本發(fā)明涉及一種基于多因素的配電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，屬于配網(wǎng)調(diào)度及運維檢修技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

配電網(wǎng)作為電網(wǎng)向用戶供電的最終環(huán)節(jié)，直接影響著社會正常生產(chǎn)生活秩序。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時，調(diào)度和運維檢修人員應(yīng)快速有效地制定和實施負荷轉(zhuǎn)供方案，在不產(chǎn)生系統(tǒng)安全越限的前提下盡可能多地實現(xiàn)非故障失電區(qū)的供電恢復(fù)。在配電網(wǎng)故障供電恢復(fù)領(lǐng)域，相關(guān)專家學(xué)者提出了大量的優(yōu)化算法，然而這些方法存在不足之處：一是往往僅針對故障發(fā)生時刻斷面負荷或某時間段內(nèi)負荷最大值進行轉(zhuǎn)供，并未考慮配網(wǎng)潮流時變波動特性；二是未考慮雙電源用戶內(nèi)部備自投轉(zhuǎn)供對各鄰近饋線負荷造成的影響；三是未考慮聯(lián)絡(luò)/分段開關(guān)是否加裝遙控裝置對故障恢復(fù)耗時的影響

隨著智能電網(wǎng)建設(shè)的不斷推進，配電網(wǎng)的信息化水平不斷提升，目前南京電網(wǎng)已逐步實現(xiàn)了配電EMS(能量管理系統(tǒng))、配電PMS(生產(chǎn)管理系統(tǒng))和用電采集系統(tǒng)的全面覆蓋。通過這些系統(tǒng)，可以獲取饋線、配變的海量運行數(shù)據(jù)。在配網(wǎng)短期負荷預(yù)測的基礎(chǔ)上結(jié)合配網(wǎng)拓撲，依次進行一級轉(zhuǎn)供、二級轉(zhuǎn)供、部分負荷切除后一級轉(zhuǎn)供等方案的試算與擇優(yōu)，找出一個合理便捷的故障恢復(fù)方法，以實現(xiàn)縮短配網(wǎng)故障恢復(fù)時間、最大限度減少負荷損失等目標。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的配電網(wǎng)故障恢復(fù)方法的局限性，本發(fā)明提供一種基于多因素的配電網(wǎng)故障恢復(fù)方法。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于多因素的配電網(wǎng)故障恢復(fù)方法：包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)歷史負荷、歷史氣象與氣象預(yù)報數(shù)據(jù)，對配電網(wǎng)各10kV饋線及下轄的配電變壓器從配網(wǎng)負荷預(yù)測系統(tǒng)獲得短期負荷預(yù)測；

步驟二：在故障區(qū)域及非故障失電區(qū)搜尋雙電源用戶，對于每一個備用方式為常用互為備用的雙電源用戶，當(dāng)故障發(fā)生后內(nèi)部備自投開關(guān)閉合，故障區(qū)域及非故障失電區(qū)的配變由非失電側(cè)饋線進行負荷轉(zhuǎn)供，因此需將故障區(qū)域及非故障失電區(qū)的雙電源用戶的配變負荷預(yù)測曲線累加至步驟三、四、五中的轉(zhuǎn)供饋線負荷預(yù)測曲線上；

步驟三：對于每一個非故障失電區(qū)，找出所有與其直接相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，嘗試將非故障失電區(qū)所有配變負荷轉(zhuǎn)移到各個聯(lián)絡(luò)開關(guān)對應(yīng)的一級支持饋線，累加得到各轉(zhuǎn)供一級支持饋線的負荷預(yù)測曲線，并進而計算出各轉(zhuǎn)供一級支持饋線的裕度指數(shù)及重過載指數(shù)；如果所有轉(zhuǎn)供一級支持饋線的重過載指數(shù)均超過給定閾值，轉(zhuǎn)至步驟四；否則，則根據(jù)裕度指數(shù)、重過載指數(shù)及開關(guān)操作時長三個指標計算出各轉(zhuǎn)供一級支持饋線故障一級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)，并將故障一級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)最低的一級支持饋線作為該非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供路徑，結(jié)束后轉(zhuǎn)至步驟六；

步驟四：對于步驟三中重過載指數(shù)均超過給定閾值的一級支持饋線，假設(shè)非故障失電區(qū)的負荷由一級支持饋線轉(zhuǎn)供，由于自身裕度不足，需要將該線路負荷部分轉(zhuǎn)移至與其聯(lián)絡(luò)的二級支持饋線；對于每一對由一級支持饋線與其聯(lián)絡(luò)的二級支持饋線組成的供電單元，簡稱饋線偶，通過從聯(lián)絡(luò)開關(guān)出發(fā)朝一級饋線方向，通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)與分段開關(guān)的分合狀態(tài)調(diào)整，將負荷分支從熱饋線逐步轉(zhuǎn)移到冷饋線上來實現(xiàn)負載均衡，根據(jù)兩端饋線的裕度指數(shù)、重過載指數(shù)及開關(guān)操作時長計算出該饋線偶各種運行方式下的二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)，通過對比所有饋線偶的二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)，選取值最低的饋線偶及其聯(lián)絡(luò)開關(guān)與分段開關(guān)的分合狀態(tài)作為該一級支持饋線的最優(yōu)二級轉(zhuǎn)供方案；通過試算，每一個一級支持饋線都有一個最優(yōu)的二級轉(zhuǎn)供方案，比較這些二級轉(zhuǎn)供方案，從而選出二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)值最小的一級支持饋線及相應(yīng)二級轉(zhuǎn)供方案，作為該非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供方案，進入步驟六；如果重過載指數(shù)均超過給定閾值的一級支持饋線沒有連接二級支持饋線，則進入步驟五；

步驟五：對于每一個沒有連接二級支持饋線的一級支持饋線，假設(shè)非故障失電區(qū)的負荷由其轉(zhuǎn)供，由于裕度不足且無法通過二級轉(zhuǎn)供解決，因此需要切除部分負荷；以非故障失電區(qū)的首節(jié)點到該一級支持饋線對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)為主線，沿該方向逐步遍歷分段開關(guān)，每次切除當(dāng)前分段開關(guān)與上一個分段開關(guān)之間的分支負荷，并計算該運行方式下該一級支持饋線的重過載指數(shù)，當(dāng)重過載指數(shù)大于給定閾值則繼續(xù)遍歷，否則停止遍歷，計算所切除負荷的累積電量；對比每一個一級支持饋線所切除負荷的累積電量并選出值最小的作為該非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供方案，進入步驟六；

步驟六：檢查是否還存在未進行轉(zhuǎn)供分析的非故障失電區(qū)，如果存在則轉(zhuǎn)至步驟三繼續(xù)分析計算，如果不存在，整個方法結(jié)束。

步驟三中所述一級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)計算如下：

$com\_idx=\frac{(1+ol\_idx)*op\_idx}{e^{mar\_idx}}$

ol_idx表示：一級支持饋線重過載閾值，op_idx表示開關(guān)操作時長，表示一級支持饋線裕度指數(shù)。

步驟四中所述二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)計算如下：

$com\_{\mathrm{idx}}_k=\frac{(1+(ol\_idx\_{\mathrm{hot}}_k+ol\_idx\_{\mathrm{cold}}_k\left)\right)*op\_idx}{e^{(mar\_idx\_{\mathrm{hot}}_k+mar\_idx\_{\mathrm{cold}}_k)}}$

ol_idx_hot_k、ol_idx_cold_k分別表示熱饋線的重過載指數(shù)和冷饋線的重過載指數(shù)，op_idx表示開關(guān)操作時長，mar_idx_hot_k、mar_idx_cold_k分別為熱饋線的裕度指數(shù)和冷饋線的裕度指數(shù)。

步驟五中所述切除負荷的累積電量計算如下：

$loss={\∫}_{t_1}^{t_2}{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{k}P\_{\mathrm{PB}}_i\left(t\right)dt$

P_PB_i(t)表示分段開關(guān)之間的分支的負荷，k表示分段開關(guān)的位置，[t₁,t₂]表示從故障發(fā)生到故障區(qū)域完成修復(fù)且饋線恢復(fù)正常運行方式的時間窗口。

本發(fā)明的有益效果是，充分考慮了配網(wǎng)的負荷波動、雙電源用戶的備自投轉(zhuǎn)供以及開關(guān)是否加裝遙控裝置對故障恢復(fù)耗時等多個因素的影響，在配網(wǎng)短期負荷預(yù)測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，首先進行一級支持饋線轉(zhuǎn)供嘗試，當(dāng)無合適轉(zhuǎn)供方案時進行二級負荷轉(zhuǎn)供嘗試，如果還未有合適轉(zhuǎn)供方案則進行切負荷操作并進一步試算。通過上述探索分析，找出一個合理便捷的故障恢復(fù)方法，從而實現(xiàn)縮短配網(wǎng)故障恢復(fù)時間、最大限度減少負荷損失等目標。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明所述的基于多因素的配電網(wǎng)故障恢復(fù)方法重構(gòu)方法總體流程。

附圖2是一個發(fā)生故障的配網(wǎng)拓撲示意圖，用于講解本發(fā)明的具體實施方式。

附圖3是本發(fā)明所述的步驟三中“二級饋線轉(zhuǎn)供試算”方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。

如圖1所示，一種基于多因素的配電網(wǎng)故障恢復(fù)方法，包括以下步驟:

步驟一：根據(jù)歷史負荷、歷史氣象與氣象預(yù)報數(shù)據(jù)，對配電網(wǎng)各10kV饋線及下轄的配電變壓器(簡稱“配變”)從配網(wǎng)負荷預(yù)測系統(tǒng)獲得短期負荷預(yù)測；

步驟二：在故障區(qū)域及非故障失電區(qū)搜尋雙電源用戶，對于每一個備用方式為“常用互為備用”的雙電源用戶，當(dāng)故障發(fā)生后內(nèi)部備自投開關(guān)閉合，故障區(qū)域及非故障失電區(qū)的配變由非失電側(cè)饋線進行負荷轉(zhuǎn)供，因此需將故障區(qū)域及非故障失電區(qū)的雙電源用戶的配變負荷預(yù)測曲線累加至步驟三、四、五中的轉(zhuǎn)供饋線負荷預(yù)測曲線上；

步驟三：對于每一個非故障失電區(qū)，找出所有與其直接相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，嘗試將非故障失電區(qū)所有配變負荷轉(zhuǎn)移到各個聯(lián)絡(luò)開關(guān)對應(yīng)的線路(又稱“一級支持饋線”)，累加得到各轉(zhuǎn)供一級支持饋線的負荷預(yù)測曲線，并進而計算出各轉(zhuǎn)供一級支持饋線的裕度指數(shù)及重過載指數(shù)；如果所有轉(zhuǎn)供一級支持饋線的重過載指數(shù)均超過給定閾值，轉(zhuǎn)至步驟四；否則，則根據(jù)裕度指數(shù)、重過載指數(shù)及開關(guān)操作時長三個指標計算出各轉(zhuǎn)供一級支持饋線故障一級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)，并將故障一級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)最低的一級支持饋線作為該非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供路徑，結(jié)束后轉(zhuǎn)至步驟六；

步驟四：對于步驟三中重過載指數(shù)均超過給定閾值的一級支持饋線，假設(shè)非故障失電區(qū)的負荷由一級支持饋線轉(zhuǎn)供，由于自身裕度不足，需要將該線路負荷部分轉(zhuǎn)移至與其聯(lián)絡(luò)的饋線(又稱為“二級支持饋線”)。對于每一對由一級支持饋線與其聯(lián)絡(luò)的二級支持饋線組成的供電單元(簡稱“饋線偶”)，通過從聯(lián)絡(luò)開關(guān)出發(fā)朝一級饋線方向，通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)與分段開關(guān)的分合狀態(tài)調(diào)整，將負荷分支從一級饋線(熱饋線)逐步轉(zhuǎn)移到二級饋線(冷饋線)上來實現(xiàn)負載均衡，根據(jù)兩端饋線的裕度指數(shù)、重過載指數(shù)及開關(guān)操作時長計算出該饋線偶各種運行方式下的二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)，通過對比所有饋線偶的二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)，選取值最低的饋線偶及其聯(lián)絡(luò)開關(guān)與分段開關(guān)的分合狀態(tài)作為該一級支持饋線的最優(yōu)二級轉(zhuǎn)供方案；通過試算，每一個一級支持饋線都有一個最優(yōu)的二級轉(zhuǎn)供方案，比較這些二級轉(zhuǎn)供方案，從而選出二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)值最小的一級支持饋線及相應(yīng)二級轉(zhuǎn)供方案，作為該非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供方案，進入步驟六；如果重過載指數(shù)均超過給定閾值的一級支持饋線沒有連接二級支持饋線，則進入步驟五。

步驟五：對于每一個沒有連接二級支持饋線的一級支持饋線，假設(shè)非故障失電區(qū)的負荷由其轉(zhuǎn)供，由于裕度不足且無法通過二級轉(zhuǎn)供解決，因此需要切除部分負荷；以非故障失電區(qū)的首節(jié)點到該一級支持饋線對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)為主線，沿該方向逐步遍歷分段開關(guān)，每次切除當(dāng)前分段開關(guān)與上一個分段開關(guān)之間的分支負荷，并計算該運行方式下該一級支持饋線的重過載指數(shù)，當(dāng)重過載指數(shù)大于給定閾值則繼續(xù)遍歷，否則停止遍歷，計算所切除負荷的累積電量；對比每一個一級支持饋線所切除負荷的累積電量并選出值最小的作為該非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供方案，進入步驟六。

步驟六：檢查是否還存在未進行轉(zhuǎn)供分析的非故障失電區(qū)，如果存在則轉(zhuǎn)至步驟三繼續(xù)分析計算，如果不存在，整個方法結(jié)束。

所述步驟一具體為：從能量管理系統(tǒng)獲得歷史的饋線負荷數(shù)據(jù)，從用電信息采集系統(tǒng)獲得歷史配電變壓器負荷數(shù)據(jù)，包括公用配電變壓器、用戶專用配電變壓器及多電源用戶虛擬專用配電變壓器(多電源用戶同一條饋線供電的多臺專變進行虛擬合并)，從氣象監(jiān)測系統(tǒng)獲得歷史氣象數(shù)據(jù)及天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。構(gòu)建基于人體舒適度的相似日負荷預(yù)測模型，開展10kV饋線及下轄各配變的短期負荷預(yù)測，得到各饋線短期負荷預(yù)測曲線FD_i(t)及各配變短期負荷預(yù)測曲線PB_j(t)。部分電網(wǎng)公司已完成了配網(wǎng)負荷預(yù)測系統(tǒng)，在這種情況下，可以從該系統(tǒng)中直接獲取饋線及下轄配變的短期負荷預(yù)測數(shù)據(jù)。短期負荷預(yù)測的方法可參考以下文獻。

張偉.基于人體舒適度指數(shù)的配電網(wǎng)短期負荷預(yù)測方法，電力系統(tǒng)保護與控制，2013,41(9),74-79。

所述步驟二具體為：搜索故障區(qū)域及非故障失電區(qū)的所有雙電源用戶，對于每一個備用方式為“常用互為備用”的雙電源用戶，假設(shè)其兩路10kV饋線電源分別為FD₁和FD₂，該用戶從屬于FD₁的專變PB₁負荷預(yù)測曲線為PB₁(t)，由于FD₁發(fā)生了故障，用戶內(nèi)部備自投開關(guān)閉合，PB₁轉(zhuǎn)由FD₂供電，因此在短期內(nèi)(FD₁恢復(fù)供電且備自投開關(guān)復(fù)原前，一般在6小時以上)FD₂的負荷預(yù)測曲線修正為：

FD₂′(t)＝FD₂(t)+PB₁(t)

通過該方式，將故障區(qū)域及非故障失電區(qū)所有雙電源用戶的配變負荷預(yù)測曲線累加至步驟三、四、五中的轉(zhuǎn)供饋線負荷預(yù)測曲線上。

如圖3所示，所述步驟三具體為：對于某個非故障失電區(qū)，與其直接相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)集合為TS_SET＝{ts₁,ts₂,…,ts_m}，嘗試將非故障失電區(qū)所有配變負荷轉(zhuǎn)移到各個聯(lián)絡(luò)開關(guān)對應(yīng)的線路(又稱“一級支持饋線”)。該非故障失電區(qū)的非多電源用戶配變集合PB_SET＝{pb₁,pb₂,…,pb_n}。對于聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts_i,假設(shè)以其對端的饋線FD₃進行轉(zhuǎn)供，則該饋線的負荷預(yù)測曲線修正為：

${{\mathrm{FD}}_3}^{\′}\left(t\right)={\mathrm{FD}}_3\left(t\right)+{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^n{\mathrm{PB}}_j\left(t\right)$

假設(shè)從故障發(fā)生到故障區(qū)域完成修復(fù)且饋線恢復(fù)正常運行方式的時間窗口為[t₁,t₂](可取值為60-180分鐘)，計算該時段內(nèi)饋線FD₃的重過載指數(shù)ol_idx，重過載指數(shù)計算方法參見以下專利：

陳錦銘等.基于海量歷史數(shù)據(jù)的配網(wǎng)負荷均衡重構(gòu)方法，申請?zhí)枺?01510095065.3

如果ol_idx大于給定的重過載閾值ol_th，則不適合通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts_i進行負荷轉(zhuǎn)供；否則，將開關(guān)ts_i加入可轉(zhuǎn)供聯(lián)絡(luò)開關(guān)集合TS_AV_SET,并計算重過載指數(shù)ol_idx小于重過載閾值ol_th的FD₄的裕度指數(shù)及相應(yīng)開關(guān)操作指數(shù)計算，并最終計算出一級綜合轉(zhuǎn)供指數(shù)。

·裕度指數(shù)計算方法為：

假設(shè)饋線FD₃的額定功率為P_R，其負載率預(yù)測曲線為：

$R\left(t\right)=\frac{{{\mathrm{FD}}_3}^{\′}\left(t\right)}{P_R}$

在時段[t₁,t₂]內(nèi)最大負載率R_max＝max(R(t))，最小負載率R_min＝min(R(t))，平均負載率R_avg＝avg(R(t))

標準差(在[t₁,t₂]內(nèi)選取的N個等間隔采樣值)

峰谷差Δ＝(R_max-R_min)

能量面積

裕度面積

裕度指數(shù)綜合了標準差、峰谷差及裕度面積，具體計算公式如下：

$mar\_idx=\frac{S_{mar}}{1+\frac{(a*\mathrm{\σ}+b*\mathrm{\Δ})}{R_{avg}}}$

其中，a和b為系數(shù)，可以根據(jù)實際應(yīng)用進行調(diào)整；

·轉(zhuǎn)供開關(guān)操作指數(shù)計算方法為：

$op\_idx={\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{N}t\_{\mathrm{op}}_i$

其中，N為開關(guān)操作次數(shù)，t_op_i為第i個開關(guān)操作所需時長，可分為遙控開關(guān)和不可遙控開關(guān)兩大類。參考值可以設(shè)定如下：可以進行遙控操作的開關(guān)，t_op_i＝0.5分鐘，在不可遙控操作情況下，對于環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)開關(guān)(或其他電纜類開關(guān))，t_op_i＝10分鐘，對于架空線路開關(guān)，t_op_i＝15分鐘。

·一級綜合轉(zhuǎn)供指數(shù)為：

$com\_idx=\frac{(1+ol\_idx)*op\_idx}{e^{mar\_idx}}$

完成所有聯(lián)絡(luò)開關(guān)計算后，如果TS_AV_SET為空，則轉(zhuǎn)至步驟四，

否則，選取TS_AV_SET中一級綜合轉(zhuǎn)供指數(shù)最小的聯(lián)絡(luò)開關(guān)對端的饋線作為該非故障失電區(qū)恢復(fù)供電的電源點，結(jié)束后轉(zhuǎn)至步驟六。

所述步驟四具體為：對于某個非故障失電區(qū)，與其直接相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)集合為TS_SET＝{ts₁,ts₂,…,ts_m}，對應(yīng)的轉(zhuǎn)供饋線(一級支持饋線)集合為FD_SET＝{fd₁,fd₂,…,fd_m}。

以某一級支持饋線為例，假設(shè)非故障失電區(qū)由該饋線轉(zhuǎn)供，由于自身裕度不足，需要將部分負荷轉(zhuǎn)移至與其聯(lián)絡(luò)的二級支持饋線(該步驟又稱為“二級轉(zhuǎn)供”)。該一級支持饋線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)集合為TST_SET＝{tst₁,tst₂,…,tst_v}，不包含與非故障失電區(qū)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts_i，聯(lián)絡(luò)開關(guān)對側(cè)的二級支持饋線集合為FDT_SET＝{fdt₁,fdt₂,…,fdt_v}。假設(shè)選擇聯(lián)絡(luò)開關(guān)tst_j進行負荷二級轉(zhuǎn)供，聯(lián)絡(luò)開關(guān)tst_j以及兩側(cè)的饋線fd_i、fdt_j形成一個饋線偶。

計算fdt_j在[t₁,t₂]內(nèi)的重過載指數(shù)，如果其重過載指數(shù)超過了重過載閾值ol_th，則不適合進行二級轉(zhuǎn)供；否則，可以進行二級轉(zhuǎn)供。

方便起見，將fd_i稱為熱饋線，fdt_j稱為冷饋線。假設(shè)該饋線偶在熱饋線出口斷路器至聯(lián)絡(luò)開關(guān)tst_j之間共有p個分支，那么聯(lián)絡(luò)開關(guān)有p-1種調(diào)整位置。規(guī)定分支編號從聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置向熱饋線逐個增大。假設(shè)原熱饋線的功率曲線為P_HOT₀(t),冷饋線的功率曲線為P_COLD₀(t),原熱饋線側(cè)各分支的等效負荷曲線(由分支內(nèi)各配變負荷曲線疊加而成)為P_PB_i(t)，當(dāng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)已移至位置k，那么在該運行方式下，熱饋線與冷饋線的功率曲線調(diào)整為：

$P\_{\mathrm{HOT}}_k\left(t\right)=P\_{\mathrm{HOT}}_0\left(t\right)-{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{k}P\_{\mathrm{PB}}_i\left(t\right)$

$P\_{\mathrm{COLD}}_k\left(t\right)=P\_{\mathrm{COLD}}_0\left(t\right)+{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{k}P\_{\mathrm{PB}}_i\left(t\right)$

利用步驟三的方法計算轉(zhuǎn)供操作指數(shù)(包含一級轉(zhuǎn)供和二級轉(zhuǎn)供兩個操作)兩饋線的重過載指數(shù)、裕度指數(shù)，并進而計算各個調(diào)整位置的二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)。

$com\_{\mathrm{idx}}_k=\frac{(1+(ol\_idx\_{\mathrm{hot}}_k+ol\_idx\_{\mathrm{cold}}_k\left)\right)*op\_idx}{e^{(mar\_idx\_{\mathrm{hot}}_k+mar\_idx\_{\mathrm{cold}}_k)}}$

ol_idx_hot_k、ol_idx_cold_k分別為熱饋線的重過載指數(shù)和冷饋線的重過載指數(shù)，計算方法參見以下專利：

陳錦銘等.基于海量歷史數(shù)據(jù)的配網(wǎng)負荷均衡重構(gòu)方法，申請?zhí)枺?01510095065.3

mar_idx_hot_k、mar_idx_cold_k分別為熱饋線的裕度指數(shù)和冷饋線的裕度指數(shù)，計算方法詳見步驟三，輸入分別為功率輸入分別為P_HOT_k(t)及P_COLD_k(t)。

當(dāng)com_idx_k值最小時，第k位置為該一級支持饋線最優(yōu)二次轉(zhuǎn)供操作開關(guān)，即com_idx_k＝min_0＜i＜n(com_idx_i)，該值即為該饋線偶的最優(yōu)二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)。對比包含該一級饋線的所有饋線偶的二級轉(zhuǎn)供綜合指數(shù)，值最小的轉(zhuǎn)供方案即為該饋線的最優(yōu)轉(zhuǎn)供方案。

當(dāng)完成所有一級支持饋線試算后，對比各條一級支持饋線最優(yōu)轉(zhuǎn)供方案，選出二級轉(zhuǎn)供指數(shù)值最小的方案作為該非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供方案。如果不存在可以進行二級轉(zhuǎn)供的一級支持饋線，則進入步驟五。

所述步驟五具體為：對于某個非故障失電區(qū)，與其直接相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)集合為TS_SET＝{ts₁,ts₂,…,ts_m}，嘗試將非故障失電區(qū)所有配變負荷轉(zhuǎn)移到各個聯(lián)絡(luò)開關(guān)對應(yīng)的線路(又稱“一級支持饋線”)。該失電區(qū)的非多電源用戶配變集合PB_SET＝{pb₁,pb₂,…,pb_n}。對于聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts,假設(shè)以其對端的饋線FD₅進行轉(zhuǎn)供，則該饋線的負荷預(yù)測曲線修正為：

${{\mathrm{FD}}_5}^{\′}\left(t\right)={\mathrm{FD}}_5\left(t\right)+{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^n{\mathrm{PB}}_j\left(t\right)$

由于裕度不足，需要切除部分負荷。以非故障失電區(qū)首節(jié)點，首節(jié)點表示非故障失電區(qū)與故障失電區(qū)相連的第一個分段開關(guān)，到該一級支持饋線對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)為主線，假設(shè)該主線上有p個分段開關(guān)，則分段開關(guān)之間的負荷分支共有p+1個，假設(shè)其等效負荷曲線為P_PB_i(t)。沿該方向，非故障失電區(qū)向聯(lián)絡(luò)開關(guān)逐步遍歷分段開關(guān)，每次切除一個負荷分支，假設(shè)分段開關(guān)已移至位置k，那么在該運行方式下，饋線FD₅的負荷預(yù)測曲線修正為：

${{\mathrm{FD}}_5}^{\′\′}\left(t\right)={{\mathrm{FD}}_5}^{\′}\left(t\right)+{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^n{\mathrm{PB}}_j\left(t\right)$

計算該運行方式下該一級支持饋線的重過載指數(shù)計算該運行方式下該一級支持饋線的重過載指數(shù)，當(dāng)重過載指數(shù)大于給定閾值則繼續(xù)分段開關(guān)的遍歷，否則停止遍歷，將該運行方式作為當(dāng)前一級支持饋線最優(yōu)轉(zhuǎn)供方案，計算所切除負荷的累積電量：

$loss={\∫}_{t_1}^{t_2}{\mathrm{\Σ}}_{i=1}^{k}P\_{\mathrm{PB}}_i\left(t\right)dt$

其中，[t₁,t₂]取值方法參照步驟三。

當(dāng)完成所有一級支持饋線試算后，對比各條一級支持饋線最優(yōu)轉(zhuǎn)供方案，將切負荷累積電量最小的方案作為該非故障失電區(qū)的轉(zhuǎn)供方案，進入步驟六。

所述步驟六具體為：檢查是否還存在未進行轉(zhuǎn)供分析的非故障失電區(qū)，如果存在則轉(zhuǎn)至步驟三繼續(xù)分析計算，如果不存在，整個方法結(jié)束。

如圖2所示，打叉處發(fā)生永久性故障，分段開關(guān)cb2、cb3、cb4、cb5分閘隔離故障，從而形成了A、B、C三個非故障失電區(qū)。其中，分段開關(guān)cb8、cb10以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts1、ts4、ts5安裝了遙控裝置。下面將圍繞如何對這三個區(qū)域恢復(fù)供電展開論述。

1)從能量管理系統(tǒng)獲得歷史的饋線負荷數(shù)據(jù)，從用電信息采集系統(tǒng)獲得歷史配電變壓器負荷數(shù)據(jù)，從氣象監(jiān)測系統(tǒng)獲得歷史氣象數(shù)據(jù)及天氣預(yù)報數(shù)據(jù)。構(gòu)建基于人體舒適度的相似日負荷預(yù)測模型，開展10kV饋線及下轄各配變的短期負荷預(yù)測，得到各饋線短期負荷預(yù)測曲線FD_i(t)及各配變短期負荷預(yù)測曲線PB_j(t)。該預(yù)測屬于常規(guī)開展的工作，不是在故障發(fā)生后臨時進行的，因此應(yīng)能通過查詢直接獲取。

2)在故障區(qū)域及非故障失電區(qū)搜尋雙電源用戶，對于每一個備用方式為“常用互為備用”的雙電源用戶，當(dāng)故障發(fā)生后內(nèi)部備自投開關(guān)閉合，失電測配變由非失電測饋線進行負荷轉(zhuǎn)供，因此需將失電側(cè)配變負荷預(yù)測曲線累加至非失電側(cè)饋線負荷預(yù)測曲線上；對于多電源(三電源及以上)用戶，首先因為量少，其次由于其內(nèi)部轉(zhuǎn)供方式負責(zé)且缺乏獲取途徑，本專利暫不考慮。

3)對區(qū)域A進行故障恢復(fù)。

對于區(qū)域A，有兩種一級轉(zhuǎn)供方案：

I.遙控合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts1，由饋線Fd2轉(zhuǎn)供；

II.人工合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts2，由饋線Fd3轉(zhuǎn)供；

首先計算兩個方案的重過載指數(shù)，均未超過閾值，隨后計算兩種轉(zhuǎn)供方案的一級綜合轉(zhuǎn)供指數(shù)，方案I優(yōu)于方案II，因此，選擇方案I作為區(qū)域A的故障恢復(fù)策略。

4)對區(qū)域B進行故障恢復(fù)

對于區(qū)域B，只有一種一級轉(zhuǎn)供方案：人工合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts3，由饋線Fd4轉(zhuǎn)供。然而計算該方案的重過載指數(shù)，超過閾值，因此只能繼續(xù)嘗試進行二級轉(zhuǎn)供。

二級轉(zhuǎn)供方式下，先假設(shè)合上ts3，由Fd4對區(qū)域B轉(zhuǎn)供。由于Fd4負荷過重，可以將Fd4與其聯(lián)絡(luò)的Fd5、Fd6進行負荷均衡嘗試。

在Fd4-Fd5饋線偶負荷均衡優(yōu)化試算中，最優(yōu)的二級轉(zhuǎn)供的方案是遙控合上ts5，遙控分開cb10；在Fd4-Fd6饋線偶負荷均衡優(yōu)化試算中，最優(yōu)的二級轉(zhuǎn)供的方案是手動合上ts6，手動分開cb12。隨后對這兩個方案再次進行比較，前者更優(yōu)。因此，區(qū)域B的故障恢復(fù)方法是：人工合上ts3，遙控合上ts5，遙控分開cb10。

5)對區(qū)域C進行故障恢復(fù)

對于區(qū)域C，只有一種一級轉(zhuǎn)供方案：人工合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)ts4，由饋線Fd7轉(zhuǎn)供。然而計算該方案的重過載指數(shù)，超過閾值，因此只能繼續(xù)嘗試進行二級轉(zhuǎn)供。

二級轉(zhuǎn)供方式下，由于Fd7負荷過重，需要進行二級轉(zhuǎn)供。然而Fd7除了發(fā)生故障的Fd1并沒有其他聯(lián)絡(luò)線，二級轉(zhuǎn)供無法進行。因此，只能繼續(xù)嘗試切負荷。

在切負荷過程中，先假設(shè)合上ts4，由Fd7對區(qū)域C轉(zhuǎn)供。由于Fd7負荷過重，首先嘗試分開cb8，這是Fd7的重過載指數(shù)小于閾值，轉(zhuǎn)供成功。因此，區(qū)域C的故障恢復(fù)方法是：遙控合上ts4，遙控分開cb8。

以上已以較佳實施例公開了本發(fā)明，然其并非用以限制本發(fā)明，凡采用等同替換或者等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。