[发明专利]一种大停电后电力系统恢复的分区方案优化方法及装置

说明书

本申请提供了一种大停电后电力系统恢复的分区方案优化方法及装置，涉及电力系统技术领域，所述方法包括：基于电网中各子系统之间联络线最少的目标策略以及预先构建的电网电气特性约束条件，建立第一优化模型；基于预设的求解器对第一优化模型进行求解，得到第一分区方案；基于割约束条件对第一优化模型进行处理，得到第二优化模型；基于求解器对第二优化模型进行求解，得到第二分区方案；根据建立的评估指标分别第一分区方案和第二分区方案进行评估，得到第一分区方案和第二分区方案的评估结果，以便基于评估结果从上述分区方案中确定主分区方案和备用分区方案。这样，能够有效缩短电网故障后的恢复时间，保证了电网故障后恢复的高可靠性。

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种大停电后电力系统恢复的分区方案优化方法及装置。

背景技术

近期极端天气导致的南澳电网大停电、网络攻击引发的乌克兰大停电等一系列大面积停电事故警示着电网运行人员大面积停电的风险依旧存在。国内外实际运行经验表明合理的恢复策略和方案可以加速系统恢复进程，减轻停电带来的负面影响。根据不同的电网系统结构和停电场景，将恢复策略分为向下(Build-down)和向上(Build-up)两种恢复模式。其中，当系统中黑启动电源不止一个时，若系统合理分区形成多个并行恢复的子系统，将有效缩短恢复时间。

社团结构是大部分实际网络的普遍特征，已有学者将其应用于电网分区、电网结构辨识等研究中。在系统恢复领域，社团结构多与子系统划分研究相关联。基于复杂网络理论的子系统划分方案具有理论依据充足、拓扑特征明显等优势，在求解时大都采用经典的凝聚、分裂算法。基于此，相关技术提供了一种电网分区方法，应用GN分裂算法确定子系统划分方案，并通过模块度指标表征方案的合理性，或者，采用改进GN分裂算法实现了含FCB机组电力系统的快速自动分区；或者，提出了一种基于谱聚类的子系统划分方法。但是上述方案仅将电网简化为简单无权图，并未考虑电网的电气特征，这样，划分得到的电网结构并未考虑到电网的电气特征，因而可能导致电网的分区与实际电网结构的偏差较大，电网结构分区不合理，这就可能导致在停电后，划分了电网区域仍然需要较长的恢复时间，进而带来较多的负面影响。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种大停电后电力系统恢复的分区方案优化方法及装置，将电网电气特征作为约束来构建优化模型，更接近实际电网结构，进而能够有效缩短电网故障后的恢复时间，同时，通过主备分区方案，保证了电网故障后恢复的高可靠性。

第一方面，本申请实施例提供了一种大停电后电力系统恢复的分区方案优化方法，包括：

基于电网中各子系统之间联络线最少的目标策略以及预先构建的电网电气特性约束条件，建立第一优化模型；

基于预设的求解器对所述第一优化模型进行求解，得到第一分区方案；

基于预先构建的将已优化的方案从优化域删减的割约束条件对所述第一优化模型进行处理，得到第二优化模型；

基于所述求解器对所述第二优化模型进行求解，得到第二分区方案；

根据建立的评估指标分别所述第一分区方案和所述第二分区方案进行评估，得到所述第一分区方案和所述第二分区方案的评估结果，以便基于所述评估结果从所述第一分区方案和所述第二分区方案中确定主分区方案和备用分区方案。

结合第一方面，本申请实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述电网电气特性约束条件包括：电网中各子系统中黑启动电源数量约束、各子系统中功率平衡约束和各子系统之间连通性约束；所述电网电气特性约束条件是基于以下方法构建得到的：

基于任一子系统内有且仅有一个黑启动电源的约束，构建各子系统的黑启动电源数量约束条件；

基于任一子系统内机组最小出力之和小于等于可调度负荷总量以及子系统机组出力之和大于I类重要负荷总量的约束，构建各子系统中功率平衡约束条件；