【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力信息物理系统，具体涉及一种基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法。
技术介绍
1、近年来，高温、台风、暴雨等自然灾害频发，给配电网系统的安全稳定运行带来了挑战。随着智能电网的发展，配电网和信息网的耦合程度加深，配电网信息物理系统的信息流和能量流交互频繁增加，因此电力信息网的风险也随之增加。与此同时，智能电网的信息技术广泛应用使得信息网极易受到安全威胁。曾发生过电网从主干通信网中脱离开来，大量生产实时业务中断的事故。
2、减小配电网损失的关键在于极端灾害发生后迅速利用各类资源进行抢修以恢复负荷的电力供应。综合考虑配电网信息物理耦合系统的分布式发电机组、储能设备、网络重构、应急资源等资源对系统恢复的积极作用，提出基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统灾后多源协调恢复方法，以保证恢复策略的鲁棒性。因此，提高配电网信息物理系统在故障后的弹性，减少自然灾害给配电网及其用户带来的影响与损失，制定配电网信息物理系统联合维修调度策略具有重要的研究意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，针对上述问题提供一种基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，综合考虑配电网信息物理耦合系统的分布式发电机组、储能设备、网络重构、应急资源等资源对系统恢复的积极作用，以保证恢复策略的鲁棒性，技术方案如下：
2、一种基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，包括以下步骤：
3、步骤1：以配电网信息物理系统总成本最小化为目标，建立考
4、步骤2：在配电网和信息网耦合模型基础上，建立灾后配电网信息物理系统的灾后抢修模型；
5、步骤3：基于所述配电网信息物理系统灾后抢修模型，加入配电网网络重构，以及包括移动式紧急电源和应急通信车的应急资源模型；
6、步骤4：在所述应急资源模型的基础上，基于信息间隙决策理论，考虑风电出力不确定性的情况，建立配电网信息物理系统灾后多源抢修策略。
7、进一步的，所述步骤1中配电网和信息网耦合模型的目标函数如下所示：
8、
9、式中，t为时间索引；j为配电网节点索引；和分别为配电网向上级电网单位购电成本、燃气机组单位运行成本、单位失负荷成本和单位重构成本；ptin为配电网向上级电网购电的功率；为燃气机组输出功率；f()为热耗曲线；和分别为燃气机组在进行开停机所消耗的热量；δj,t为失负荷功率，表示联络开关在某时段状态是否发生变化，为开关状态改变，为开关状态未改变。
10、更进一步的，所述配电网和信息网耦合模型包括配电网约束、信息网约束和耦合约束，具体如下：
11、(1)配电网约束
12、所述配电网约束包括节点功率平衡约束、潮流约束、分布式机组约束、失负荷约束和储能约束；具体如下：
13、1)节点功率平衡约束：
14、
15、
16、
17、
18、式中，s(j)表示以节点j为起始节点的所有子节点的集合；ωj为连接节点j的设备集合；ωl为配电网的线路集合；ptin表示t时刻上级电网向配电网输送的有功功率，也即配电网向上级电网购电的功率；表示t时刻上级电网向配电网输送的无功功率；pij,t和qij,t分别表示电力线路ij的有功功率和无功功率；和分别表示节点j处有功负荷和无功负荷的预测大小；δj,t为节点j处的有功负荷损失；和分别表示节点j处燃气机组的有功出力和无功出力；和分别表示节点j处储能设备的充电功率和放电功率；和分别表示节点j处风电机组的有功出力和无功出力；和分别表示节点j处meg的有功无功出力；和分别表示电力线路ij的有功功率的最小值和最大值；和分别表示电力线路ij的无功功率的最小值和最大值；aij,t表示电力线路ij在t时刻的状态，且aij,t＝1表示线路ij未被损坏且处于闭合状态，aij,t＝0则表示线路ij被损坏或处于断开状态；
19、2)潮流约束：
20、
21、
22、式中，m为一个足够大的数；vi,t和vj,t分别为节点i和节点j在t时刻的电压值；v0为参考节点电压；rij为线路ij的电阻；xij为线路电抗；和分别为节点j的最小和最大电压值；
23、3)分布式机组约束：
24、
25、
26、
27、
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29、
30、
31、
32、
33、
34、式中，和分别为节点j燃气机组的有功出力的最小限制和最大限制；和分别为节点j燃气机组的无功出力的最小限制和最大限制；ij,t表示节点j燃气机组的工作状态，且ij,t＝1表示机组在t时刻启动，ij,t＝0表示机组在t时刻停机；和分别为燃气机组g的上爬坡率和下爬坡率；和分别为节点j燃气机组的最小开机和停机时间；和分别为机组在t时刻的开机和停机计数时间；和分别为机组进行一次开启和关停时所消耗的热量；为t时刻节点j分布式风电机组的预测出力；和分别为分布式风电机组的无功出力最小值和最大值；
35、4)失负荷约束：
36、
37、5)储能约束：
38、
39、
40、
41、
42、
43、式中，和为二进制变量，分别表示节点j储能的充电状态和放电状态；和分别表示t时刻节点j储能的充放电功率大小；和分别表示节点j储能充电的最小限制和最大限制；和分别表示节点j储能放电的最小限制和最大限制；ej,t为t时刻节点j储能的容量大小；和分别表示节点j储能的最小限制和最大限制；ηchar和ηdis分别表示储能的充电效率和放电效率；
44、(2)信息网约束
45、信息网约束包括节点流量平衡约束和通信链路可用性约束；具体如下：
46、1)节点流量平衡约束：
47、
48、式中，ωc为信息系统的节点集合；c为通信节点索引；s为源节点索引；a为配置有无线通信车的节点索引；l为光纤通信链路索引；s(l)和r(l)分别表示信息链路l的发送端和接收端；s(a)和r(a)分别为无线通信链路a的发送端和接收端；ls,t为源节点上的信息流；ll,t为信息链路上的信息流；表示通信节点是否与控制主站连接，表示通信节点在t时刻与控制主站有连接，通信节点在t时刻与控制主站无连接；表示无线通信的信息流；数字1表示各节点的需求；
49、2)通信链路可用性约束：
50、0≤ls,t≤nc
51、-nc·zl,t≤ll,t≤nc·zl,t
52、
53、式中，nc为信息系统通信节点总数量；zl,t表示通信链路是否可用，当zl,t＝0时，通信链路失效，反之则通信链路有效；
54、(3)耦合约束<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，所述步骤1中配电网和信息网耦合模型的目标函数如下所示：
3.根据权利要求2所述的基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，所述配电网和信息网耦合模型包括配电网约束、信息网约束和耦合约束，具体如下：
4.根据权利要求1所述的基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，所述步骤2中灾后配电网信息物理系统的灾后抢修模型包括：
5.根据权利要求4所述的基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，所述步骤3中电网网络重构和应急资源对应的数学模型表示如下：
6.根据权利要求1所述的基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，所述步骤4中建立信息间隙决策理论模型：
【技术特征摘要】
1.一种基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，所述步骤1中配电网和信息网耦合模型的目标函数如下所示：
3.根据权利要求2所述的基于信息间隙决策理论的配电网信息物理系统抢修方法，其特征在于，所述配电网和信息网耦合模型包括配电网约束、信息网约束和耦合约束，具体如下：
4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：何川，董桂岑，南璐，刘天琪，霍筱东，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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