本發明涉及電網復電,更具體地說,本發明涉及基于多視角的電力故障的復電方法及系統。
背景技術:
1、現有技術中,在電力故障復電過程中,節點負載的動態行為通常被簡化處理,然而,部分節點負載在復電后可能出現“負載陰影現象”,即節點負載恢復的瞬時行為與其實際穩定狀態之間存在明顯差異,表現為隱性突增或延時放大,這種現象難以通過常規監測手段捕獲,且在負載動態評估與過載風險識別中易被忽視。
2、復電策略在難以及時感知和預測節點負載動態特性的情況下,易導致復電過程中的局部過載、供電恢復延遲以及次生故障,進而對電網運行的安全性和可靠性產生嚴重影響。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的上述缺陷,本發明的實施例提供基于多視角的電力故障的復電方法及系統以解決上述背景技術中提出的問題。
2、為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
3、基于多視角的電力故障的復電方法,包括如下步驟:
4、s1:通過采集電力系統的多源數據以獲取多視角時序數據;
5、s2:利用基于時間序列分析的電網運行模型結合區塊式分布負載時序畫像方法對多視角時序數據進行特征提取與分類,生成節點級負載動態評估結果;
6、s3:基于節點級負載動態評估結果,采用基于迭代優化的并行計算策略識別可能出現的局部過載風險,輸出局部優先級清單;
7、s4:基于局部優先級清單,采用分布式調度方式設定節點群的復電順序,并通過基于并行判斷的斷路器控制算法對各供電線路逐段恢復;
8、s5:基于復電過程中各節點負載狀態的實時監測結果動態修正迭代優化并行計算策略,對局部優先級清單中出現負載超限以及隱性突增的節點進行再次隔離與分流以完成有序復電。
9、在一個優選的實施方式中,通過采集電力系統的多源數據以獲取多視角時序數據,具體包括:
10、利用電網監測系統獲取與故障位置相關的實時數據,利用地理信息系統獲取與線路拓撲結構相關的空間數據,利用同步相量測量單元獲取節點電壓電流及相量時序數據,利用邊緣計算節點獲取各節點負載狀態的實時運行數據;將與故障位置相關的實時數據、與線路拓撲結構相關的空間數據、節點電壓電流及相量時序數據以及各節點負載狀態的實時運行數據進行統一時間對齊和格式規范化處理,形成多視角時序數據。
11、在一個優選的實施方式中,利用基于時間序列分析的電網運行模型結合區塊式分布負載時序畫像方法對多視角時序數據進行特征提取與分類,生成節點級負載動態評估結果,具體包括:
12、通過時間序列分析的電網運行模型對多視角時序數據進行動態行為建模,提取節點負載時序特征;
13、利用區塊式分布負載時序畫像方法,將多視角時序數據劃分為多個區塊,對每個區塊的數據進行模式識別和特征分類,生成包含節點負載動態變化特性的時序畫像;
14、將節點負載時序特征與包含節點負載動態變化特性的時序畫像進行分類聚合,形成節點級負載動態評估結果。
15、在一個優選的實施方式中,將節點負載時序特征與包含節點負載動態變化特性的時序畫像進行分類聚合,形成節點級負載動態評估結果,包括:
16、對每個節點的負載特征和時序畫像數據進行分類,采用聚類算法將特征相似的節點歸為一類,聚類目標為最小化類內距離:其中,min表示目標是最小化某個值,||xj-μk||2表示第j個區塊xj與第k個聚類中心μk的歐幾里得距離的平方,xj表示第j個區塊的時序畫像包含的特征向量,μk表示第k個聚類的中心向量,k表示聚類的總類別數,k表示聚類的編號,ck表示第k個聚類的區塊集合;
17、將屬于同一節點的所有時序區塊聚合,根據區塊在不同時間段的分布特性,提取該節點的節點級負載動態評估結果,包括負載波動范圍、負載變化趨勢以及負載異常動態指標。
18、在一個優選的實施方式中,基于節點級負載動態評估結果,采用基于迭代優化的并行計算策略識別可能出現的局部過載風險,輸出局部優先級清單,具體包括:
19、基于節點級負載動態評估結果構建負載動態風險模型,定義各節點的負載超限風險因子;
20、初始化每個節點的負載狀態數據及相關計算參數,相關計算參數包括負載基準值和可承載負載范圍;
21、對所有節點采用并行計算策略,迭代優化節點間負載分配,識別局部負載超限節點及其關聯關系;
22、根據節點的負載超限風險因子和節點級負載動態評估結果,生成節點的局部優先級清單。
23、在一個優選的實施方式中,基于局部優先級清單,采用分布式調度方式設定節點群的復電順序,并通過基于并行判斷的斷路器控制算法對各供電線路逐段恢復,具體包括:
24、根據局部優先級清單將復電任務分解為多個節點群,每個節點群包含若干節點及其對應的供電線路;
25、基于節點群內的優先級排序,從優先級最高的節點群開始依次設定復電順序;
26、對每條供電線路的斷路器狀態進行并行判斷,識別已恢復供電的節點與未恢復節點;
27、按照設定的復電順序逐步恢復各供電線路,確保節點群的供電線路按序接入主電網。
28、在一個優選的實施方式中,基于復電過程中各節點負載狀態的實時監測結果動態修正迭代優化并行計算策略,對局部優先級清單中出現負載超限以及隱性突增的節點進行再次隔離與分流以完成有序復電,具體包括:
29、利用邊緣計算節點和在線監測設備實時采集復電過程中各節點的負載數據,監測節點的負載變化趨勢、波動幅度及異常動態特征;
30、對實時監測的節點負載狀態與局部優先級清單中的節點動態評估結果進行對比分析,識別局部優先級清單中負載超限節點及隱性突增節點;
31、基于分析結果,調整迭代優化并行計算策略中的節點間負載分配規則,對負載超限節點及隱性突增節點重新計算負載分配值;
32、對重新計算后識別為負載異常的節點,通過切斷關聯線路和調整分配路徑的方式進行隔離與分流處理;
33、根據修正后的計算策略與負載分配結果,動態更新局部優先級清單,并依照優先級順序恢復各節點的供電狀態。
34、另一方面,本發明提供基于多視角的電力故障的復電系統,包括多源數據采集模塊、節點特征分類模塊、過載風險識別模塊、復電順序調度模塊以及動態調整隔離模塊;
35、多源數據采集模塊:通過采集電力系統的多源數據以獲取多視角時序數據;
36、節點特征分類模塊:利用基于時間序列分析的電網運行模型結合區塊式分布負載時序畫像方法對多視角時序數據進行特征提取與分類,生成節點級負載動態評估結果;
37、過載風險識別模塊:基于節點級負載動態評估結果,采用基于迭代優化的并行計算策略識別可能出現的局部過載風險,輸出局部優先級清單;
38、復電順序調度模塊:基于局部優先級清單,采用分布式調度方式設定節點群的復電順序,并通過基于并行判斷的斷路器控制算法對各供電線路逐段恢復;
39、動態調整隔離模塊:基于復電過程中各節點負載狀態的實時監測結果動態修正迭代優化并行計算策略,對局部優先級清單中出現負載超限以及隱性突增的節點進行再次隔離與分流以完成有序復電。
40、本發明基于多視角的電力故障的復電方法及系統的技術效果和優點:
41、1、通過采集電力系統的多源數據,結合時間序列分析與區塊式分布負載時序畫像方法,實現了對節點負載動態行為的精準評估。與現有技術相比,本發明能夠全面捕獲節點的負載動態特性,包括隱性突增和延時放大的現象,解決了常規監測手段難以捕獲負載陰影現象的問題。在此基礎上,通過基于迭代優化的并行計算策略,識別可能出現的局部過載風險,生成局部優先級清單,為復電過程中的調度和負載管理提供了更具前瞻性和科學性的指導。
42、2、通過進一步引入實時監測與動態調整機制,基于復電過程中各節點負載狀態的實時監測結果,動態修正迭代優化并行計算策略,對負載超限或隱性突增節點進行隔離與分流處理,確保復電過程中的負載均衡性和節點運行的穩定性。通過分布式調度方式設定節點群的復電順序,并結合并行判斷的斷路器控制算法,實現了各供電線路的逐段恢復,有效避免了次生故障的發生。本發明整體提升了復電策略的精準性、復電效率和電網運行的安全性,特別適用于復雜電網中復電調度的精細化管理需求。