(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211155991.1 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 东北电力大 学 地址 132012 吉林省吉林市长 春路169号 (72)发明人 张儒峰　杨泽栋　李国庆　姜涛　 陈厚合　李雪　李本新　闫克非　 付麟博　李曙光　王长江　 (74)专利代理 机构 天津市北洋 有限责任专利代 理事务所 12 201 专利代理师 李林娟 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/46(2006.01) (54)发明名称 区域电-气综合能源系统两阶段故障恢复与 维修方法 (57)摘要 本发明公开了一种区域电 ‑气综合能源系统 两阶段故障恢复与维修方法， 包括： 基于区域电 ‑ 气综合能源系统， 根据配电系统中的网络运行约 束、 各类分布式电源运行约束、 网络重构约束以 及天然气网中的运行约束， 构建一区域电 ‑气综 合能源系统应急阶段的故障快速恢复模型， 求解 该模型得到最优 联络开关动作 情况； 根据应急第 一阶段配电网线路上联络开关动作后系统的拓 扑情况， 考虑维修人员调度相关约束， 和第一阶 段模型中系统的相关约束， 建立第二阶段区域 电‑气综合能源系统网络重构和维修调度优化模 型； 将故障快速恢复模型、 网络重构和维修调度 优化模型转化为MISOCP问题， 得到最优维修路 线， 以及随维修计划的进行调整系统最优拓扑的 联络开关动作情况。 权利要求书2页 说明书13页 附图6页 CN 115511171 A 2022.12.23 CN 115511171 A 1.一种区域电 ‑气综合能源系统两阶段故障恢 复与维修方法， 其特征在于， 所述方法包 括： 考虑区域电 ‑气综合能源系统中电力系统和天然气系统的协同作用， 将系统遭遇极端 灾害后至系统恢复正常运行的过程分为两阶段； 基于区域电 ‑气综合能源系统， 根据配电系统中的网络运行约束、 各类分布式电源运行 约束、 网络重构约束以及天然气网中的运行约束， 构建一区域电 ‑气综合能源系统应急阶段 的故障快速恢复模型， 求 解该模型 得到最优联络开关动作情况； 根据应急第 一阶段配电网线路上联络开关动作后系统 的拓扑情况， 考虑维修人员调度 相关约束， 和 第一阶段模型中系统的相关约束， 建立第二阶段区域电 ‑气综合能源系统网络 重构和维修调度优化模型； 将故障快速恢复模型、 网络重构和维修调度优化模型转化为MISOCP 问题， 得到最优维 修路线， 以及随维修计划的进行调整系统最优拓扑的联络开关动作情况。 2.根据权利要求1所述的一种区域电 ‑气综合能源系统两阶段故障恢 复与维修方法， 其 特征在于， 在所述天然气系统的建模中采用双向气体流动模型， 在天然气网故障时得到管 道流量结果。 3.根据权利要求2所述的一种区域电 ‑气综合能源系统两阶段故障恢 复与维修方法， 其 特征在于， 所述双向气体流动模型为： 式中， λmn为代表气体流动方向的二元变量， 和 分别为天然气节点m和n 的气压 最大值， 和 分别为管道mn中气压的低压侧和高压侧的压力， pim和pin分别为天然气 节点m和n的气压值， 为管道mn的最大流量值， 气压流向模型由固定方向转化为双向流 动； 天然气管道模型中的气体流量从高压节点流向低压节点， 管道的气体流动方向灵活， 适应于故障条件下 管道流动方向改变的情况。 4.根据权利要求2所述的一种区域电 ‑气综合能源系统两阶段故障恢 复与维修方法， 其 特征在于， 所述网络 重构约束为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115511171 A 2其中， βib和βbi表示支路ib流量顺序的二元变量， Kib为支路ib的状态变量， yi为节点i的 状态变量， βsub,b为变电站 节点， sub为变电站的集 合。 5.根据权利要求1所述的一种区域电 ‑气综合能源系统两阶段故障恢 复与维修方法， 其 特征在于， 所述第二阶段区域电 ‑气综合能源系统网络重构和维修调 度优化模型包括： 损坏 元件聚类建模： 其中， Sd,o表示组件d和仓库o之间的距离的二元变量， DN为损坏元件集合， 约束保证每 个组件仅聚集到一个仓库。 6.根据权利要求1所述的一种区域电 ‑气综合能源系统两阶段故障恢 复与维修方法， 其 特征在于， 所述第二阶段区域电 ‑气综合能源系统网络重构和维修调 度优化模型还包括： 消 除子回路的约束为： 其中， 为损坏元件d的维修顺序值， n为损坏元件集合中的损坏元件个数， 为维修 队c从损坏元件点d到损坏元件点s的状态变量， 为虚拟变量。 7.根据权利要求1所述的一种区域电 ‑气综合能源系统两阶段故障恢 复与维修方法， 其 特征在于， 所述将故障快速恢复模 型、 网络重构和维修调度优化模 型转化为MISOCP问题， 得 到最优维修路线具体为： 求解第一阶段优化模型得到最优联络开关动作情况， 以及系统形成的最优拓扑结构， 将求解的拓扑 结构作为第二阶段维修策略的初始拓扑； 采用商业求解器求解第二阶段优化模型得到最优维修路径以及每一时刻联络开关动 作情况和PGIES相应的最优拓扑 结构。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115511171 A 3