一种输配电网全并行负荷恢复方法与流程

本技术涉及电力系统，尤其涉及一种输配电网全并行负荷恢复方法。

背景技术：

1、在现代大容量的电力系统中，输电系统运营商(transmission system operator,tso)和配电系统运营商(distribution system operator,dso)在故障恢复过程中的耦合关系紧密地考虑了它们之间的物理联系。因此，在大规模停电后，tso+dso的协同工作有利于利用整个系统的各种资源，促进负荷恢复。

2、通常，输电系统和配电系统是物理耦合的，但它们分别由tso和dso独立控制。在停电情况下，输电网负荷恢复(transmission service restoration,tsr)可以表述为一个顺序决策问题，其中每一步允许的恢复负荷由前一步发电机输出和爬坡约束决定。同时，配电负荷恢复(distribution service restoration,dsr)是一种涉及网络重构方案和多种资源相互协同的负荷损失最小化策略。随着分布式电源的广泛应用，dso积极地参与恢复过程，为自下而上的恢复策略提供了新的契机。

3、现有的分布式负荷方案多为顺序求解的过程，其中，tsr的子问题被描述为一个中心协调器，dsr的子问题并行执行。这意味着在每次迭代中，tsr(dsr)都需要有dsr(tsr)得到更新后的边界变量来求解，导致计算时间是tsr的求解时间和dsr中最长的求解时间之和。因此现有方法中需要顺序求解的分布式负荷方案求解时间较长，导致模型收敛速度较慢。

技术实现思路

1、本技术的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是现有技术中需要顺序求解的分布式负荷方案求解时间较长，导致模型收敛速度较慢的技术缺陷。

2、本技术提供了一种输配电网全并行负荷恢复方法，所述方法包括：

3、当检测到电力系统中发生故障时，采集所述电力系统的边界变量；

4、确定全并行恢复模型；所述全并行恢复模型包括输电恢复子模型和配电恢复子模型，所述输电恢复子模型和所述配电恢复子模型均采用对角二次逼近算法进行目标函数的优化；

5、通过所述输电恢复模型和所述配电恢复模型对所述边界变量进行迭代求解，得到所述输电恢复模型输出的第一求解结果及所述配电恢复模型输出的第二求解结果，并利用所述全并行恢复模型基于所述第一求解结果和所述第二求解结果确定所述电力系统的调整策略；

6、根据所述调整策略对所述电力系统的边界变量进行调整，以恢复所述电力系统的输配电网负荷。

7、可选地，所述电力系统包括输电系统和配电系统；

8、所述确定全并行恢复模型，包括：

9、获取局部恢复模型；

10、采用解析目标级联方法对所述局部恢复模型进行分解，得到输电恢复子模型和配电恢复子模型；

11、确定所述输电系统的输电约束条件、所述配电系统的配电约束条件，以及所述输电系统与所述配电系统之间的变量约束条件；

12、基于所述输电约束条件、所述配电约束条件和所述变量约束条件，对所述输电恢复子模型和所述配电恢复子模型进行耦合，得到全并行恢复模型。

13、可选地，所述确定所述输电系统的输电约束条件，包括：

14、获取所述输电系统中的第一历史设备参数，并根据所述第一历史设备参数和第一预设评估策略确定所述输电系统的潮流约束条件和安全运行约束条件，形成所述输电系统的输电约束条件。

15、可选地，所述确定所述配电系统的配电约束条件，包括：

16、获取所述配电系统中的第二历史设备参数，并根据所述第二历史设备参数和第二预设评估策略确定所述配电系统的潮流约束条件、设备运行约束条件、拓扑运行约束条件和安全运行约束条件，形成所述配电系统的配电约束条件。

17、可选地，所述确定所述输电系统与所述配电系统之间的变量约束条件，包括；

18、确定目标负载模型，并获取所述输电系统的输电目标变量和所述配电系统的配电目标变量；

19、将所述输电目标变量输入至所述目标负载模型中，得到所述目标负载模型输出的所述配电系统的第一运行条件，以及，将所述配电目标变量输入至所述目标负载模型中，得到所述目标负载模型输出的所述输电系统的第二运行条件；

20、根据所述第一运行条件和所述第二运行条件确定所述输电系统与所述配电系统之间的变量约束条件。

21、可选地，所述通过所述输电恢复模型和所述配电恢复模型对所述边界变量进行问题迭代求解，包括：

22、将所述边界变量输入至输电恢复模型中，以使所述输电恢复模型根据所述边界变量确定所述电力系统中的输电子问题，并对所述输电子问题进行迭代求解；

23、以及，将所述边界变量输入至配电恢复模型中，以使所述配电恢复模型根据所述边界变量确定所述电力系统中的配电子问题，并对所述配电子问题进行迭代求解；

24、其中，所述输电恢复模型和所述配电输电模型中的每一次迭代求解过程均同步进行。

25、可选地，所述方法还包括：

26、针对每一次迭代，对所述输电恢复模型及所述配电恢复模型输出的值进行求和，得到该次迭代的响应值，并计算所述响应值与预设目标值之间的第一差值；

27、判断所述第一差值与上一次迭代得到的第一差值之间的第二差值是否不小于预设阈值；

28、若是，则更新所述电力系统的边界变量，并返回执行所述将所述边界变量输入至输电恢复模型中及后续步骤；

29、若否，则确定所述全并行恢复模型的目标函数在该次迭代与上一次迭代之间的相对误差，并判断所述相对误差和所述第一差值是否小于预设容差；

30、若不小于，则优化所述全并行恢复模型的目标函数，并返回执行所述将所述边界变量输入至输电恢复模型中及后续步骤；

31、若小于，则继续执行利用所述全并行恢复模型基于所述第一求解结果和所述第二求解结果确定所述电力系统的调整策略的步骤。

32、本技术还提供了一种输配电网全并行负荷恢复装置，包括：

33、变量采集模块，用于当检测到电力系统中发生故障时，采集所述电力系统的边界变量；

34、模型确定模块，用于确定全并行恢复模型；所述全并行恢复模型包括输电恢复子模型和配电恢复子模型，所述输电恢复子模型和所述配电恢复子模型均采用对角二次逼近算法进行模型中目标函数的优化；

35、模型求解模块，用于通过所述输电恢复模型和所述配电恢复模型对所述边界变量进行问题求解，得到所述输电恢复模型输出的第一求解结果及所述配电恢复模型输出的第二求解结果，并利用所述全并行恢复模型基于所述第一求解结果和所述第二求解结果确定所述电力系统的调整策略；

36、变量调整模块，用于根据所述调整策略对所述电力系统的边界变量进行调整，以恢复所述电力系统的输配电网负荷。

37、本技术还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如上述实施例中任一项所述输配电网全并行负荷恢复方法的步骤。

38、本技术还提供了一种计算机设备，包括：一个或多个处理器，以及存储器；

39、所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时，执行如上述实施例中任一项所述输配电网全并行负荷恢复方法的步骤

40、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：

41、本技术提供的一种输配电网全并行负荷恢复方法，当检测到电力系统中发生故障时，可以采集该电力系统中的边界变量，从而作为电力系统中问题求解的基础数据；接着可以确定全并行恢复模型，高全并行恢复模型包括了输电恢复子模型和配电恢复子模型，其中输电恢复子模型和配电恢复子模型均采用对角二次逼近算法进行模型中目标函数的优化，这里的对角二次逼近算法可以使目标函数的不可分二次向可分，因此可以实现输电恢复子模型和配电恢复子模型的并行求解，从而提高模型的求解速度；之后通过输电恢复模型和配电恢复模型对边界变量进行迭代求解，得到输电恢复模型输出的第一求解结果及配电恢复模型输出的第二求解结果，并利用全并行恢复模型基于第一求解结果和第二求解结果确定电力系统的调整策略，最后可以根据调整策略对电力系统的边界变量进行调整，以恢复电力系统的输配电网负荷。本技术中用于电力系统电力恢复的全并行恢复模型采用了对角二次逼近算法，可以使得输电恢复子模型和配电恢复子模型能够独立求解，从而能够减少全并行恢复模型每次迭代的计算时间，提高收敛速度。