本發明涉及電力系統運行控制領域，特別是一種基于網絡等效和并行化實現的供電恢復方法。技術背景配電網的供電恢復是在電網故障時通過網絡重構對非故障停電區域迅速實現恢復供電的過程。解決該問題，要考慮網絡安全穩定運行有關的各類約束條件，以及多種優化目標：盡可能多地支援失電負荷并且盡量提高供電恢復的經濟性。因此供電恢復是一個多約束、多目標組合優化問題，長期以來受到重視。在常用的各類供電恢復方法中，啟發式搜索方法由于其具有較好的時效性被最常用于電網的實時供電恢復。啟發式搜索方法具有計算速度快、魯棒性好的特點，適用于各類結構的網絡，加之其實現較為容易，具有較強的實用性。但同時啟發式搜索方法多為局部尋優算法(因而無法保證所得解為最優解)，搜索結果受到系統初始狀態影響，面對電網結構復雜的恢復問題效率較低。在滿足網絡拓撲結構約束方面，關于辨別電網中線路段的連通狀態、搜尋失電區域，較常采用的鄰接矩陣，通過對其求冪累加可以得到各個節點之間的連通關系。雖然該方法簡單有效、容易實現，但所用的計算資源較大且迭代次數多，不利于實時供電恢復方案的搜索。另一方面，智能電網逐漸發展起來并投入使用。越來越多的分布式電源(distributedgeneration,dg)、備用系統(sparecapacity,sp)、儲能設備(energystorage,es)，以及負荷側的需求響應(demandresponse,dr)等可調節的“靈活源”被接入現代電網并開始在供電恢復中發揮作用。但與此同時，智能電網實時運行和設備監測所產生的大量數據也會影響實時供電恢復算法的效率。面對智能電網的發展趨勢，現代的實時供電恢復方法應當要將這些有利和不利的因素都納入考慮范圍，體現出其充分利用電網資源、高效實現恢復供電的特點。技術實現要素：本發明的目的在于針對現有的啟發式搜索、實時供電恢復方法在處理智能電網供電恢復上的不足，提出一種基于網絡等效和并行化實現的供電恢復方法。該方法適用于解決含有各類可調節“靈活源”的智能配電網的供電恢復問題。在面對不同程度失電時，本方法均能迅速地找到安全可靠的供電恢復方案，合理高效地運用智能配電網中的各類支援資源，同時將操作方案的經濟性納入考慮，擇優采用方案實現快速供電恢復。本發明的技術解決方案如下：一種基于網絡等效和并行化的供電恢復方法，其特點在于該方法包括下列步驟：1)、離線計算，預存數據，在系統中建立電網初始拓撲結構，生成一級饋線x的離線的等效源點表toff-linex：1.1)初始化，錄入配電網數據：對配電網建模，為各節點編號(并限制電壓幅值所允許的范圍)，將連接各節點的各線路a，b，c，…，x,…，的電氣參數(包括線路阻抗、最大允許的潮流等)通過計算機輸入數據庫；1.2)采用改進鄰接矩陣在“線路”數據庫中建立電網初始拓撲結構：讀取所述的數據，將電網初始拓撲結構整合為改進鄰接矩陣，該改進鄰接矩陣的元素具體如下：其中，i為線路(vj,vk)(表示連接節點vj和vk的線路)在“線路”數據庫中的索引號(即線路(vj,vk)位于“線路”數據庫的第i行)；電網表示的圖屬于無向圖，所述的改進鄰接矩陣具有對稱性，連通的線路在改進鄰接矩陣中所對應的兩個元素(第vj行、第vk列的元素a[vj][vk]和第vk行、第vj列的元素a[vk][vj])均為i；而斷開的線路(如斷開的開關，開關也采用線路的形式保存)對應的兩個元素均為-i；不存在線路的元素為0；當電網結構變化，如斷開某個開關，需要將改進鄰接矩陣的兩個對應元素a[vj][vk]和a[vk][vj]由原先的正值置為負值；同樣如果合上某個開關，則需要將矩陣中的兩個對應元素由負值置為正值；所述的網絡拓撲結構包括待恢復線路的所有一級饋線和二級饋線，所述的一級饋線是通過聯絡開關和待恢復線路直接相連的饋線，所述的二級饋線是不與待恢復線路直接相連，但通過聯絡開關和一級饋線與所述的待恢復線路相連的饋線；1.3)分析一級饋線x的負荷歷史分布情況，生成一級饋線x的離線等效源點表；1.3.1)對一級饋線x的負荷歷史情況進行分析，并根據所需精確程度對負荷水平進行劃分，對一級饋線x產生若干個典型負荷水平；1.3.2)采用戴維南等效原理，對一級饋線x所劃分出的各負荷水平按下列方法計算對應的等效源點；對某負荷水平下的一級饋線，其等效源點參數uoc,zeq,pmax的具體計算方法如下：對該負荷水平下的一級饋線進行潮流計算，聯絡開關ts端口側的電壓為uoc；將一級饋線所連變電站的變壓器短路，在聯絡開關ts端口測得的輸入阻抗為zeq；計算pmax時，為了去除轉供時一級饋線自身的損耗增量、得到一級饋線可實際提供的支援功率，采用如下方法：閉合聯絡開關ts進行潮流計算，通過調節待恢復線路的負荷水平，求出在滿足線路約束條件下的流經所述的聯絡開關ts的潮(電)流極大值，該電流極大值即對應等效源點所允許的最大輸出功率pmax；在該步驟中，等效源點只需閉合聯絡開關ts便能夠向待恢復線路提供支援，因此c為閉合聯絡開關ts所需的成本；1.3.3)整合步驟1.3.2)所得的等效源點，生成一級饋線x的離線等效源點表toff-linex；1.4)將所有一級饋線x的離線等效源點表toff-linex進行整合，構成所有等效源點表集合stable；所述的等效源點表toff-linex的個數與一級饋線x的條數相同(即一條一級饋線x對應一個離線等效源點表toff-linex)，一個離線等效源點表中含有對應一級饋線在各典型負荷水平下的等效源點；2)、供電恢復程序：2.1)發生故障后，讀入故障發生區段所在的位置；2.2)確定待恢復區域和失電負荷ploss；2.3)對每條一級饋線x，根據該一級饋線x在故障時所處的實際負荷水平ploss，從其離線等效源點表toff-linex中選擇合適的等效源點sourcex；選擇的原則是：所選的合適的等效源點sourcex的預存負荷水平應高于所述的一級饋線x的實際負荷ploss，且盡量接近所述的實際負荷ploss；2.4)根據一級饋線x的實際負荷ploss和所選各合適的等效源點sourcex的所允許的最大輸出功率pmaxx，判斷是否滿足是，則將所有等效源點表集合stable更新為僅由所選各sourcex構成，即每個等效源點表tx都僅有一個合適的等效源點sourcex，并進入步驟(2.5)，否則進入步驟3；2.5)從所述的合適的等效源點表中選取合適的等效源點，進行啟發式供電恢復方案搜索；2.5.1)根據實際負荷ploss，從所有等效源點表集合stable中選取滿足的等效源點組合，按照從小到大進行排列，形成等效源點組合列表lsource，令m＝1；2.5.2)從所述的等效源點組合列表lsource中選擇第m個等效源點組合，進行啟發式供電恢復方案搜索，嘗試轉供所有實際負荷ploss；若所述的等效源點組合列表lsource為空，則進入步驟(2.6)；2.5.3)判斷所述的等效源點組合是否能夠恢復所有實際負荷ploss：是，則進入步驟2.7)，否，令m＝m+1，返回步驟2.5.2)；2.6)計算未恢復負荷的大小，判斷是否已考慮電網的實時支援：是，則進入步驟2.7)，否，則進入步驟3；2.7)計算供電恢復方案的最終操作成本并輸出結果，程序結束；3)實時支援能力的并行計算：3.1)從存儲線路實時運行數據的監控系統讀取待恢復的一級饋線實時數據和二級饋線實時數據；3.2)整理數據，將一級饋線a,b,...,x,...、一級饋線的支路al,bl,...,xl,...及與該支路對應的二級饋線a,b,...,x,...整理為一組，構成有序集合{(a,al,a),(b,bl,b),...,(x,xl,x),...}；其中，一級饋線由大寫字母表示(a,b,...)；一級饋線支路由帶有角標l的一級饋線字母(al,bl,...)表示，是指一級饋線中與二級饋線相連的支路，若一級饋線與多條二級饋線相連，選擇與負荷最大支路相連的二級饋線；二級饋線由對應一級饋線的小寫字母表示(a,b,...)；3.3)并行地計算所述的有序集合的各組數據所形成的實時等效源點表；3.3.1)枚舉二級饋線x轉移一級饋線支路xl上負荷的各個操作方案px1,px2,...(pxi表示x轉移xl上負荷的第i個操作方案)，以及各個操作方案對應的成本cx1,cx2,...(cxi表示操作方案pxi對應的成本)；3.3.2)按照步驟1.3.2)所述方法計算一級饋線x在采用各個操作方案px1,px2,...后的等效源點的最大輸出功率記為pmaxx1,pmaxx2,...；3.3.3)對采用操作方案pxi的x，檢測其內部是否含有各類支援因素(dg，sp，es，dr)，對所含的可控支援因素計算其調度成本增量δc,相應的δc為cdg,csp,ces,cdr及該調度操作所能帶來的輸出功率增量δpmax；3.3.4)整合計算結果，得到一級饋線x在經過不同操作、調度后最終得到不同等效源點，并生成一級饋線x的實時等效源點表treal-timex；實時等效源點表treal-timex中的sourcex，其pmax＝pmaxxi+δpmax，其cmax＝cxi+δc；3.4)將各一級饋線的實時等效源點表(treal-timea,treal-timeb,...，treal-timex，…，)構成stable，返回步驟2.5)。本發明主要有三個改進方面：1)通過在聯絡開關處建立取代支援電網的等效源點來縮小開關操作搜索的解空間。2)針對智能配電網的大數據特點，采用離線數據預判與并行處理實時數據相結合的方式，在滿足需求的同時有效地減少數據傳輸量。優先使用預存的離線等效源點數據，在失電負荷較大時調取研究范圍內支援線路的各支援因素(一級、二級饋線以及涉及線路所含的dg、sp、es、dr等)的實時數據，對不同的調度可能進行并行計算，整合形成新的等效源點表。3)利用基于圖論所提出的改進鄰接矩陣來高效地保存、維護電網輻射狀拓撲結構，在充分發揮智能配電網轉供能力的同時快速地實現網絡重構。4)本發明適用于解決含有各類可調節“靈活源”的智能配電網的供電恢復問題。在面對不同程度失電時，本發明均能迅速地找到安全可靠的供電恢復方案，合理高效地運用智能配電網中的各類支援資源，同時將操作方案的經濟性納入考慮，擇優采用方案實現快速供電恢復。附圖說明圖1是本發明基于網絡等效和并行化的供電恢復方法的總流程圖，框出了步驟1和步驟3的部分，其余為步驟2。圖2是實時支援能力并行計算流程圖，具體地表現了步驟3中的部分。圖3是圖2中“一級饋線子程序”的具體實現流程圖。具體實施方式下面結合附圖對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。圖1是本發明基于網絡等效和并行化的供電恢復方法的總流程圖，由圖可見，本發明基于網絡等效和并行化的供電恢復方法，包括下列步驟：1)、離線計算，預存數據，建立電網初始拓撲結構，生成一級饋線x的離線的等效源點表toff-linex：1.1)初始化，錄入配電網數據：對配電網建模，為各節點編號，將連接各節點的各線路a，b，c，…，x,…，的電氣參數通過計算機輸入數據庫；1.2)采用改進鄰接矩陣在“線路”數據庫中建立電網初始拓撲結構：讀取所述的數據，將電網初始拓撲結構整合為改進鄰接矩陣，該改進鄰接矩陣的元素具體如下：其中，i為線路(vj,vk)在“線路”數據庫中的索引號(即線路(vj,vk)位于“線路”數據庫的第i行)；電網表示的圖屬于無向圖，所述的改進鄰接矩陣具有對稱性，連通的線路在改進鄰接矩陣中所對應的兩個元素(vj,vk)和(vk,vj)為i；而斷開的線路(如斷開的開關，開關也采用線路的形式保存)對應的兩個元素為-i；不存在線路的元素為0；當電網結構變化，如斷開某個開關，需要將改進鄰接矩陣的兩個對應元素(vj,vk)和(vk,vj)由原先的正值置為負值；同樣如果合上某個開關，則需要將矩陣中的兩個對應元素由負值置為正值；所述的網絡拓撲結構包括待恢復線路的所有一級饋線和二級饋線，所述的一級饋線是通過聯絡開關和待恢復線路直接相連的饋線，所述的二級饋線是不與待恢復線路直接相連，但通過聯絡開關和一級饋線與所述的待恢復線路相連的饋線；1.3)分析一級饋線x的負荷歷史分布情況，生成一級饋線x的離線等效源點表；1.3.1)對一級饋線x的負荷歷史情況進行分析，并根據所需精確程度對負荷水平進行劃分，對一級饋線x產生若干個典型負荷水平；1.3.2)采用戴維南等效原理，對一級饋線x所劃分出的各負荷水平按下列方法計算對應的等效源點；對某負荷水平下的一級饋線，其等效源點參數uoc,zeq,pmax的具體計算方法如下：對該負荷水平下的一級饋線進行潮流計算，聯絡開關ts端口側的電壓為uoc；將一級饋線所連變電站的變壓器短路，在聯絡開關ts端口測得的輸入阻抗為zeq；計算pmax時，為了去除轉供時一級饋線自身的損耗增量、得到一級饋線可實際提供的支援功率，采用如下方法：閉合聯絡開關ts進行潮流計算，通過調節待恢復線路的負荷水平，求出在滿足線路約束條件下的流經所述的聯絡開關ts的潮(電)流極大值，該電流極大值即對應等效源點所允許的最大輸出功率pmax；在該步驟中，等效源點只需閉合聯絡開關ts便能夠向待恢復線路提供支援，因此c為閉合聯絡開關ts所需的成本；1.3.3)整合步驟1.3.2)所得的等效源點，生成一級饋線x的離線的等效源點表toff-linex；1.4)將所有一級饋線x的離線的等效源點表toff-linex進行整合，構成所有等效源點表集合stable；所述的等效源點表toff-linex的個數與一級饋線x的條數相同，一個離線等效源點表中含有對應一級饋線在各典型負荷水平下的等效源點；2)、供電恢復程序：2.1)發生故障后，讀入故障發生區段所在的位置；2.2)確定待恢復區域和失電負荷大小ploss；2.3)對每條一級饋線x，根據該一級饋線x在故障時所處的實際負荷水平ploss，從其離線等效源點表toff-linex中選擇合適的等效源點sourcex；選擇的原則是：所選的合適的等效源點sourcex的預存負荷水平應高于所述的一級饋線x的實際負荷ploss，且盡量接近所述的實際負荷ploss；2.4)根據一級饋線x的實際負荷ploss和所選各合適的等效源點sourcex的所允許的最大輸出功率pmaxx，判斷是否滿足是，則將所有等效源點表集合stable更新為僅由所選各sourcex構成，即每個等效源點表tx都僅有一個合適的等效源點sourcex，并進入步驟(2.5)，否則進入步驟3；2.5)從所述的合適的等效源點表中選取合適的等效源點，進行啟發式供電恢復方案搜索；2.5.1)根據實際負荷ploss，從所有等效源點表集合stablestable中選取滿足的等效源點組合，按照從小到大進行排列，形成等效源點組合列表lsource，令m＝1；2.5.2)從所述的等效源點組合列表lsource中選擇第m個等效源點組合，進行啟發式供電恢復方案搜索，嘗試轉供所有實際負荷ploss；若所述的等效源點組合列表lsource為空，則進入步驟(2.6)；2.5.3)判斷所述的等效源點組合是否能夠恢復所有實際負荷ploss：是，則進入步驟2.7)，否，令m＝m+1，返回步驟2.5.2)；2.6)計算未恢復負荷的大小，判斷是否已考慮電網的實時支援：是，則進入步驟2.7)，否，則進入步驟3；2.7)計算供電恢復方案的最終操作成本并輸出結果，程序結束；3)、實時支援能力的并行計算：3.1)從所述的數據庫讀取待恢復的一級饋線實時數據和二級饋線實時數據；3.2)整理數據，將一級饋線a,b,...,x,...、一級饋線的支路al,bl,...,xl,...，及與該支路對應的二級饋線a,b,...,x,...整理為一組，構成有序集合{(a,al,a),(b,bl,b),...,(x,xl,x),...}；其中，一級饋線由大寫字母表示(a,b,...)；一級饋線支路由帶有角標l的一級饋線字母(al,bl,...)表示，是指一級饋線中與二級饋線相連的支路，若一級饋線與多條二級饋線相連，選擇與負荷最大支路相連的二級饋線；二級饋線由對應一級饋線的小寫字母表示(a,b,...)；3.3)并行地計算所述的有序集合的各組數據所形成的實時等效源點表；3.3.1)枚舉二級饋線x轉移一級饋線支路xl上負荷的各個操作方案px1,px2,...(pxi表示x轉移xl上負荷的第i個操作方案)，以及各個操作方案對應的成本cx1,cx2,...(cxi表示操作方案pxi對應的成本)；3.3.2)計算一級饋線x在采用各個操作方案px1,px2,...后的等效源點的最大輸出功率記為pmaxx1,pmaxx2,...；3.3.3)對采用操作方案pxi的x，檢測其內部是否含有各類支援因素(dg，sp，es，dr)，對所含的可控支援因素計算其調度成本增量δc,相應的δc為cdg,csp,ces,cdr及該調度操作所能帶來的輸出功率增量δpmax；3.3.4)整合計算結果，得到一級饋線x在經過不同操作、調度后最終得到不同等效源點，并生成一級饋線x的實時等效源點表treal-timex；實時等效源點表treal-timex中的sourcex，其pmax＝pmaxxi+δpmax，其cmax＝cxi+δc；3.4)將各一級饋線的實時等效源點表(treal-timea,treal-timeb,...，treal-timex，…，)構成stable，返回步驟2.5)。實驗表明，本發明方法適用于解決含有各類可調節“靈活源”的智能配電網的供電恢復問題。在面對不同程度失電時，本發明均能迅速地找到安全可靠的供電恢復方案，合理高效地運用智能配電網中的各類支援資源，同時將操作方案的經濟性納入考慮，擇優采用方案，快速供電恢復。當前第1頁12當前第1頁12