冰冻灾害下配电网的抢修复电方法、设备及存储介质与流程

本技术涉及电力系统抢修调度，尤其涉及一种冰冻灾害下配电网的抢修复电方法、设备及存储介质。

背景技术：

1、在极端低温雨雪冰冻灾害频发的地区，电力系统面临例如输电线路覆冰、杆塔倒塌、导线断股、变压器受损等多重风险，进而极易引发大面积停电事故。灾害发生后，及时对配电网进行抢修复电，是恢复灾区正常生产生活秩序的关键举措。

2、针对冰冻灾害下配电网的抢修复电，相关技术中，主要采用以下方式：首先，通过人工巡检排查受损位置；其次，由调度人员根据经验判断各受损位置的抢修顺序，并根据该抢修顺序安排抢修班组前往现场开展物理修复作业；最后，在全部或大部分受损位置完成抢修后，再对停电区域恢复供电。然而，采用这种方式存在抢修效率低、复电优先级不合理的问题，难以满足极端天气下电网韧性运行的实际需求。

技术实现思路

1、本技术提供一种冰冻灾害下配电网的抢修复电方法、设备及存储介质，用以解决相关技术中抢修效率低、复电优先级不合理，难以满足极端天气下电网韧性运行的实际需求的问题。

2、第一方面，本技术提供一种冰冻灾害下配电网的抢修复电方法，包括：

3、获取冰冻灾害下配电网的受损位置分布、各抢修班组的初始位置、各物资库的储备量、受损位置分布对应的气象数据以及实时交通数据；

4、基于气象与交通耦合调度模型，根据受损位置分布、各抢修班组的初始位置、各物资库的储备量、气象数据及实时交通数据，在多维约束空间内迭代确定各抢修班组的最优行驶路径和抢修任务次序，其中，气象与交通耦合调度模型用于根据实时气象数据和实时交通数据动态修正道路通行耗时，并以总修复时间最短为优化目标；

5、基于差异化需求负荷分级评价体系，对受损位置分布对应的停电区域进行多属性评价，得到各停电区域对应的复电优先级排序；

6、根据最优行驶路径和抢修任务次序，调度抢修班组执行主网物理抢修作业；并在主网物理抢修作业完成之前，根据复电优先级排序，控制目标停电区域复电。

7、在一种可能的实施方式中，多属性包括拓扑结构属性、可靠性属性和经济性属性，基于差异化需求负荷分级评价体系，对受损位置分布对应的停电区域进行多属性评价，得到各停电区域对应的复电优先级排序，包括：

8、获取差异化需求权重向量，差异化需求权重向量反映不同地区对拓扑结构属性、可靠性属性和经济性属性的差异化需求，且用于所有停电区域的评价；

9、针对受损位置分布对应的停电区域中的每个停电区域，基于预先构建的拓扑结构评价模型，确定停电区域的拓扑结构属性值；基于预先构建的可靠性评价模型，确定停电区域的可靠性属性值；基于预先构建的经济性评价模型，确定停电区域的经济性属性值；

10、分别确定差异化需求权重向量与各停电区域的属性特征向量的关联度，属性特征向量包括拓扑结构属性值、可靠性属性值和经济性属性值；

11、按关联度从大到小的顺序，确定各停电区域的复电优先级排序。

12、在一种可能的实施方式中，差异化需求权重向量是通过以下方式得到的：

13、采用模糊层次分析法，获取多位专家对拓扑结构属性、可靠性属性和经济性属性的初始主观权重；

14、对多位专家的初始主观权重进行聚类赋权，得到差异化需求权重向量。

15、在一种可能的实施方式中，根据复电优先级排序，控制目标停电区域复电，包括：

16、根据复电优先级排序，选定排序靠前的至少一个停电区域作为目标停电区域；

17、获取目标停电区域对应的主网抢修进度，以确定目标停电区域的主网预计修复时间；

18、在主网预计修复时间大于用户耐受时长阈值时，根据目标停电区域的负荷需求和可调用的应急资源，评估目标停电区域是否满足孤岛运行条件；

19、若目标停电区域满足孤岛运行条件，则调度应急资源建立临时供电孤岛，以对目标停电区域供电。

20、在一种可能的实施方式中，应急资源包括分布式电源和/或移动储能车，根据目标停电区域的负荷需求和可调用的应急资源，评估目标停电区域是否满足孤岛运行条件，包括：

21、将目标停电区域内可调用的分布式电源总出力和/或移动储能车供电容量作为分子，将目标停电区域的负荷需求作为分母，得到目标停电区域的应急复电支撑指数，应急复电支撑指数表征应急资源对高优先级负荷需求的满足程度；

22、在应急复电支撑指数大于或等于应急复电支撑指数阈值时，确定目标停电区域满足孤岛运行条件。

23、在一种可能的实施方式中，冰冻灾害下配电网的抢修复电方法还包括：

24、在目标停电区域的主网物理抢修作业完成后，利用准同期并网技术，将临时供电孤岛平滑切换至主网供电。

25、在一种可能的实施方式中，根据受损位置分布、各抢修班组的初始位置、各物资库的储备量、气象数据及实时交通数据，在多维约束空间内迭代确定各抢修班组的最优行驶路径和抢修任务次序，包括：

26、根据气象数据及实时交通数据，动态修正各道路路段的预期通行耗时；

27、根据受损位置分布、各抢修班组的初始位置、各物资库的储备量以及各道路路段的预期通行耗时，构建优化模型；

28、采用智能优化算法对优化模型进行迭代求解，得到各抢修班组的最优行驶路径和抢修任务次序；

29、其中，优化模型以总修复时间最短为目标函数，以各抢修班组所分配受损位置的物资需求总量小于或等于对应物资库的储备量、骨干线路抢修优先于分支线路为约束条件，总修复时间包括各抢修班组的行驶时间及各受损位置的修复时间。

30、在一种可能的实施方式中，获取冰冻灾害下配电网的受损位置分布，包括：

31、获取各直线塔绝缘子串的监测数据，监测数据包括轴向拉力、倾斜角及风偏角；

32、利用逐次逼近法，基于架空线路状态方程与杆塔力学平衡方程，根据监测数据，确定导线覆冰状态下的垂直比载；

33、基于相同气象条件窗口期内无覆冰时的历史监测数据，对垂直比载进行修正，相同气象条件窗口期表征环境温度、风速及湿度与当前覆冰监测时段相匹配；

34、根据修正后的垂直比载，确定等值覆冰厚度；

35、根据等值覆冰厚度，确定线路覆冰受损区段；

36、将线路覆冰受损区段作为冰冻灾害下配电网的受损位置分布。

37、第二方面，本技术提供冰冻灾害下配电网的抢修复电装置，包括：

38、获取模块，用于获取冰冻灾害下配电网的受损位置分布、各抢修班组的初始位置、各物资库的储备量、受损位置分布对应的气象数据以及实时交通数据；

39、确定模块，用于基于气象与交通耦合调度模型，根据受损位置分布、各抢修班组的初始位置、各物资库的储备量、气象数据及实时交通数据，在多维约束空间内迭代确定各抢修班组的最优行驶路径和抢修任务次序，其中，气象与交通耦合调度模型用于根据实时气象数据和实时交通数据动态修正道路通行耗时，并以总修复时间最短为优化目标；

40、评价模块，用于基于差异化需求负荷分级评价体系，对受损位置分布对应的停电区域进行多属性评价，得到各停电区域对应的复电优先级排序；

41、控制模块，用于根据最优行驶路径和抢修任务次序，调度抢修班组执行主网物理抢修作业；并在主网物理抢修作业完成之前，根据复电优先级排序，控制目标停电区域复电。

42、在一种可能的实施方式中，多属性包括拓扑结构属性、可靠性属性和经济性属性，评价模块具体用于：获取差异化需求权重向量，差异化需求权重向量反映不同地区对拓扑结构属性、可靠性属性和经济性属性的差异化需求，且用于所有停电区域的评价；针对受损位置分布对应的停电区域中的每个停电区域，基于预先构建的拓扑结构评价模型，确定停电区域的拓扑结构属性值；基于预先构建的可靠性评价模型，确定停电区域的可靠性属性值；基于预先构建的经济性评价模型，确定停电区域的经济性属性值；分别确定差异化需求权重向量与各停电区域的属性特征向量的关联度，属性特征向量包括拓扑结构属性值、可靠性属性值和经济性属性值；按关联度从大到小的顺序，确定各停电区域的复电优先级排序。

43、在一种可能的实施方式中，差异化需求权重向量是通过以下方式得到的：采用模糊层次分析法，获取多位专家对拓扑结构属性、可靠性属性和经济性属性的初始主观权重；对多位专家的初始主观权重进行聚类赋权，得到差异化需求权重向量。

44、在一种可能的实施方式中，控制模块具体用于：根据复电优先级排序，选定排序靠前的至少一个停电区域作为目标停电区域；获取目标停电区域对应的主网抢修进度，以确定目标停电区域的主网预计修复时间；在主网预计修复时间大于用户耐受时长阈值时，根据目标停电区域的负荷需求和可调用的应急资源，评估目标停电区域是否满足孤岛运行条件；若目标停电区域满足孤岛运行条件，则调度应急资源建立临时供电孤岛，以对目标停电区域供电。

45、在一种可能的实施方式中，应急资源包括分布式电源和/或移动储能车，控制模块还用于：将目标停电区域内可调用的分布式电源总出力和/或移动储能车供电容量作为分子，将目标停电区域的负荷需求作为分母，得到目标停电区域的应急复电支撑指数，应急复电支撑指数表征应急资源对高优先级负荷需求的满足程度；在应急复电支撑指数大于或等于应急复电支撑指数阈值时，确定目标停电区域满足孤岛运行条件。

46、在一种可能的实施方式中，控制模块还包括：在目标停电区域的主网物理抢修作业完成后，利用准同期并网技术，将临时供电孤岛平滑切换至主网供电。

47、在一种可能的实施方式中，确定模块具体用于：根据气象数据及实时交通数据，动态修正各道路路段的预期通行耗时；根据受损位置分布、各抢修班组的初始位置、各物资库的储备量以及各道路路段的预期通行耗时，构建优化模型；采用智能优化算法对优化模型进行迭代求解，得到各抢修班组的最优行驶路径和抢修任务次序；其中，优化模型以总修复时间最短为目标函数，以各抢修班组所分配受损位置的物资需求总量小于或等于对应物资库的储备量、骨干线路抢修优先于分支线路为约束条件，总修复时间包括各抢修班组的行驶时间及各受损位置的修复时间。

48、在一种可能的实施方式中，获取模块具体用于：获取各直线塔绝缘子串的监测数据，监测数据包括轴向拉力、倾斜角及风偏角；利用逐次逼近法，基于架空线路状态方程与杆塔力学平衡方程，根据监测数据，确定导线覆冰状态下的垂直比载；基于相同气象条件窗口期内无覆冰时的历史监测数据，对垂直比载进行修正，相同气象条件窗口期表征环境温度、风速及湿度与当前覆冰监测时段相匹配；根据修正后的垂直比载，确定等值覆冰厚度；根据等值覆冰厚度，确定线路覆冰受损区段；将线路覆冰受损区段作为冰冻灾害下配电网的受损位置分布。

49、第三方面，本技术提供一种电子设备，包括：存储器，处理器；

50、存储器存储计算机执行指令；

51、处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

52、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

53、第五方面，本技术提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面和/或第一方面各种可能的实施方式。

54、本技术提供的冰冻灾害下配电网的抢修复电方法、设备及存储介质，通过获取冰冻灾害下配电网的受损位置分布、各抢修班组的初始位置、各物资库的储备量、受损位置分布对应的气象数据以及实时交通数据，为后续调度决策提供了多维度的数据基础；在此基础上，基于气象与交通耦合调度模型，根据实时气象数据和实时交通数据动态修正道路通行耗时，并以总修复时间最短为优化目标，在多维约束空间内迭代确定各抢修班组的最优行驶路径和抢修任务次序，从而解决了相关技术中依赖人工经验判断抢修顺序所导致的抢修路径非优、物资调配错位、整体修复周期难以有效控制的问题，显著提升了抢修调度效率；同时，通过基于差异化需求负荷分级评价体系，对受损位置分布对应的停电区域进行多属性评价，得到各停电区域对应的复电优先级排序，克服了相关技术中因缺乏对负荷重要性的系统性量化评价而仅凭主观经验安排复电顺序的缺陷，避免了“次要负荷先复电、核心负荷久等待”的不合理现象；并且，在根据最优行驶路径和抢修任务次序调度抢修班组执行主网物理抢修作业的同时，在主网物理抢修作业完成之前，即根据复电优先级排序控制目标停电区域复电，实现了抢修作业与复电操作的并行执行，打破了传统“先抢修后复电”的串行模式，使核心负荷无需等待主网全线修复即可提前恢复供电，从而有效解决了相关技术中抢修调度效率低、复电优先级不合理的问题，显著提升了极端冰冻灾害下电网的韧性运行能力和核心负荷的供电保障水平。