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专利号: 2022107796350
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.考虑信息事件的配电网信息物理系统运行风险评估方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1、获取配电网物理系统运行参数,将获取的每一个时刻的运行参数作为物理运行场景集中的一个运行场景,建立物理运行场景集;

步骤2、进入蒙特卡罗循环,通过采样信息元件状态的马尔可夫链模型,更新信息元件状态;

所述采样信息元件状态通过设置正常和故障两种状态,采用两状态马尔可夫链来描述,其状态转移矩阵为Pp2×2;网络层元件状态采用正常,故障,错误和延时四种状态的马尔可夫链来描述,其状态转移矩阵为Pn4×4;延时时间采用高斯分布来描述;

步骤3、根据信息元件状态采用基于链路状态协议的通信网络路由分析方法来选择最优的数据传输通道;具体过程为:步骤3.1、配电网通信网络可以被抽象为无向图G=(VG,EG,AG),其中VG=(1,…,N)表示包含N个节点的非空有限集合, 表示图中边的集合,(i,j)∈EG表示节点i和节点j之间的物理连接,AG=[aij]表示邻接矩阵,节点i的邻居节点的集合定义为如果(i,j)存在,则aij=1,否则aij=0;

步骤3.2、遍历通信网络的邻接关联矩阵,生成物理节点与控制节点之间的最小割集,如果故障元件节点在割集中,则该物理节点和控制节点之间没有数据链路;相反物理节点则连接到控制节点;

步骤3.3、将邻接关联矩阵修改为链路状态矩阵,如果信息元件节点i处于正常或延时状态,则将对应的元素设置为延时时间;否则将对应的元素设置为无穷大;

步骤3.4、基于广度优先搜索算法计算最短数据路径及对应的传输延时tpi;

步骤3.5、通过比较传输延时tpi和延时阈值Tth,确定其余物理节点与控制节点之间的连接;

步骤4、通过数据传输通道确定控制对象,从物理运行场景集中提取数据执行最优切负荷控制策略,得到切负荷量和故障节点数;具体过程为:控制策略采用如下优化模型:

S.t.

式中, 是m次循环的切负荷量;PDd和QDd是负荷节点d的有功和无功负荷;fd是节点d的电压状态,PLl和QLl是电力线路l传输的有功和无功功率;PGg和QGg是第g个分布式电源DGg输出的有功和无功功率;μil是节点‑线路耦合系数:当节点i是线路l的起点时μil=1,当节点i是线路l的终点时μil=‑1,否则μil=0;Nl是线路总数;κig是节点‑电源耦合系数:当节点i有分布式电源DGg时κig=1,否则κig=0;NG是分布式电源总数;λid是节点‑负荷耦合系数:当节点i有负荷d时λid=1,否则λid=0;ND是负荷总数,Vi是节点i的电压幅值;V1是变电站母线的电压幅值;Rij and Xij是线路l阻抗,Vmax和Vmin是配电网的电压上下限;Vi,n(n=1,2,3)是节点i在不同电压区间的分量;εi,n(n=1,2,3)是0‑1变量,表示节点i在不同电压区间分量的状态;执行控制策略后,得到切负荷量 和故障节点数;

步骤5、满足蒙特卡罗循环终止条件后,根据下式计算系统运行风险指标:

式中,ELC是期望切负荷量;Nm是蒙特卡罗循环总次数; 是第m次循环中的切负荷量;

EFC是期望故障节点数, 是第m次循环中的故障节点数。

2.根据权利要求1所述考虑信息事件的配电网信息物理系统运行风险评估方法,其特征在于,步骤1中获取配电网物理系统运行参数包括:线路阻抗、节点电压、分布式电源的有功功率和无功功率、负荷的有功功率和无功功率、上级电网流入的有功功率和无功功率。

3.根据权利要求1所述考虑信息事件的配电网信息物理系统运行风险评估方法,其特征在于,步骤3.4具体过程为:链路状态矩阵中,每一个元素是两个信息节点之间的延时时间,通过广度优先搜索算法计算每一个物理节点和控制节点之间的最短路径和传输延时tpi。

4.根据权利要求1所述考虑信息事件的配电网信息物理系统运行风险评估方法,其特征在于,步骤3.5具体过程为:如果tpi>Tth,则该物理节点与控制节点没有通信连接;否则,则该物理节点与控制节点有通信连接。