[发明专利]一种配电网灾前故障场景模拟预测方法及装置

说明书

本发明提供一种配电网灾前故障场景模拟预测方法及装置，包括：建立配电网故障概率模型；根据预设灾害信息及预设生成场景总数，生成配电网故障场景集合；在配电网故障场景集合中进行拓扑重构建立故障拓扑重构模型；处理得到每个故障场景的故障损失，以及各故障场景之间的场景拓扑相似度；根据故障损失对故障场景聚类，得到多个第一场景聚类结果；在每个第一场景聚类结果根据拓扑相似度聚类，得到多个第二场景聚类结果；根据第二场景聚类结果得到配电网灾前故障场景模拟预测结果。根据灾害预报信息进行场景生成，并利用场景的故障损失和拓扑相似度进行场景聚类，为基于场景进行的优化决策提供基础，以在灾前分析灾害对配电网的影响。

技术领域

本发明涉及配电网韧性恢复技术领域，尤其涉及一种配电网灾前故障场景模拟预测方法及装置。

背景技术

电力系统韧性是指电网在遭受重大灾害、人为攻击等极端情况下，改变自身状态减少故障损失，并尽快恢复正常供电水平的能力。配电网需要针对灾害做出提前部署与预防，合理考虑灾害不确定性进行灾前部署决策。

韧性研究关注极端自然灾害，这类小概率时间很难通过历史数据得到未来灾害造成的影响，不能简单采用概率模型衡量灾害结果。在这种情况下，场景抽样是一种常见的分析场景不确定性的方法，通过对场景聚类得出各场景的发生概率，从而为基于场景进行的优化决策提供基础。然而现有的场景聚类方法往往应用于连续变量的不确定性(如风电、光伏出力的不确定性)，鲜有针对配电网故障场景的聚类方法，因此有必要建立一种配电网故障场景聚类方法，为配电网灾前韧性决策提供依据。

发明内容

本发明提供一种配电网灾前故障场景模拟预测方法及装置，用以解决现有技术中缺少配电网故障场景聚类研究的缺陷，实现基于配电网故障场景进行聚类，为配电网灾前韧性决策提供依据。

本发明提供一种配电网灾前故障场景模拟预测方法，包括：

建立配电网故障概率模型；

基于所述配电网故障概率模型，根据预设灾害信息及预设生成场景总数，生成配电网故障场景集合；

在所述配电网故障场景集合中进行拓扑重构建立故障拓扑重构模型；

在所述配电网故障场景集合中根据所述故障拓扑重构模型处理得到每个故障场景的故障损失，以及各故障场景之间的场景拓扑相似度；

根据各个故障场景的故障损失按照第一预设规则进行聚类，得到第一数量的第一场景聚类结果，其中每个所述第一场景聚类结果中包括第二数量个故障场景；

在每个第一场景聚类结果中根据各故障场景之间的场景拓扑相似度按照第二预设规则进行聚类，得到第三数量的第二场景聚类结果，其中每个所述第二场景聚类结果包括第四数量个故障场景；

根据所述第二场景聚类结果得到配电网灾前故障场景模拟预测结果。

根据本发明提供的一种配电网灾前故障场景模拟预测方法，所述配电网为拓扑结构，包括多条输电线路；所述基于所述配电网故障概率模型，根据预设灾害信息及预设生成场景总数，生成配电网故障场景集合，具体包括：

将预设灾害信息输入所述配电网故障概率模型，得到所述配电网故障概率模型输出的配电网各条输电线路故障的概率，其中，所述预设的灾害信息包括灾害持续时间；

根据各输电线路故障概率，对各输电线路进行灾害持续时间范围内的一次故障场景随机生成，得到一个故障场景；

重复进行随机生成的过程，得到预设生成场景总数的故障场景，形成所述配电网故障场景集合。

根据本发明提供的一种配电网灾前故障场景模拟预测方法，其特征在于，所述在所述配电网故障场景集合中进行拓扑重构建立故障拓扑重构模型，具体包括：所述故障拓扑重构模型的目标函数为：