本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)，特別涉及節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、電網(wǎng)大停電后的恢復(fù)控制，其目的是快速、安全、經(jīng)濟(jì)地恢復(fù)供電并規(guī)避引入新的安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)。為此，在電網(wǎng)恢復(fù)過程中，需要根據(jù)電網(wǎng)工況和外部災(zāi)害的變化，動態(tài)分析待恢復(fù)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建包含關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的合理過渡電網(wǎng)，逐步擴(kuò)展可用恢復(fù)功率和恢復(fù)范圍，為調(diào)度運(yùn)行人員提供決策支持。

2、現(xiàn)有研究大多從電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦苑治龉?jié)點(diǎn)和線路的重要度并優(yōu)化骨架網(wǎng)絡(luò)。其中，節(jié)點(diǎn)重要度是恢復(fù)決策優(yōu)化的關(guān)鍵指標(biāo)，目前多采用節(jié)點(diǎn)收縮法、介數(shù)法、刪除法從全局角度評估節(jié)點(diǎn)的拓?fù)渲匾龋徽撐摹盎诠?jié)點(diǎn)重要度評價(jià)矩陣的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)雙層優(yōu)化策略”進(jìn)一步引入重要度評價(jià)矩陣綜合考慮節(jié)點(diǎn)的全局重要性以及相鄰節(jié)點(diǎn)的影響等局部因素。對于發(fā)電節(jié)點(diǎn)，則綜合考慮機(jī)組技術(shù)參數(shù)確定其啟動優(yōu)先級。區(qū)別于上述確定性指標(biāo)，論文“基于節(jié)點(diǎn)恢復(fù)可靠性的骨架網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)”提出一種節(jié)點(diǎn)恢復(fù)可靠性指標(biāo)作為節(jié)點(diǎn)恢復(fù)依據(jù)，論文“輸電網(wǎng)網(wǎng)架恢復(fù)方案關(guān)鍵線路辨識”定義了相對線路介數(shù)指標(biāo)來表征線路的可用程度，并結(jié)合線路投運(yùn)失敗對恢復(fù)方案的影響提出了線路的重要度指標(biāo)。

3、而應(yīng)對災(zāi)害的安全穩(wěn)定防御技術(shù)研究目前主要集中于災(zāi)害引發(fā)線路的故障概率評估、考慮故障概率的預(yù)想故障集和控制措施集等方面。當(dāng)前研究方案均難以全面反映節(jié)點(diǎn)的預(yù)期恢復(fù)收益，且尚未涉及災(zāi)害因素對節(jié)點(diǎn)重要度評估、目標(biāo)網(wǎng)架優(yōu)化的影響。

4、因此，如何提供節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)，是目前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估方法、系統(tǒng)、裝置及介質(zhì)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題。

2、為了對披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。

3、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供了節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估方法。

4、在一個(gè)實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估方法，包括：

5、獲取電網(wǎng)運(yùn)行信息與輸電線路故障概率評估結(jié)果，基于輸電線路故障概率評估結(jié)果，初始化抽樣模擬的整體計(jì)算參數(shù)與本輪計(jì)算參數(shù)；

6、通過可恢復(fù)狀態(tài)的抽樣模擬的迭代抽樣，依次識別輸電線路和節(jié)點(diǎn)在各時(shí)點(diǎn)的電網(wǎng)狀態(tài)，剔除每輪抽樣結(jié)果中不滿足可恢復(fù)需求的輸電線路與節(jié)點(diǎn)，并計(jì)算保留的輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度；

7、整合全部迭代輪次結(jié)束后的抽樣結(jié)果，基于輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度，計(jì)算受損輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度指標(biāo)及操作時(shí)間期望值。

8、在一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取電網(wǎng)運(yùn)行信息與輸電線路故障概率評估結(jié)果，基于輸電線路故障概率評估結(jié)果，初始化抽樣模擬的整體計(jì)算參數(shù)與本輪計(jì)算參數(shù)包括：

9、采集電網(wǎng)運(yùn)行信息，以外部災(zāi)害演變的時(shí)間尺度為依據(jù)，利用在線評估軟件，生成輸電線路故障概率評估結(jié)果，且所述輸電線路故障概率評估結(jié)果包括單一故障概率的評估結(jié)果與群發(fā)故障概率的評估結(jié)果；

10、基于所述輸電線路故障概率評估結(jié)果，定義電網(wǎng)內(nèi)線路與節(jié)點(diǎn)的可恢復(fù)狀態(tài)與不可恢復(fù)狀態(tài)，并初始化設(shè)定可恢復(fù)狀態(tài)的抽樣模擬的整體計(jì)算參數(shù)，以及開始迭代抽樣時(shí)的本輪計(jì)算參數(shù)。

11、在一個(gè)實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)包括發(fā)電節(jié)點(diǎn)與非發(fā)電節(jié)點(diǎn)；所述整體計(jì)算參數(shù)包括抽樣模擬的總輪次數(shù)、抽樣模擬輪數(shù)處置、各線路抽樣模擬結(jié)果為不可恢復(fù)狀態(tài)的次數(shù)的初值、各節(jié)點(diǎn)抽樣模擬結(jié)果為不可恢復(fù)狀態(tài)次數(shù)的初值、評估總時(shí)段及時(shí)點(diǎn)。

12、在一個(gè)實(shí)施例中，所述通過可恢復(fù)狀態(tài)的抽樣模擬的迭代抽樣，依次識別輸電線路和節(jié)點(diǎn)在各時(shí)點(diǎn)的電網(wǎng)狀態(tài)，剔除每輪抽樣結(jié)果中不滿足可恢復(fù)需求的輸電線路與節(jié)點(diǎn)，并計(jì)算保留的輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度包括：

13、設(shè)定本輪抽樣模擬的時(shí)點(diǎn)，通過逐條線路抽樣，識別電網(wǎng)中各個(gè)線路的可恢復(fù)狀態(tài)與不可恢復(fù)狀態(tài)，在計(jì)算抽樣線路的操作時(shí)間，并通過整合群發(fā)內(nèi)組成線路的隨機(jī)抽樣值，分析各群發(fā)的可恢復(fù)狀態(tài)與不可恢復(fù)狀態(tài)；

14、去除抽樣結(jié)果為不可恢復(fù)狀態(tài)的線路與節(jié)點(diǎn)，再去除孤立的節(jié)點(diǎn)與局部無源網(wǎng)絡(luò)，記錄本輪抽樣模擬且去除完成后的電網(wǎng)狀態(tài)；并基于本輪抽樣模擬的電網(wǎng)狀態(tài)，分別計(jì)算發(fā)電節(jié)點(diǎn)、非發(fā)電節(jié)點(diǎn)及線路的重要度；

15、若當(dāng)前抽樣的時(shí)點(diǎn)小于抽樣的時(shí)點(diǎn)數(shù)，則迭代次數(shù)加一，并返回逐條線路抽樣，繼續(xù)迭代，否則進(jìn)入下一步；

16、若抽樣模擬輪數(shù)小于預(yù)設(shè)的抽樣模擬最大迭代輪次，則迭代次數(shù)加一，并返回至本輪計(jì)算參數(shù)初始化，繼續(xù)迭代，否則進(jìn)入下一步。

17、在一個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)定本輪抽樣模擬的時(shí)點(diǎn)，通過逐條線路抽樣，識別電網(wǎng)中各個(gè)線路的可恢復(fù)狀態(tài)與不可恢復(fù)狀態(tài)，在計(jì)算抽樣線路的操作時(shí)間，并通過整合群發(fā)內(nèi)組成線路的隨機(jī)抽樣值，分析各群發(fā)的可恢復(fù)狀態(tài)與不可恢復(fù)狀態(tài)包括：

18、逐條線路的抽樣該時(shí)點(diǎn)的單一故障概率，選取任意一條待檢測線路，若抽樣隨機(jī)數(shù)小于該待檢測線路的單一故障概率，則判定該待檢測線路發(fā)生永久性故障，標(biāo)記為不可恢復(fù)狀態(tài)，否則，標(biāo)記為可恢復(fù)狀態(tài)，并基于開關(guān)操作時(shí)間開率分布，抽樣該待檢測線路的操作時(shí)間；

19、梳理電網(wǎng)中群發(fā)的組成線路，計(jì)算各個(gè)群發(fā)內(nèi)組成線路的隨機(jī)抽樣值的乘積，若乘積值小于群發(fā)的群發(fā)故障概率，則判定該群發(fā)存在群發(fā)故障，標(biāo)記為不可恢復(fù)狀態(tài)，否則，標(biāo)記為可恢復(fù)狀態(tài)。

20、在一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算發(fā)電節(jié)點(diǎn)、非發(fā)電節(jié)點(diǎn)及線路的重要度的公式包括：

21、

22、式中，表示發(fā)電節(jié)點(diǎn)的重要度；表示非發(fā)電節(jié)點(diǎn)的重要度；表示線路的重要度；ω1與ω2表示權(quán)重值；表示歸一化后的節(jié)點(diǎn)介數(shù)；i′g,m表示歸一化后發(fā)電節(jié)點(diǎn)的預(yù)期收益；i′b,m表示歸一化后非發(fā)電節(jié)點(diǎn)的預(yù)期收益；表示當(dāng)前電網(wǎng)狀態(tài)下第k條線路的介數(shù)；表示當(dāng)前電網(wǎng)狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)s到t之間的最短路徑數(shù)目；表示節(jié)點(diǎn)s到t之間的經(jīng)過線路k的最短路徑數(shù)目；v表示網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的集合；m表示節(jié)點(diǎn)。

23、在一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算受損輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度指標(biāo)及操作時(shí)間期望值的公式包括：

24、

25、式中，表示線路重要度指標(biāo)；表示發(fā)電節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)；表示非發(fā)電節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)；表示操作時(shí)間期望值；ns表示抽樣模擬預(yù)設(shè)的最大迭代輪次；nt表示抽樣的時(shí)間點(diǎn)；i表示抽樣模擬的輪次；j表示時(shí)點(diǎn)；表示線路的重要度；表示發(fā)電節(jié)點(diǎn)的重要度；表示非發(fā)電節(jié)點(diǎn)的重要度；表示抽樣第k條線路的操作時(shí)間。

26、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面，提供了節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估系統(tǒng)。

27、在一個(gè)實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估系統(tǒng)，包括：

28、初始化模塊，用于獲取電網(wǎng)運(yùn)行信息與輸電線路故障概率評估結(jié)果，基于輸電線路故障概率評估結(jié)果，初始化抽樣模擬的整體計(jì)算參數(shù)與本輪計(jì)算參數(shù)；

29、抽樣模擬模塊，用于通過可恢復(fù)狀態(tài)的抽樣模擬的迭代抽樣，依次識別輸電線路和節(jié)點(diǎn)在各時(shí)點(diǎn)的電網(wǎng)狀態(tài)，剔除每輪抽樣結(jié)果中不滿足可恢復(fù)需求的輸電線路與節(jié)點(diǎn)，并計(jì)算保留的輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度；

30、計(jì)算評估模塊，用于整合全部迭代輪次結(jié)束后的抽樣結(jié)果，基于輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度，計(jì)算受損輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度指標(biāo)及操作時(shí)間期望值。

31、在一個(gè)實(shí)施例中，所述初始化模塊包括：數(shù)據(jù)采集模塊與參數(shù)設(shè)定模塊，其中，

32、所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集電網(wǎng)運(yùn)行信息，以外部災(zāi)害演變的時(shí)間尺度為依據(jù)，利用在線評估軟件，生成輸電線路故障概率評估結(jié)果，且所述輸電線路故障概率評估結(jié)果包括單一故障概率的評估結(jié)果與群發(fā)故障概率的評估結(jié)果；

33、所述參數(shù)設(shè)定模塊，用于基于所述輸電線路故障概率評估結(jié)果，定義電網(wǎng)內(nèi)線路與節(jié)點(diǎn)的可恢復(fù)狀態(tài)與不可恢復(fù)狀態(tài)，并初始化設(shè)定可恢復(fù)狀態(tài)的抽樣模擬的整體計(jì)算參數(shù)，以及開始迭代抽樣時(shí)的本輪計(jì)算參數(shù)。

34、在一個(gè)實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)包括發(fā)電節(jié)點(diǎn)與非發(fā)電節(jié)點(diǎn)；所述整體計(jì)算參數(shù)包括抽樣模擬的總輪次數(shù)、抽樣模擬輪數(shù)處置、各線路抽樣模擬結(jié)果為不可恢復(fù)狀態(tài)的次數(shù)的初值、各節(jié)點(diǎn)抽樣模擬結(jié)果為不可恢復(fù)狀態(tài)次數(shù)的初值、評估總時(shí)段及時(shí)點(diǎn)。

35、在一個(gè)實(shí)施例中，所述抽樣模擬模塊包括：狀態(tài)分析模塊、重要度計(jì)算模塊、時(shí)點(diǎn)迭代模塊及輪數(shù)迭代模塊，其中，

36、所述狀態(tài)分析模塊，用于設(shè)定本輪抽樣模擬的時(shí)點(diǎn)，通過逐條線路抽樣，識別電網(wǎng)中各個(gè)線路的可恢復(fù)狀態(tài)與不可恢復(fù)狀態(tài)，在計(jì)算抽樣線路的操作時(shí)間，并通過整合群發(fā)內(nèi)組成線路的隨機(jī)抽樣值，分析各群發(fā)的可恢復(fù)狀態(tài)與不可恢復(fù)狀態(tài)；

37、所述重要度計(jì)算模塊，用于去除抽樣結(jié)果為不可恢復(fù)狀態(tài)的線路與節(jié)點(diǎn)，再去除孤立的節(jié)點(diǎn)與局部無源網(wǎng)絡(luò)，記錄本輪抽樣模擬且去除完成后的電網(wǎng)狀態(tài)；并基于本輪抽樣模擬的電網(wǎng)狀態(tài)，分別計(jì)算發(fā)電節(jié)點(diǎn)、非發(fā)電節(jié)點(diǎn)及線路的重要度；

38、所述時(shí)點(diǎn)迭代模塊，用于若當(dāng)前抽樣的時(shí)點(diǎn)小于抽樣的時(shí)點(diǎn)數(shù)，則迭代次數(shù)加一，并返回逐條線路抽樣，繼續(xù)迭代，否則進(jìn)入下一步；

39、所述輪數(shù)迭代模塊，用于若抽樣模擬輪數(shù)小于預(yù)設(shè)的抽樣模擬最大迭代輪次，則迭代次數(shù)加一，并返回至本輪計(jì)算參數(shù)初始化，繼續(xù)迭代，否則進(jìn)入下一步。

40、在一個(gè)實(shí)施例中，所述狀態(tài)分析模塊包括：逐條抽樣模塊與群發(fā)抽樣模塊，其中，

41、所述逐條抽樣模塊，用于逐條線路的抽樣該時(shí)點(diǎn)的單一故障概率，選取任意一條待檢測線路，若抽樣隨機(jī)數(shù)小于該待檢測線路的單一故障概率，則判定該待檢測線路發(fā)生永久性故障，標(biāo)記為不可恢復(fù)狀態(tài)，否則，標(biāo)記為可恢復(fù)狀態(tài)，并基于開關(guān)操作時(shí)間開率分布，抽樣該待檢測線路的操作時(shí)間；

42、所述群發(fā)抽樣模塊，用于梳理電網(wǎng)中群發(fā)的組成線路，計(jì)算各個(gè)群發(fā)內(nèi)組成線路的隨機(jī)抽樣值的乘積，若乘積值小于群發(fā)的群發(fā)故障概率，則判定該群發(fā)存在群發(fā)故障，標(biāo)記為不可恢復(fù)狀態(tài)，否則，標(biāo)記為可恢復(fù)狀態(tài)。

43、在一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算發(fā)電節(jié)點(diǎn)、非發(fā)電節(jié)點(diǎn)及線路的重要度的公式包括：

44、

45、式中，表示發(fā)電節(jié)點(diǎn)的重要度；表示非發(fā)電節(jié)點(diǎn)的重要度；表示線路的重要度；ω1與ω2表示權(quán)重值；表示歸一化后的節(jié)點(diǎn)介數(shù)；i′g,m表示歸一化后發(fā)電節(jié)點(diǎn)的預(yù)期收益；i′b,m表示歸一化后非發(fā)電節(jié)點(diǎn)的預(yù)期收益；表示當(dāng)前電網(wǎng)狀態(tài)下第k條線路的介數(shù)；表示當(dāng)前電網(wǎng)狀態(tài)下節(jié)點(diǎn)s到t之間的最短路徑數(shù)目；表示節(jié)點(diǎn)s到t之間的經(jīng)過線路k的最短路徑數(shù)目；v表示網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的集合；m表示節(jié)點(diǎn)。

46、在一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算受損輸電線路與節(jié)點(diǎn)的重要度指標(biāo)及操作時(shí)間期望值的公式包括：

47、

48、式中，表示線路重要度指標(biāo)；表示發(fā)電節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)；表示非發(fā)電節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)；表示操作時(shí)間期望值；ns表示抽樣模擬預(yù)設(shè)的最大迭代輪次；nt表示抽樣的時(shí)間點(diǎn)；i表示抽樣模擬的輪次；j表示時(shí)點(diǎn)；表示線路的重要度；表示發(fā)電節(jié)點(diǎn)的重要度；表示非發(fā)電節(jié)點(diǎn)的重要度；表示抽樣第k條線路的操作時(shí)間。

49、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三方面，提供了一種節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估裝置。

50、在一些實(shí)施例中，所述節(jié)點(diǎn)恢復(fù)重要度期望值評估裝置包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

51、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第四方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。

52、在一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。

53、本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：根據(jù)災(zāi)害引發(fā)的線路故障概率，進(jìn)行基于時(shí)序蒙特卡洛仿真以模擬災(zāi)害下可恢復(fù)狀態(tài)，評估模擬可恢復(fù)狀態(tài)下的重要度期望值，從而能夠動態(tài)評估并在線更新考慮災(zāi)害不確定性影響的節(jié)點(diǎn)重要度，同時(shí)計(jì)算適用于災(zāi)害條件下恢復(fù)狀態(tài)電網(wǎng)全過程的節(jié)點(diǎn)和線路重要度期望值指標(biāo)，從而顯著提高對于恢復(fù)狀態(tài)電網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和線路的辨識能力，為后續(xù)進(jìn)一步構(gòu)建電網(wǎng)恢復(fù)的目標(biāo)網(wǎng)架提供支撐。

54、應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。