中第二惩罚成本在第二子约束条件下，更新第二边界变量的参考变量值；其中，首次交叉迭代时，内循环过程所采用的第二边界变量的参考变量值为第二预设初始值，第一边界变量的参考变量值为第三预设初始值；

19、在第一边界变量的参考变量值在本次子迭代过程的第一变量差值，以及第二边界变量的参考变量值在本次子迭代过程的第二变量差值，不大于第二预设阈值的情况下，将第一边界变量的参考变量值作为相应的目标变量值，以及将第二边界变量的参考变量值作为相应的目标变量值。

20、在其中一个实施例中，惩罚系数包括一阶惩罚系数和二阶惩罚系数；相应的，根据第一边界变量的目标变量值和第二边界变量的目标变量值，确定本次交叉迭代的惩罚系数，包括：

21、针对外循环过程中的每次外循环子迭代过程，根据第一边界变量的目标变量值和第二边界变量的目标变量值，以及前一次外循环子迭代过程的惩罚系数，确定本次外循环子迭代过程的一阶惩罚系数；以及，

22、根据前一次外循环子迭代过程的二阶惩罚系数，确定本次外循环子迭代过程的二阶惩罚系数。

23、在其中一个实施例中，主电网约束条件包括：对待恢复主电网的失电成本进行约束的第一约束条件、以及对待恢复主电网的机组运行成本进行约束的第二约束条件；配电网约束条件包括：对待恢复配电网的机组运行成本进行约束的第三约束条件、对待恢复配电网的分布式电源出力进行约束的第四约束条件、对待恢复配电网的可控负荷量进行约束的第五约束条件、以及对待恢复配电网的网络拓扑连通性进行约束的第六约束条件。

24、第二方面，本技术还提供了一种主电网与配电网的协同故障恢复装置，包括：

25、变量获取模块，用于获取待恢复主电网对应的第一决策变量、待恢复配电网对应的第二决策变量、待恢复主电网对待恢复配电网进行优化的第一边界变量、以及待恢复配电网对待恢复主电网进行优化的第二边界变量；

26、约束条件获取模块，用于获取对待恢复主电网进行约束的主电网约束条件、对待恢复配电网进行约束的配电网约束条件，以及对待恢复主电网和待恢复配电网的修复顺序进行约束的复合约束条件；

27、目标函数获取模块，用于获取对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的目标函数；目标函数是基于第一决策变量和第一边界变量所确定的主电网运行成本，以及基于第二决策变量和第二边界变量所确定的配电网运行成本的运行成本总和；

28、目标参数确定模块，用于以目标函数最小为目标，在主电网约束条件、配电网约束条件以及复合约束条件下，确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数；

29、恢复策略确定模块，用于根据不同电网设备的目标恢复配置参数，确定对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的策略。

30、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行该计算机程序时实现以下步骤：

31、获取待恢复主电网对应的第一决策变量、待恢复配电网对应的第二决策变量、待恢复主电网对待恢复配电网进行优化的第一边界变量、以及待恢复配电网对待恢复主电网进行优化的第二边界变量；

32、获取对待恢复主电网进行约束的主电网约束条件、对待恢复配电网进行约束的配电网约束条件，以及对待恢复主电网和待恢复配电网的修复顺序进行约束的复合约束条件；

33、获取对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的目标函数；目标函数是基于第一决策变量和第一边界变量所确定的主电网运行成本，以及基于第二决策变量和第二边界变量所确定的配电网运行成本的运行成本总和；

34、以目标函数最小为目标，在主电网约束条件、配电网约束条件以及复合约束条件下，确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数；

35、根据不同电网设备的目标恢复配置参数，确定对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的策略。

36、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

37、获取待恢复主电网对应的第一决策变量、待恢复配电网对应的第二决策变量、待恢复主电网对待恢复配电网进行优化的第一边界变量、以及待恢复配电网对待恢复主电网进行优化的第二边界变量；

38、获取对待恢复主电网进行约束的主电网约束条件、对待恢复配电网进行约束的配电网约束条件，以及对待恢复主电网和待恢复配电网的修复顺序进行约束的复合约束条件；

39、获取对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的目标函数；目标函数是基于第一决策变量和第一边界变量所确定的主电网运行成本，以及基于第二决策变量和第二边界变量所确定的配电网运行成本的运行成本总和；

40、以目标函数最小为目标，在主电网约束条件、配电网约束条件以及复合约束条件下，确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数；

41、根据不同电网设备的目标恢复配置参数，确定对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的策略。

42、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

43、获取待恢复主电网对应的第一决策变量、待恢复配电网对应的第二决策变量、待恢复主电网对待恢复配电网进行优化的第一边界变量、以及待恢复配电网对待恢复主电网进行优化的第二边界变量；

44、获取对待恢复主电网进行约束的主电网约束条件、对待恢复配电网进行约束的配电网约束条件，以及对待恢复主电网和待恢复配电网的修复顺序进行约束的复合约束条件；

45、获取对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的目标函数；目标函数是基于第一决策变量和第一边界变量所确定的主电网运行成本，以及基于第二决策变量和第二边界变量所确定的配电网运行成本的运行成本总和；

46、以目标函数最小为目标，在主电网约束条件、配电网约束条件以及复合约束条件下，确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数；

47、根据不同电网设备的目标恢复配置参数，确定对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的策略。

48、上述主电网与配电网的协同故障恢复方法、装置和设备，根据获取到的待恢复主电网对应的第一决策变量、待恢复配电网对应的第二决策变量、第一边界变量和第二边界变量，构建对待恢复主电网和待恢复配电网进行协同恢复的目标函数。并且，分别设置对待恢复主电网进行约束的主电网约束条件、对待恢复配电网进行约束的配电网约束条件，以及对待恢复主电网和待恢复配电网的修复顺序进行约束的复合约束条件。进一步地，以这三种约束条件为目标函数的约束条件，以目标函数最小为目标，确定待恢复主电网和待恢复配电网中不同电网设备的目标恢复配置参数。由于目标恢复配置参数是考虑到了待恢复主电网、待恢复配电网的决策变量和边界变量确定的，同时，目标恢复配置参数也是在三种约束条件下确定的。所以，目标恢复配置参数在保证目标函数最小的前提下，还同时考虑待恢复主电网和待恢复配电网两类电网的协同性，所以，根据目标恢复配置参数确定出的协同恢复策略能够保证待恢复主电网和待恢复配电网的协同性。