配电网通信节点恢复方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电网通信节点恢复方法和系统，属于电力配网自动化的技术领域。本发明专利技术以电力负荷的重要度为基础确定配电网通信节点的重要度，结合配电网通信节点的连接关系，建立两层簇状的通信节点结构图，考虑配电网通信系统故障时的损失价值；本发明专利技术方法是以损失价值小为目标的配电网通信节点恢复方法。本发明专利技术提出的配电网通信节点恢复方法减小了损失，提高了资源的利用率，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
配电网通信节点恢复方法和系统
本专利技术涉及通信节点恢复方法，具体涉及台风灾害下配电网通信系统故障时通信节点恢复方法，属于电力配网自动化的

技术介绍
由于超强台风的破坏力，配电网的电力系统和通信系统都大规模损坏。而在恢复电力系统时，需要指挥人员通过通信系统指挥、调度，通信系统的损坏极大的影响了对电力系统的监测与控制，导致调度自动化水平降低，从而严重危及到电网的安全、经济、稳定运行，进而影响到人们的生产生活。在当前技术背景下，多是配电网通信系统发生小规模故障时对于故障位置的快速搜索以及故障恢复方式，以及对于配电网通信系统的风险评估和预防，而对配电网通信系统发生大规模故障的研究较少。近年来，超强台风频发，“莫兰蒂”、“山竹”对配电网通信系统毁坏巨大，由于缺乏有效的恢复策略，对当地抢险救灾的指挥调度造成严重影响，造成的直接经济损失和间接经济损失都十分可观。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是针对上述
技术介绍
的不足，提出了一种配电网通信系统故障时通信节点的恢复方案。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：提供配电网故障通信节点恢复方法，包括：确定配电网中每一个通信节点影响范围内所有单个电力负荷的重要度，根据电力负荷重要度计算每一个通信节点的重要度并根据通信节点的重要度的大小对通信节点进行排序；以区域内重要度最大的通信节点作为簇头节点，搜索该簇头节点的所有一跳节点和二跳节点，形成分簇，建立两层簇状结构的通信节点结构图；计算各个通信节点损失价值，所述通信节点损失价值为通信节点失效控制代价与其对应失效时间的乘积；将分簇内所有通信节点损失价值的总和作为分簇内整体损失价值，以分簇内整体损失价值最小为目标确定配电网通信节点的修复路径。进一步地，根据据电力负荷的生命安全、特殊性和经济效益的权重值以及所占的比重大小计算配电网单个电力负荷的重要度，单种电力负荷的重要度计算公式如下I＝k1ω1α+k2ω2β+ω3γ，其中ω1、ω2、ω3分别为生命安全、特殊性和经济效益所占的比重：α、β、γ分别是电力负荷对生命安全的影响程度即电力负荷生命安全的权重、负荷的特殊性权重和对经济效益的影响程度即经济效益的权重；k1和k2分别是生命安全和特殊性的系数且k1>k2>1。进一步地，生命安全的权重大于特殊性的权重，特殊性的权重大于经济效益的权重。进一步地，所述每一个通信节点的重要度等于该通信节点影响范围内的多个电力负荷重要度的总和。在以上技术方案中，优选地分簇内整体损失价值表达式为：其中K是配电网通信节点失效单位时间所造成的经济损失，Ij是分簇内第j个通信节点的重要度，tj是分簇内第j个通信节点的失效时间，n是该分簇内需要修复的通信节点的数量。进一步地，确定一跳节点和二跳节点的方法如下：满足d≤r时两个通信节点之间是连通的，反之不连通；d：两个通信节点之间的直线距离；r：单个通信节点的覆盖半径；两个节点连通，彼此称为一跳节点；两个节点本身不连通，但可以通过第三个节点连通，彼此称为二跳节点。在另一方面，本专利技术提供了配电网通信节点恢复系统，包括：通信节点重要度计算模块：用于确定配电网中每一个通信节点影响范围内所有单个电力负荷的重要度，根据电力负荷重要度计算每一个通信节点的重要度并根据通信节点的重要度的大小对通信节点进行排序；分簇模块，用于以重要度最大的通信节点作为簇头节点，搜索该簇头节点的所有一跳节点和二跳节点，形成分簇，建立两层簇状结构的通信节点结构图；损失价值计算模块，用于计算各个通信节点损失价值，所述通信节点损失价值为通信节点失效控制代价与其对应失效时间的乘积；修复路径选择模块，用于将分簇内所有通信节点损失价值的总和作为分簇内整体损失价值，以分簇内整体损失价值最小为目标确定配电网通信节点的修复路径。优选地，在以上技术方案中所述分簇模块中包括一跳节点和二跳节点确定模块，所述一跳节点和二跳节点确定模块用于若两个节点连通，则确定彼此为一跳节点；若两个节点本身不连通，但可以通过第三个节点连通，确定彼此为二跳节点；满足d≤r时两个通信节点之间是连通的，反之不连通；d：两个通信节点之间的直线距离；r：单个通信节点的覆盖半径。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术以电力负荷的重要度为基础确定配电网通信节点的重要度，解决了目前灾后配电网通信系统的抢修无序容易造成资源浪费等问题，结合配电网通信节点的连接关系，建立两层簇状的通信节点结构图，考虑配电网通信系统故障时的损失价值，以损失价值最小为目标，本专利技术提出的配电网通信节点恢复方法减小了损失，提高了资源的利用率，值得推广。附图说明图1为本专利技术具体实施例配电网通信节点重要度图；图2为本专利技术具体实施例两层簇状结构的配电网通信节点结构图；图3为本专利技术具体实施例分簇1通信节点修复路径图；图4为本专利技术具体实施例的方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。步骤一：确定配电网中每一个通信节点所影响到的电力负荷，并计算影响范围内所有电力负荷的重要度，定义配电网通信系统的通信节点重要度即影响范围内所有电力负荷重要度的总和，并根据重要度的大小对通信节点进行排序。计算影响范围内所有电力负荷的重要度即传统单种电力负荷的重要度，其表达式为：I＝ω1α+ω2β+ω3γ考虑到生命安全>特殊性>经济效益的关系，单种电力负荷的重要度更新为：I＝k1ω1α+k2ω2β+ω3γ，(k1>k2>1)其中ω1、ω2、ω3分别为生命安全、特殊性和经济效益所占的比重：α、β、γ分别是电力负荷对生命安全的影响程度即电力负荷生命安全的权重、负荷的特殊性权重和对经济效益的影响程度即经济效益的权重，一些典型负荷的α、β、γ取值如表1所示。表1、一些典型负荷的α、β、γ取值配电网通信系统的通信节点重要度等于该通信节点影响范围内的所有电力负荷重要度总和，以图1为例：IA＝I医+I学+I商+I宾IB＝I医+I学+I政IA、IB是节点A、节点B的重要度，I医、I学、I商、I宾、I政分别是各类电力负荷的重要度。单种电力负荷的重要度从该种负荷对生命安全的影响程度α、负荷的特殊性β和对经济效益的影响程度γ考虑，并将其分为5个等级，按{1、2、3、4、5}重要程度依次上升。步骤二：以区域内通信节点重要度最大的通信节点作为簇头节点，搜索该簇头节点的所有一跳节点和二跳节点，形成分簇，建立两层簇状结构的通信节点结构图。确定一跳节点和二跳节点即确定配电网通信系统的通信节点连接关系；满足d≤r时两个通信节点之间是连通的，反之不连通。d：两个通信节点之间的直线距离；r：单个通信节点的覆盖半径。两个节点连通，彼此称为一跳节点；两个节点本身不连通，但可以通过第三个节点连通，彼此称为二跳节点。由于终端节点众多，每一个终端节点都与中央服务器连接通信会产生较大的能量损耗，任务的处理能力降低，利用移动自组织网络的相关知识，建立两层簇状的通信节点结构图(如图2所示)，即簇头节点和中央服务器相连，其他簇内节点与簇头节点进行通信，可以一定程度上解决该问题。本步骤的具体方法为：a、根据步骤二，找出区域内重要度最高的通信节点，命名为簇头节点1，将簇头节点1的所有一跳节点和二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.配电网通信节点恢复方法，其特征在于，包括如下步骤：确定配电网中每一个通信节点影响范围内所有单个电力负荷的重要度，根据电力负荷重要度计算每一个通信节点的重要度并根据通信节点的重要度的大小对通信节点进行排序；以区域内重要度最大的通信节点作为簇头节点，搜索该簇头节点的所有一跳节点和二跳节点，形成分簇，建立两层簇状结构的通信节点结构图；计算各个通信节点损失价值，所述通信节点损失价值为通信节点失效控制代价与其对应失效时间的乘积；将分簇内所有通信节点损失价值的总和作为分簇内整体损失价值，以分簇内整体损失价值最小为目标确定配电网通信节点的修复路径。

【技术特征摘要】
1.配电网通信节点恢复方法，其特征在于，包括如下步骤：确定配电网中每一个通信节点影响范围内所有单个电力负荷的重要度，根据电力负荷重要度计算每一个通信节点的重要度并根据通信节点的重要度的大小对通信节点进行排序；以区域内重要度最大的通信节点作为簇头节点，搜索该簇头节点的所有一跳节点和二跳节点，形成分簇，建立两层簇状结构的通信节点结构图；计算各个通信节点损失价值，所述通信节点损失价值为通信节点失效控制代价与其对应失效时间的乘积；将分簇内所有通信节点损失价值的总和作为分簇内整体损失价值，以分簇内整体损失价值最小为目标确定配电网通信节点的修复路径。2.根据权利要求1所述的配电网通信节点恢复方法，其特征在于，根据电力负荷的生命安全、特殊性和经济效益的权重以及各自所占的比重大小计算配电网单个电力负荷的重要度，单种电力负荷的重要度计算公式如下I＝k1ω1α+k2ω2β+ω3γ，其中ω1、ω2、ω3分别为生命安全、特殊性和经济效益所占的比重：α、β、γ分别是电力负荷的生命安全的权重、电力负荷的特殊性的权重和电力负荷的经济效益的权重；k1和k2分别是生命安全和特殊性的系数且k1>k2>1。3.根据权利要求2所述的配电网通信节点恢复方法，其特征在于电力负荷的生命安全、特殊性和经济效益所占的比重表达式如下：4.根据权利要求2所述的配电网通信节点恢复方法，其特征在于，电力负荷的生命安全的权重大于特殊性的权重，特殊性的权重大于经济效益的权重。5.根据权利要求1所述的配电网通信节点恢复方法，其特征在于，所述每一个通信节点的重要度等于该通信节点影响范围内的多个电力负荷重要度的总和。6.根据权利要求1所述的配电网通信节点恢复方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪明，周霞，陈彬，郁琛，李悦岑，黄建业，王健，钱健，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，南瑞集团有限公司，国网福建省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32