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CN119482436A - 配电网的故障恢复方法、计算机程序产品和电子设备 - Google Patents

配电网的故障恢复方法、计算机程序产品和电子设备 Download PDF

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CN119482436A
CN119482436A CN202411662216.4A CN202411662216A CN119482436A CN 119482436 A CN119482436 A CN 119482436A CN 202411662216 A CN202411662216 A CN 202411662216A CN 119482436 A CN119482436 A CN 119482436A
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Abstract

本申请提供了一种配电网的故障恢复方法、计算机程序产品和电子设备，该方法包括：获取故障时刻配电网数据；获取故障恢复期间配电网所在地的气象数据；根据气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定其总可调节功率区间；根据气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并确定气象灾害的移动速度，根据移动速度划分故障恢复期间，得到多个时间段；根据配电网数据，对时间段内配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构；根据目标拓扑结构，计算合环冲击电流，对合环冲击电流进行安全校核；在合环冲击电流未通过安全校核时，根据总可调节功率区间，调节光储充一体化电站的功率。本申请解决了现有技术中配电网故障恢复过程中安全性较低的问题。

Description

配电网的故障恢复方法、计算机程序产品和电子设备
技术领域
本申请涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及一种配电网的故障恢复方法、计算机可读存储介质、计算机程序产品和电子设备。
背景技术
当出现极端气象灾害导致的配网故障时，快速有效的故障恢复是提升配电网韧性的重要手段。现有关于配电网故障恢复和韧性提升的研究，主要关注投资成本、网损、开关动作次数、电压波动以及供电可靠性指标等因素，通过构建多目标优化模型为灾后配电网重构提供指导。含高比例DG的配电网故障恢复面临着DG出力差异性、随机性和负荷的时变性等问题，使得传统的静态配电网重构方案不再适用。
针对气象因素引发的故障，现有研究缺乏考虑极端灾害条件下线路故障的不确定性，且对于配网中多类资源的协同调控方法更偏向于优化配置，而缺乏对故障后的多源协同调控方法的研究。采用多种能源协同互补有利于平抑故障恢复过程中DG波动大的劣势，恢复方法更合理可靠。光储充一体化电站集光伏、储能、电动汽车等多种资源于一体，具备集约性、站内能量互补、平抑电动汽车负荷波动等优势，有利于提高电网安全、可靠、稳定、经济和环保性。
现有技术中对于配电网故障恢复方案的暂态安全关注较少，并未考虑到故障恢复实施过程中电气量的暂态变化及其影响，导致配电网的故障恢复的安全性较低。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种配电网的故障恢复方法、计算机可读存储介质、计算机程序产品和电子设备，以至少解决现有技术中未考虑到配电网故障恢复过程中电气量的暂态变化及其影响导致安全性较低的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种配电网的故障恢复方法，包括：获取故障时刻的配电网数据，所述配电网数据包括配电网结构参数、分布式电源状态参数、负荷状态参数、开关动作单位成本以及用户失电成本，所述配电网结构参数包括所述配电网的支路连接情况以及对应的地理经纬度信息，所述分布式电源状态参数包括所述配电网中分布式电源的出力大小，所述负荷状态参数表征所述配电网中节点负荷的功率以及所述节点负荷的优先级情况，所述开关动作单位成本表示在所述配电网中每一次执行开关操作所产生的成本，所述用户失电成本表征由于电力供应中断给用户带来的经济损失，所述故障时刻表征所述配电网发生故障的时刻；获取故障恢复期间所述配电网所在地的气象数据，所述故障恢复期间表征所述配电网发生故障后进行恢复的期间；根据所述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定所述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，所述光储充一体化电站模型包括光伏发电系统模型、储能系统模型以及充电站模型，所述总可调节功率区间表征光储充一体化电站在运行范围内可以进行调节的总功率区间；根据所述气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并根据所述移动轨迹和所述气象数据，确定所述气象灾害的移动速度，根据所述移动速度划分所述故障恢复期间，得到多个不同的时间段；根据所述配电网数据，对所述时间段内所述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构；根据所述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对所述合环冲击电流进行安全校核，所述合环冲击电流表征所述目标拓扑结构在进行合环操作时产生的瞬态电流；在所述合环冲击电流未通过所述安全校核的情况下，根据所述总可调节功率区间，调节所述光储充一体化电站的功率，以使得所述合环冲击电流通过所述安全校核。
可选地，根据所述配电网数据，对所述时间段内所述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构，包括：根据所述配电网数据，确定目标函数为并确定等式约束条件为其中，ε为所述配电网中线路集合，c′ij和cij为二进制变量，c′ij表示线路ij重构前的开闭状态，cij表示线路ij重构后的开闭状态，N为所述配电网中节点负荷集合，ωi为第i个所述节点负荷的负荷权重，bi为二进制变量，表示第i个所述节点负荷的带电状态，Ploadi为第i个所述节点负荷的有功功率，Δt表示故障持续时长，β1表示第一权重，β2表示第二权重，Pij表示线路ij的有功功率，Qij表示线路ij的无功功率Uij表示线路ij的电压，Iij表示线路ij的电流；根据网络结构约束条件、配电网运行约束条件以及所述等式约束条件，对所述目标函数进行求解，以使得F1最小，得到所述目标拓扑结构，其中，所述网络结构约束条件表征所述配电网的网络拓扑结构的约束条件，所述配电网运行约束条件表征所述配电网在运行过程中的约束条件。
可选地，根据所述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，包括：根据所述目标拓扑结构，将无源环网的阻抗简化为串联电路，所述串联电路中，电阻R与电感L串联连接，所述无源环网表征所述目标拓扑结构中不包含电源的网络拓扑部分；确定所述合环冲击电流为
其中，τ1＝L/R，i(t)表示t时刻的所述合环冲击电流，Im为合环后所述目标拓扑结构的稳态电流幅值，U2为合环点第一端的电压幅值，U3为所述合环点第二端的电压幅值，δ2为所述合环点第一端的电压相角，δ3为所述合环点第二端的电压相角，τ1为衰减常数，t0为所述目标拓扑结构进行所述合环操作的时刻，ω为角频率。
可选地，对所述合环冲击电流进行安全校核，包括：确定所述合环冲击电流是否满足第一条件，所述第一条件为i(t)max≤Il，max，其中，i(t)max为所述合环冲击电流的最大值，Il，max为预设的线路最大允许电流，所述线路最大允许电流表征所述目标拓扑结构中线路所允许通过的最大电流值；在所述合环冲击电流不满足所述第一条件的情况下，确定所述合环冲击电流未通过所述安全校核；在所述合环冲击电流满足所述第一条件的情况下，确定所述合环冲击电流通过所述安全校核。
可选地，根据所述总可调节功率区间，调节所述光储充一体化电站的功率，以使得所述合环冲击电流通过所述安全校核，包括：根据所述总可调节功率区间，调节所述光储充一体化电站的功率，以使得U2和U3满足第二条件，所述第二条件为其中，
可选地，根据所述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定所述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，包括：根据所述气象数据，建立所述光伏发电系统模型，并确定光伏发电系统的可调节功率区间；根据所述气象数据，建立所述储能系统模型，并确定储能系统的可调节功率区间；根据所述气象数据，建立所述充电站模型，并确定充电站的可调节功率区间；根据所述光伏发电系统的所述可调节功率区间、所述储能系统的所述可调节功率区间以及所述充电站的所述可调节功率区间，确定所述总可调节功率区间为其中，为t时刻的所述总可调节功率区间，为所述光伏发电系统在t时刻的所述可调节功率区间，为所述储能系统在t时刻的所述可调节功率区间，为所述充电站在t时刻的所述可调节功率区间。
可选地，根据所述总可调节功率区间，调节所述光储充一体化电站的功率，包括：确定目标调节功率是否位于所述储能系统的所述可调节功率区间内，所述目标调节功率表征使得所述合环冲击电流通过所述安全校核所需要调节的功率；在所述目标调节功率位于所述储能系统的所述可调节功率区间内的情况下，调节所述储能系统的功率。
根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的配电网的故障恢复方法。
根据本申请的再一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现任意一种所述的配电网的故障恢复方法。
根据本申请的又一方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的配电网的故障恢复方法。
应用本申请的技术方案，首先获取故障时刻的配电网数据，并获取故障恢复期间配电网所在地的气象数据，然后根据气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，再根据气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并确定气象灾害的移动速度，根据移动速度划分故障恢复期间，得到多个不同的时间段，并根据配电网数据，对时间段内配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构，再根据目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对合环冲击电流进行安全校核，在合环冲击电流未通过安全校核时，根据总可调节功率区间，调节光储充一体化电站的功率，以使得合环冲击电流通过安全校核。与现有技术中未考虑到配电网故障恢复过程中电气量的暂态变化及其影响导致安全性较低的问题相比，本申请根据目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对合环冲击电流进行安全校核，在合环冲击电流未通过安全校核时，根据总可调节功率区间，调节光储充一体化电站的功率，以使得合环冲击电流通过安全校核，即考虑了开关切换过程中的暂态安全问题，将在网可调资源(即光储充一体化电站)的利用纳入故障恢复方法，有利于保证配电网故障恢复过程的安全性较高；另外，通过结合气象数据获取的气象灾害的移动轨迹，计及极端气象灾害下配电网故障的时空演变特性，保证了对于极端天气引发的气象灾害的适应性较好。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本申请的实施例中提供的一种执行配电网的故障恢复方法的移动终端的硬件结构框图；
图2示出了根据本申请的实施例提供的一种配电网的故障恢复方法的流程示意图；
图3示出了根据本申请的实施例提供的一种光储充一体化电站内部组成结构示意图；
图4示出了根据本申请的实施例提供的一种含光储充一体化电站的配电网示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
102、处理器；104、存储器；106、传输设备；108、输入输出设备。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中未考虑到配电网故障恢复过程中电气量的暂态变化及其影响导致安全性较低，为解决如上的问题，本申请的实施例提供了一种配电网的故障恢复方法、计算机可读存储介质、计算机程序产品和电子设备。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种配电网的故障恢复方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的配电网的故障恢复方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供了一种运行于移动终端、计算机终端或者类似的运算装置的配电网的故障恢复方法，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图2是根据本申请实施例的配电网的故障恢复方法的流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤S201，获取故障时刻的配电网数据，上述配电网数据包括配电网结构参数、分布式电源状态参数、负荷状态参数、开关动作单位成本以及用户失电成本，上述配电网结构参数包括上述配电网的支路连接情况以及对应的地理经纬度信息，上述分布式电源状态参数包括上述配电网中分布式电源的出力大小，上述负荷状态参数表征上述配电网中节点负荷的功率以及上述节点负荷的优先级情况，上述开关动作单位成本表示在上述配电网中每一次执行开关操作所产生的成本，上述用户失电成本表征由于电力供应中断给用户带来的经济损失，上述故障时刻表征上述配电网发生故障的时刻；
步骤S202，获取故障恢复期间上述配电网所在地的气象数据，上述故障恢复期间表征上述配电网发生故障后进行恢复的期间；
步骤S203，根据上述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定上述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，上述光储充一体化电站模型包括光伏发电系统模型、储能系统模型以及充电站模型，上述总可调节功率区间表征光储充一体化电站在运行范围内可以进行调节的总功率区间；
步骤S204，根据上述气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并根据上述移动轨迹和上述气象数据，确定上述气象灾害的移动速度，根据上述移动速度划分上述故障恢复期间，得到多个不同的时间段；
步骤S205，根据上述配电网数据，对上述时间段内上述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构；
步骤S206，根据上述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对上述合环冲击电流进行安全校核，上述合环冲击电流表征上述目标拓扑结构在进行合环操作时产生的瞬态电流；
步骤S207，在上述合环冲击电流未通过上述安全校核的情况下，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得上述合环冲击电流通过上述安全校核。
通过上述实施例，首先获取故障时刻的配电网数据，并获取故障恢复期间配电网所在地的气象数据，然后根据气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，再根据气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并确定气象灾害的移动速度，根据移动速度划分故障恢复期间，得到多个不同的时间段，并根据配电网数据，对时间段内配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构，再根据目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对合环冲击电流进行安全校核，在合环冲击电流未通过安全校核时，根据总可调节功率区间，调节光储充一体化电站的功率，以使得合环冲击电流通过安全校核。与现有技术中未考虑到配电网故障恢复过程中电气量的暂态变化及其影响导致安全性较低的问题相比，本申请根据目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对合环冲击电流进行安全校核，在合环冲击电流未通过安全校核时，根据总可调节功率区间，调节光储充一体化电站的功率，以使得合环冲击电流通过安全校核，即考虑了开关切换过程中的暂态安全问题，将在网可调资源(即光储充一体化电站)的利用纳入故障恢复方法，有利于保证配电网故障恢复过程的安全性较高；另外，通过结合气象数据获取的气象灾害的移动轨迹，计及极端气象灾害下配电网故障的时空演变特性，保证了对于极端天气引发的气象灾害的适应性较好。
具体地，对于气象因素引发的故障，可以获取所在地区的气象数据，具体包括风速、降雨量和辐照强度等，该气象数据的时空分辨率为0.03°×0.03°/h。
具体地，多个上述时间段是连续的。例如上述故障恢复期间的时长为3小时，可以将3小时划分为3个不同的上述时间段，每个上述时间段的时长为1小时。
一种可选方案中，根据上述配电网数据，对上述时间段内上述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构，包括：根据上述配电网数据，确定目标函数为并确定等式约束条件为其中，ε为上述配电网中线路集合，c′ij和cij为二进制变量，cij表示线路ij重构前的开闭状态，cij表示线路ij重构后的开闭状态，N为上述配电网中节点负荷集合，ωi为第i个上述节点负荷的负荷权重，bi为二进制变量，表示第i个上述节点负荷的带电状态，Ploadi为第i个上述节点负荷的有功功率，Δt表示故障持续时长，β1表示第一权重，β2表示第二权重，Pij表示线路ij的有功功率，Qij表示线路ij的无功功率Uij表示线路ij的电压，Iij表示线路ij的电流；根据网络结构约束条件、配电网运行约束条件以及上述等式约束条件，对上述目标函数进行求解，以使得F1最小，得到上述目标拓扑结构，其中，上述网络结构约束条件表征上述配电网的网络拓扑结构的约束条件，上述配电网运行约束条件表征上述配电网在运行过程中的约束条件。本实施例中，建立目标函数，并根据网络结构约束条件、配电网运行约束条件以及等式约束条件，对目标函数进行求解，以使得F1最小(即使得操作成本最小化和重要负荷供电恢复率最大化)，保证了得到的目标拓扑结构较好。
在实际的应用过程中，本领域技术人员可以根据经验值设置上述第一权重和上述第二权重，也可以通过多次实验获得，本申请对此不作具体限制。
具体地，在可获取气象数据的时空精度内，绘制气象灾害移动轨迹，根据移动速度划分时间段，对配电网进行故障恢复期间的持续重构优化，输出重构方案。为实现电网韧性提升，本发明选取配网故障恢复期间的加权负荷等效恢复率(即)、开关总动作次数(即)作为恢复方案的指标，并通过赋予相应的成本权值(即β1、β2)，来构建目标函数。
具体地，在整个故障过程中，为维持电网安全可靠运行，选取辐射状网络约束以及故障支路集约束作为网络结构约束，同时选取支路电流安全约束、节点电压安全约束、电源功率约束以及支路功率传输约束作为配电网运行约束。其中，辐射状网络约束：确保配电网维持辐射状结构，即从一个电源点向外辐射，每个节点只与一个上级节点相连，以简化网络管理和故障定位；故障支路集约束：在发生故障的支路集合中，需要考虑如何通过重构网络来隔离故障区域，同时确保非故障区域的供电；支路电流安全约束：确保配电网中所有支路的电流不超过其最大允许值，以防止过载和设备损坏；节点电压安全约束：确保配电网中所有节点的电压维持在安全范围内，既不低于最小电压要求，也不高于最大电压限制；电源功率约束：确保电源的输出功率不超过其最大可用功率，同时也不低于最小输出要求；支路功率传输约束：确保配电网中各支路的功率传输不超过其热极限，以保证设备的安全运行。
其他实施例中，根据上述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，包括：根据上述目标拓扑结构，将无源环网的阻抗简化为串联电路，上述串联电路中，电阻R与电感L串联连接，上述无源环网表征上述目标拓扑结构中不包含电源的网络拓扑部分；确定上述合环冲击电流为
其中，τ1＝L/R，i(t)表示t时刻的上述合环冲击电流，Im为合环后上述目标拓扑结构的稳态电流幅值，U2为合环点第一端的电压幅值，U3为上述合环点第二端的电压幅值，δ2为上述合环点第一端的电压相角，δ3为上述合环点第二端的电压相角，τ1为衰减常数，t0为上述目标拓扑结构进行上述合环操作的时刻，ω为角频率。本实施例中，利用具体的公式来计算合环冲击电流，保证了得到的合环冲击电流较为准确，保证了对合环操作的安全性评估较为准确，从而进一步保证了配电网故障恢复过程的安全性较高。
具体地，对目标拓扑结构进行合环潮流计算，以完成对合环冲击电流进行安全校核。通过构建合环暂态冲击等值模型，将无源环网等值阻抗Zeq简化为R和L串联电路，可以求解得到合环支路的合环冲击电流。
又一些可选方案中，对上述合环冲击电流进行安全校核，包括：确定上述合环冲击电流是否满足第一条件，上述第一条件为i(t)max≤Il，max，其中，i(t)max为上述合环冲击电流的最大值，Il，max为预设的线路最大允许电流，上述线路最大允许电流表征上述目标拓扑结构中线路所允许通过的最大电流值；在上述合环冲击电流不满足上述第一条件的情况下，确定上述合环冲击电流未通过上述安全校核；在上述合环冲击电流满足上述第一条件的情况下，确定上述合环冲击电流通过上述安全校核。本实施例中，通过比较合环冲击电流的最大值与预设的线路最大允许电流，可以确保在合环操作过程中，线路中通过的电流不会超过其承受极限，从而避免因电流过大而导致的线路损坏或安全事故，在确定合环冲击电流未通过安全校核时，可以根据总可调节功率区间调节光储充一体化电站的功率，以达到安全标准，这种调节有助于优化电网的运行，使其在故障恢复期间更加高效和安全。
具体地，合环冲击电流的最大值i(t)max即线路最大瞬时电流。
再一些可选方案中，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得上述合环冲击电流通过上述安全校核，包括：根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得U2和U3满足第二条件，上述第二条件为其中，本实施例中，通过调节光储充一体化电站的功率，确保合环点两端电压满足第二条件，从而进一步提高配电网在故障恢复过程中的安全性。
具体地，当安全校核不通过时，调节合环初相角来抑制合环冲击电流，即尽可能满足可以求得，此时合环点两端电压应满足第二条件。为调节合环初相角抑制合环冲击电流，通过调节光储充一体化电站的功率改变网络潮流，从而使合环点两端电压符合要求。
一些示例性实施例中，根据上述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定上述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，包括：根据上述气象数据，建立上述光伏发电系统模型，并确定光伏发电系统的可调节功率区间；根据上述气象数据，建立上述储能系统模型，并确定储能系统的可调节功率区间；根据上述气象数据，建立上述充电站模型，并确定充电站的可调节功率区间；根据上述光伏发电系统的上述可调节功率区间、上述储能系统的上述可调节功率区间以及上述充电站的上述可调节功率区间，确定上述总可调节功率区间为其中，为t时刻的上述总可调节功率区间，为上述光伏发电系统在t时刻的上述可调节功率区间，为上述储能系统在t时刻的上述可调节功率区间，为上述充电站在t时刻的上述可调节功率区间。本实施例中，通过对光伏发电系统、储能系统和充电站的可调节功率区间进行单独建模和确定，可以更有效地管理和调配这些资源，确保在故障恢复期间能够合理利用每一份能源。
具体地，针对光伏发电系统模型的构建，需要预估光伏出力，以便优化安排出力曲线。根据太阳能电池光伏效应的发电原理，以及光电转换的经验公式和合理的经验系数，当确定太阳能辐射值，即可计算光伏发电输出功率为：其中，PPV(t)为光伏发电系统时变出力，ρ为温度影响系数，一般为-0.35％/℃～0.5％/℃，Is(t)为光伏板处时变太阳辐射度，APV为光伏板面积，NPV为光伏发电系统中光伏板的数量，ηPV为额定光电转换效率，ISTC为标准条件下测试得到的辐照强度，IPV，s为光伏系统额定出力。
具体地，针对储能系统模型的构建，需要计及储能系统实时最大充放电功率约束、储能容量上下限约束以及充放电循环过程，储能系统在光储充一体化电站内的充放电模型为：
其中，Pch，t为t时刻的充电有功功率，Pdis，t为t时刻的放电有功功率，Qch，t为t时刻的充电无功功率，Qdis，t为t时刻的放电无功功率，MESS为储能充放电标志二进制变量(0表示放电，1表示充电)，Et为t时刻末储能系统剩余电量，EFull为储能系统满电电量，Smax为储能系统容量，T为划分的每个时间段的时长，SOCt为储能设备在t时刻的荷电状态。
具体地，针对充电站(即电动汽车)模型的构建，需要充分计及对电动汽车数量预测的误差和故障时段内部分用户的随机行为。根据在网电动汽车数量和电动汽车荷电状态，可以计算得到充电站t时刻可以参与故障恢复的区间功率PD,EV,t和电量ED,EV,t： 其中，n EV，t为预测的在网电动汽车数量下限，为预测的在网电动汽车数量上限，P EV,i,t为t时刻第i辆电动汽车的充放电有功功率下限，为t时刻第i辆电动汽车的充放电有功功率上限，E EV,i,t为t时刻第i辆电动汽车的电量下限，为t时刻第i辆电动汽车的电量上限。
具体地，为光伏发电系统的出力区间，为储能系统的出力功率区间，为EV(即电动汽车)的可调节功率区间。
另一些示例性实施例中，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，包括：确定目标调节功率是否位于上述储能系统的上述可调节功率区间内，上述目标调节功率表征使得上述合环冲击电流通过上述安全校核所需要调节的功率；在上述目标调节功率位于上述储能系统的上述可调节功率区间内的情况下，调节上述储能系统的功率。本实施例中，通过确定目标调节功率是否位于储能系统的可调节功率区间内，可以确保调节操作在安全和可行的范围内进行，避免了超出储能系统调节能力的功率调节，从而保护了储能系统不被损坏。
具体地，如图3所示，光储充一体化电站包括光伏系统(PV，Photovoltaic)(即光伏发电系统)、储能系统(ESS，Energy Storage System)、电动汽车(EV，Electric Vehicle)(即充电站)以及能量管理系统，能量管理系统用于调节光伏发电系统、储能系统以及充电站(即在网电动汽车)。在配电网出现故障后，通过能量管理系统发送指令，停止光储充一体化电站汽车充电服务，光伏、储能以及(即充电站)均进入待命状态，通过信息通道采集各子系统(即光伏发电系统、储能系统、充电站)的实时信息，计算光储充一体化电站的可调节功率区间。在光储充一体化电站的可调节功率范围内，当目标调节功率在储能系统的可调节区间内，优先调节储能系统，当待调节的功率超过储能系统可调节功率上限时，进一步考虑光伏和电动汽车补充电量支撑。
具体地，图3中，能量管理系统包括站内监控系统、PV监控系统、EV监控系统和ESS监控系统，站内监控系统用于监控站内照明等设备负荷(即节点负荷)，PV监控系统用于监控光伏发电系统，EV监控系统用于监控电动汽车，ESS监控系统用于监控储能系统；能量管理系统通过信息通道采集各子系统(即光伏发电系统、储能系统、充电站、节点负荷)的实时信息。图3中，AC(AlternatingCurrent，交流)/DC(DirectCurrent，直流)表示交流与直流的转换。
具体地，如图4所示，搭建含光储充一体化电站的配电网，包括节点0、节点1和节点2，G1表示发电机，PSCIS表示光储充一体化电站，Z1、Z2表示线路阻抗，UN表示额定电压，为各节点电压，节点2为合环点一侧，分析光储充一体化电站功率调节需求量；将节点0作为平衡节点，忽略线路对地导纳和网络损耗，通过前推回代方法可建立如下方程组：
其中，为节点0至节点1之间线路的传输功率，为节点1至节点2之间线路的传输功率，为节点1的负荷功率，为节点2的负荷功率，为合环点处光储充一体化电站的输出功率，为各节点电压。求解方程组可得光储充一体化电站向配电网输入的有功功率PPSCIS(Um2，δm2)和无功功率QPSCIS(Um2，δm2)：
其中光储充一体化电站实际调节功率应该在预先计算的总可调节功率区间内，具体表达式如下：
具体地，为了满足短暂性孤岛运行的功能需求，在短期孤岛运行模式下，将PQ控制方法切换至虚拟同步发电机的构网控制方法，以提高电力系统中逆变电源的稳定性和动态响应能力。
传统发电机通过调节机械转矩实现输出有功功率的控制，而基于虚拟同步发电机的控制可在调节虚拟机械功率Pm的同时引入频率偏差反馈指令ΔPf，实现并网逆变器有功功率指令Pref的调节。引入同步发电机的有功-频率下垂特性控制后，在稳态下，假定频率偏差反馈指令满足ΔPf＝-kf(f-f0)，对应同步发电机的虚拟机械功率Pm可整理表示为：Pm＝Pref-kf(f-f0)，其中，kf为有功调节系数，f为虚拟同步发电机的机端电压频率，f0为配电网额定频率。
传统发电机通过调节励磁实现输出无功功率和机端电压的控制，而基于虚拟同步发电机的控制则通过调节虚拟电势E实现上述参数控制。虚拟电势指令值E包含3部分：虚拟同步发电机的空载电势E0、调节无功功率的ΔEQ和同步发电机的励磁调节或电压调节对应的输出ΔEU。引入同步发电机的无功-电压下垂特性控制后，即：E＝E0+ΔEU+ΔEQ；引入无功-电压下垂控制后，使得ΔEQ＝KQ(Qref-Q)，KQ为基于无功差额的无功调节系数，Qref为逆变器输出无功功率参考指令，Q为逆变器输出无功功率的实际值；ΔEU＝KU(Uref-U)，KU为基于电压差的无功调节系数，Uref为逆变器输出电压参考指令，U为实际输出电压。
具体地，将最终生成的各时间段的目标拓扑结构和光储充一体化电站调控方案，上传至调控中心，经校核无误后，下达对应恢复指令，确保在整个故障恢复区间具有可行性，提高关键负荷的持续供电能力。
具体地，针对现有技术的不足，以及极端天气下配电网故障恢复需求，本发明计及极端气象灾害下配电网故障的时空演变特性和合环冲击电流越限问题，兼顾故障修复资源与恢复方法的交互影响，通过构建光储充一体化电站模型，提出了一种利用光储充一体化电站可调度潜力支撑配电网灾后负荷供电以及辅助合环的方法(即配电网的故障恢复方法)。
具体地，本申请的配电网的故障恢复方法在保证操作成本最小化和重要负荷供电恢复率最大化的同时，考虑了开关切换过程中的暂态安全问题，将在网可调资源的利用纳入故障恢复方法，有利于提升配电网故障恢复的过程安全性和可实施性；通过结合短临气象预报信息获取的灾害移动轨迹，本申请的配电网的故障恢复方法计及时空演变特性，克服了单一事件断面生成恢复方案的局限，对于极端天气引发灾害的适应性更好。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例对本申请的配电网的故障恢复方法的实现过程进行详细说明。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，上述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在上述程序运行时控制上述计算机可读存储介质所在设备执行上述配电网的故障恢复方法。
具体地，配电网的故障恢复方法包括：
步骤S201，获取故障时刻的配电网数据，上述配电网数据包括配电网结构参数、分布式电源状态参数、负荷状态参数、开关动作单位成本以及用户失电成本，上述配电网结构参数包括上述配电网的支路连接情况以及对应的地理经纬度信息，上述分布式电源状态参数包括上述配电网中分布式电源的出力大小，上述负荷状态参数表征上述配电网中节点负荷的功率以及上述节点负荷的优先级情况，上述开关动作单位成本表示在上述配电网中每一次执行开关操作所产生的成本，上述用户失电成本表征由于电力供应中断给用户带来的经济损失，上述故障时刻表征上述配电网发生故障的时刻；
步骤S202，获取故障恢复期间上述配电网所在地的气象数据，上述故障恢复期间表征上述配电网发生故障后进行恢复的期间；
步骤S203，根据上述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定上述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，上述光储充一体化电站模型包括光伏发电系统模型、储能系统模型以及充电站模型，上述总可调节功率区间表征光储充一体化电站在运行范围内可以进行调节的总功率区间；
步骤S204，根据上述气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并根据上述移动轨迹和上述气象数据，确定上述气象灾害的移动速度，根据上述移动速度划分上述故障恢复期间，得到多个不同的时间段；
步骤S205，根据上述配电网数据，对上述时间段内上述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构；
步骤S206，根据上述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对上述合环冲击电流进行安全校核，上述合环冲击电流表征上述目标拓扑结构在进行合环操作时产生的瞬态电流；
步骤S207，在上述合环冲击电流未通过上述安全校核的情况下，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得上述合环冲击电流通过上述安全校核。
可选地，根据上述配电网数据，对上述时间段内上述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构，包括：根据上述配电网数据，确定目标函数为并确定等式约束条件为其中，ε为上述配电网中线路集合，c′ij和cij为二进制变量，c′ij表示线路ij重构前的开闭状态，cij表示线路ij重构后的开闭状态，N为上述配电网中节点负荷集合，ωi为第i个上述节点负荷的负荷权重，bi为二进制变量，表示第i个上述节点负荷的带电状态，Ploadi为第i个上述节点负荷的有功功率，Δt表示故障持续时长，β1表示第一权重，β2表示第二权重，Pij表示线路ij的有功功率，Qij表示线路ij的无功功率Uij表示线路ij的电压，Iij表示线路ij的电流；根据网络结构约束条件、配电网运行约束条件以及上述等式约束条件，对上述目标函数进行求解，以使得F1最小，得到上述目标拓扑结构，其中，上述网络结构约束条件表征上述配电网的网络拓扑结构的约束条件，上述配电网运行约束条件表征上述配电网在运行过程中的约束条件。
可选地，根据上述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，包括：根据上述目标拓扑结构，将无源环网的阻抗简化为串联电路，上述串联电路中，电阻R与电感L串联连接，上述无源环网表征上述目标拓扑结构中不包含电源的网络拓扑部分；确定上述合环冲击电流为
其中，τ1＝L/R，i(t)表示t时刻的上述合环冲击电流，Im为合环后上述目标拓扑结构的稳态电流幅值，U2为合环点第一端的电压幅值，U3为上述合环点第二端的电压幅值，δ2为上述合环点第一端的电压相角，δ3为上述合环点第二端的电压相角，τ1为衰减常数，t0为上述目标拓扑结构进行上述合环操作的时刻，ω为角频率。
可选地，对上述合环冲击电流进行安全校核，包括：确定上述合环冲击电流是否满足第一条件，上述第一条件为i(t)max≤Il，max，其中，i(t)max为上述合环冲击电流的最大值，Il，max为预设的线路最大允许电流，上述线路最大允许电流表征上述目标拓扑结构中线路所允许通过的最大电流值；在上述合环冲击电流不满足上述第一条件的情况下，确定上述合环冲击电流未通过上述安全校核；在上述合环冲击电流满足上述第一条件的情况下，确定上述合环冲击电流通过上述安全校核。
可选地，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得上述合环冲击电流通过上述安全校核，包括：根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得U2和U3满足第二条件，上述第二条件为其中，
可选地，根据上述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定上述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，包括：根据上述气象数据，建立上述光伏发电系统模型，并确定光伏发电系统的可调节功率区间；根据上述气象数据，建立上述储能系统模型，并确定储能系统的可调节功率区间；根据上述气象数据，建立上述充电站模型，并确定充电站的可调节功率区间；根据上述光伏发电系统的上述可调节功率区间、上述储能系统的上述可调节功率区间以及上述充电站的上述可调节功率区间，确定上述总可调节功率区间为其中，为t时刻的上述总可调节功率区间，为上述光伏发电系统在t时刻的上述可调节功率区间，为上述储能系统在t时刻的上述可调节功率区间，为上述充电站在t时刻的上述可调节功率区间。
可选地，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，包括：确定目标调节功率是否位于上述储能系统的上述可调节功率区间内，上述目标调节功率表征使得上述合环冲击电流通过上述安全校核所需要调节的功率；在上述目标调节功率位于上述储能系统的上述可调节功率区间内的情况下，调节上述储能系统的功率。
本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，上述计算机指令被处理器执行时至少实现如下方法步骤的程序：步骤S201，获取故障时刻的配电网数据，上述配电网数据包括配电网结构参数、分布式电源状态参数、负荷状态参数、开关动作单位成本以及用户失电成本，上述配电网结构参数包括上述配电网的支路连接情况以及对应的地理经纬度信息，上述分布式电源状态参数包括上述配电网中分布式电源的出力大小，上述负荷状态参数表征上述配电网中节点负荷的功率以及上述节点负荷的优先级情况，上述开关动作单位成本表示在上述配电网中每一次执行开关操作所产生的成本，上述用户失电成本表征由于电力供应中断给用户带来的经济损失，上述故障时刻表征上述配电网发生故障的时刻；步骤S202，获取故障恢复期间上述配电网所在地的气象数据，上述故障恢复期间表征上述配电网发生故障后进行恢复的期间；步骤S203，根据上述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定上述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，上述光储充一体化电站模型包括光伏发电系统模型、储能系统模型以及充电站模型，上述总可调节功率区间表征光储充一体化电站在运行范围内可以进行调节的总功率区间；步骤S204，根据上述气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并根据上述移动轨迹和上述气象数据，确定上述气象灾害的移动速度，根据上述移动速度划分上述故障恢复期间，得到多个不同的时间段；步骤S205，根据上述配电网数据，对上述时间段内上述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构；步骤S206，根据上述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对上述合环冲击电流进行安全校核，上述合环冲击电流表征上述目标拓扑结构在进行合环操作时产生的瞬态电流；步骤S207，在上述合环冲击电流未通过上述安全校核的情况下，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得上述合环冲击电流通过上述安全校核。
可选地，根据上述配电网数据，对上述时间段内上述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构，包括：根据上述配电网数据，确定目标函数为并确定等式约束条件为其中，ε为上述配电网中线路集合，c′ij和cij为二进制变量，c′ij表示线路ij重构前的开闭状态，cij表示线路ij重构后的开闭状态，N为上述配电网中节点负荷集合，ωi为第i个上述节点负荷的负荷权重，bi为二进制变量，表示第i个上述节点负荷的带电状态，Ploadi为第i个上述节点负荷的有功功率，Δt表示故障持续时长，β1表示第一权重，β2表示第二权重，Pij表示线路ij的有功功率，Qij表示线路ij的无功功率Uij表示线路ij的电压，Iij表示线路ij的电流；根据网络结构约束条件、配电网运行约束条件以及上述等式约束条件，对上述目标函数进行求解，以使得F1最小，得到上述目标拓扑结构，其中，上述网络结构约束条件表征上述配电网的网络拓扑结构的约束条件，上述配电网运行约束条件表征上述配电网在运行过程中的约束条件。
可选地，根据上述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，包括：根据上述目标拓扑结构，将无源环网的阻抗简化为串联电路，上述串联电路中，电阻R与电感L串联连接，上述无源环网表征上述目标拓扑结构中不包含电源的网络拓扑部分；确定上述合环冲击电流为
其中，τ1＝L/R，i(t)表示t时刻的上述合环冲击电流，Im为合环后上述目标拓扑结构的稳态电流幅值，U2为合环点第一端的电压幅值，U3为上述合环点第二端的电压幅值，δ2为上述合环点第一端的电压相角，δ3为上述合环点第二端的电压相角，τ1为衰减常数，t0为上述目标拓扑结构进行上述合环操作的时刻，ω为角频率。
可选地，对上述合环冲击电流进行安全校核，包括：确定上述合环冲击电流是否满足第一条件，上述第一条件为i(t)max≤Il，max，其中，i(t)max为上述合环冲击电流的最大值，Il，max为预设的线路最大允许电流，上述线路最大允许电流表征上述目标拓扑结构中线路所允许通过的最大电流值；在上述合环冲击电流不满足上述第一条件的情况下，确定上述合环冲击电流未通过上述安全校核；在上述合环冲击电流满足上述第一条件的情况下，确定上述合环冲击电流通过上述安全校核。
可选地，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得上述合环冲击电流通过上述安全校核，包括：根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，以使得U2和U3满足第二条件，上述第二条件为其中，
可选地，根据上述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定上述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，包括：根据上述气象数据，建立上述光伏发电系统模型，并确定光伏发电系统的可调节功率区间；根据上述气象数据，建立上述储能系统模型，并确定储能系统的可调节功率区间；根据上述气象数据，建立上述充电站模型，并确定充电站的可调节功率区间；根据上述光伏发电系统的上述可调节功率区间、上述储能系统的上述可调节功率区间以及上述充电站的上述可调节功率区间，确定上述总可调节功率区间为其中，为t时刻的上述总可调节功率区间，为上述光伏发电系统在t时刻的上述可调节功率区间，为上述储能系统在t时刻的上述可调节功率区间，为上述充电站在t时刻的上述可调节功率区间。
可选地，根据上述总可调节功率区间，调节上述光储充一体化电站的功率，包括：确定目标调节功率是否位于上述储能系统的上述可调节功率区间内，上述目标调节功率表征使得上述合环冲击电流通过上述安全校核所需要调节的功率；在上述目标调节功率位于上述储能系统的上述可调节功率区间内的情况下，调节上述储能系统的功率。
本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，上述一个或多个程序被存储在上述存储器中，并且被配置为由上述一个或多个处理器执行，上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的配电网的故障恢复方法。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(lash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请的配电网的故障恢复方法中，首先获取故障时刻的配电网数据，并获取故障恢复期间配电网所在地的气象数据，然后根据气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，再根据气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并确定气象灾害的移动速度，根据移动速度划分故障恢复期间，得到多个不同的时间段，并根据配电网数据，对时间段内配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构，再根据目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对合环冲击电流进行安全校核，在合环冲击电流未通过安全校核时，根据总可调节功率区间，调节光储充一体化电站的功率，以使得合环冲击电流通过安全校核。与现有技术中未考虑到配电网故障恢复过程中电气量的暂态变化及其影响导致安全性较低的问题相比，本申请根据目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对合环冲击电流进行安全校核，在合环冲击电流未通过安全校核时，根据总可调节功率区间，调节光储充一体化电站的功率，以使得合环冲击电流通过安全校核，即考虑了开关切换过程中的暂态安全问题，将在网可调资源(即光储充一体化电站)的利用纳入故障恢复方法，有利于保证配电网故障恢复过程的安全性较高；另外，通过结合气象数据获取的气象灾害的移动轨迹，计及极端气象灾害下配电网故障的时空演变特性，保证了对于极端天气引发的气象灾害的适应性较好。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种配电网的故障恢复方法，其特征在于，包括：
获取故障时刻的配电网数据，所述配电网数据包括配电网结构参数、分布式电源状态参数、负荷状态参数、开关动作单位成本以及用户失电成本，所述配电网结构参数包括所述配电网的支路连接情况以及对应的地理经纬度信息，所述分布式电源状态参数包括所述配电网中分布式电源的出力大小，所述负荷状态参数表征所述配电网中节点负荷的功率以及所述节点负荷的优先级情况，所述开关动作单位成本表示在所述配电网中每一次执行开关操作所产生的成本，所述用户失电成本表征由于电力供应中断给用户带来的经济损失，所述故障时刻表征所述配电网发生故障的时刻；
获取故障恢复期间所述配电网所在地的气象数据，所述故障恢复期间表征所述配电网发生故障后进行恢复的期间；
根据所述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定所述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，所述光储充一体化电站模型包括光伏发电系统模型、储能系统模型以及充电站模型，所述总可调节功率区间表征光储充一体化电站在运行范围内可以进行调节的总功率区间；
根据所述气象数据，绘制气象灾害的移动轨迹，并根据所述移动轨迹和所述气象数据，确定所述气象灾害的移动速度，根据所述移动速度划分所述故障恢复期间，得到多个不同的时间段；
根据所述配电网数据，对所述时间段内所述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构；
根据所述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，并对所述合环冲击电流进行安全校核，所述合环冲击电流表征所述目标拓扑结构在进行合环操作时产生的瞬态电流；
在所述合环冲击电流未通过所述安全校核的情况下，根据所述总可调节功率区间，调节所述光储充一体化电站的功率，以使得所述合环冲击电流通过所述安全校核。
2.根据权利要求1所述的配电网的故障恢复方法，其特征在于，根据所述配电网数据，对所述时间段内所述配电网的网络拓扑结构进行重构，得到目标拓扑结构，包括：
根据所述配电网数据，确定目标函数为并确定等式约束条件为其中，ε为所述配电网中线路集合，ci′j和cij为二进制变量，ci′j表示线路ij重构前的开闭状态，cij表示线路ij重构后的开闭状态，N为所述配电网中节点负荷集合，ωi为第i个所述节点负荷的负荷权重，bi为二进制变量，表示第i个所述节点负荷的带电状态，Ploadi为第i个所述节点负荷的有功功率，Δt表示故障持续时长，β1表示第一权重，β2表示第二权重，Pij表示线路ij的有功功率，Qij表示线路ij的无功功率Uij表示线路ij的电压，Iij表示线路ij的电流；
根据网络结构约束条件、配电网运行约束条件以及所述等式约束条件，对所述目标函数进行求解，以使得F1最小，得到所述目标拓扑结构，其中，所述网络结构约束条件表征所述配电网的网络拓扑结构的约束条件，所述配电网运行约束条件表征所述配电网在运行过程中的约束条件。
3.根据权利要求1所述的配电网的故障恢复方法，其特征在于，根据所述目标拓扑结构，计算合环冲击电流，包括：
根据所述目标拓扑结构，将无源环网的阻抗简化为串联电路，所述串联电路中，电阻R与电感L串联连接，所述无源环网表征所述目标拓扑结构中不包含电源的网络拓扑部分；
确定所述合环冲击电流为
其中， τ1＝L/R，i(t)表示t时刻的所述合环冲击电流，Im为合环后所述目标拓扑结构的稳态电流幅值，U2为合环点第一端的电压幅值，U3为所述合环点第二端的电压幅值，δ2为所述合环点第一端的电压相角，δ3为所述合环点第二端的电压相角，τ1为衰减常数，t0为所述目标拓扑结构进行所述合环操作的时刻，ω为角频率。
4.根据权利要求3所述的配电网的故障恢复方法，其特征在于，对所述合环冲击电流进行安全校核，包括：
确定所述合环冲击电流是否满足第一条件，所述第一条件为i(t)max≤Il,max，其中，i(t)max为所述合环冲击电流的最大值，Il,max为预设的线路最大允许电流，所述线路最大允许电流表征所述目标拓扑结构中线路所允许通过的最大电流值；
在所述合环冲击电流不满足所述第一条件的情况下，确定所述合环冲击电流未通过所述安全校核；
在所述合环冲击电流满足所述第一条件的情况下，确定所述合环冲击电流通过所述安全校核。
5.根据权利要求4所述的配电网的故障恢复方法，其特征在于，根据所述总可调节功率区间，调节所述光储充一体化电站的功率，以使得所述合环冲击电流通过所述安全校核，包括：
根据所述总可调节功率区间，调节所述光储充一体化电站的功率，以使得U2和U3满足第二条件，所述第二条件为其中，
6.根据权利要求1所述的配电网的故障恢复方法，其特征在于，根据所述气象数据，构建光储充一体化电站模型，并确定所述光储充一体化电站模型的总可调节功率区间，包括：
根据所述气象数据，建立所述光伏发电系统模型，并确定光伏发电系统的可调节功率区间；
根据所述气象数据，建立所述储能系统模型，并确定储能系统的可调节功率区间；
根据所述气象数据，建立所述充电站模型，并确定充电站的可调节功率区间；
根据所述光伏发电系统的所述可调节功率区间、所述储能系统的所述可调节功率区间以及所述充电站的所述可调节功率区间，确定所述总可调节功率区间为其中，为t时刻的所述总可调节功率区间，为所述光伏发电系统在t时刻的所述可调节功率区间，为所述储能系统在t时刻的所述可调节功率区间，为所述充电站在t时刻的所述可调节功率区间。
7.根据权利要求6所述的配电网的故障恢复方法，其特征在于，根据所述总可调节功率区间，调节所述光储充一体化电站的功率，包括：
确定目标调节功率是否位于所述储能系统的所述可调节功率区间内，所述目标调节功率表征使得所述合环冲击电流通过所述安全校核所需要调节的功率；
在所述目标调节功率位于所述储能系统的所述可调节功率区间内的情况下，调节所述储能系统的功率。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的配电网的故障恢复方法。
9.一种计算机程序产品，包括计算机指令，其特征在于，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的配电网的故障恢复方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的配电网的故障恢复方法。
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