[发明专利]一种智能配电网CPS拓扑构建方法及故障恢复方法

权利要求书

1.一种智能配电网信息物理系统故障恢复方法，其特征在于，包括：

步骤1，构建智能配电网CPS拓扑，根据智能配电网CPS拓扑形成CPS邻接矩阵，将各信息设备和物理设备的参数初始化；

步骤2，恢复智能配电网中的变电站内的信息系统，排除已恢复对象，更新CPS拓扑；

步骤3，初始化所有可供电电源，形成可供电电源集合S；

步骤4，假设远动信息系统完好，在集合S中任选一个电源s，求取满足供电容量约束的待恢复负荷，形成待恢复负荷集合L；

步骤5，从集合L中任选一个负荷l，根据此前建立的CPS邻接矩阵搜索电源s到负荷l的所有供电路径，结合远动信息系统实际故障情况，形成电源s为负荷l供电的CPS恢复路径集合R，并查找恢复路径上经过的所有信息设备和物理设备；

步骤6，从集合R中任选一条CPS恢复路径r，判断路径r对应的CPS恢复进程m是否能够满足信息系统和物理系统的恢复约束条件；若能满足，则进入步骤7；若不能满足，则从集合R中剔除路径r，重新选取CPS恢复路径进行约束条件的判断；

步骤7，根据预先构建的CPS恢复优化模型计算进程m的恢复净收益，从集合R中另选一条CPS恢复路径，重复步骤6，直至无法从集合R中选择新恢复路径；

步骤8，从集合L中另选一待恢复负荷，重复步骤5-7，直至无法从集合L中选择新的待恢复负荷；

步骤9，从集合S中另选一个可供电电源，重复步骤4-8，直至无法从集合S中选择新可供电电源；

步骤10，比较所有满足约束条件的CPS恢复进程的恢复净收益，选取其中的最大值对应的恢复进程作为当前进程的最优恢复方案；

步骤11，排除已恢复的负荷和已恢复远动信息系统的变电站，更新CPS拓扑；

步骤12，如果此时所有失电负荷和变电站的远动信息系统均已恢复，则结束恢复流程；如果尚有未恢复对象，则重复步骤3-11，直至无法生成新的CPS恢复进程，从而得到配电网CPS协调恢复的最终恢复方案；

所述构建智能配电网CPS拓扑，包括：

获取智能配电网信息物理系统的物理节点及物理连接边、信息节点及其信息连接边；

根据物理节点及物理连接边对物理系统拓扑进行建模，包括：

将除导线与线路外的物理设备和T接点建模为物理节点，用集合表示，其中，物理设备中的开关仅保留站内母联开关和站间联络开关，其余开关忽略处理，为V_p中第g_p个物理节点，T接点表示物理系统中的物理节点，物理设备为物理系统中的设备；

将直接连接两个物理节点的导线和线路建模为物理连接边，用集合表示，其中，为E_p中第l_p条物理连接边；

根据信息节点及其信息连接边对信息系统拓扑进行建模，包括：

将除通信介质外的信息设备建模为信息节点，用集合表示，其中，为V_c中第g_c个信息节点，信息设备为信息系统中的设备；

将直接连接两个信息节点的通信介质建模为信息连接边，用集合表示，其中，为E_c中第l_c条信息连接边；

当物理节点与信息节点有直接对应的测控关系时，将二者间的关联关系建模为物理-信息依存边，用集合表示，其中，为E_p-c中第l_p-c条物理-信息依存边。