(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 202211054556.X (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 浙江中新电力工程建 设有限公司 地址 310000 浙江省杭州市萧 山区城厢街 道北干山 南路19号 申请人 浙江中新电力工程建 设有限公司自 动化分公司 　 国网浙江杭州萧 山区供电有限公司 (72)发明人 徐巍峰　余彬　付冠华　罗曼　 秦波　周建国　朱小炜　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 林超 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 计及元件重要度辨识的电气耦合系统两阶 段韧性恢复方法 (57)摘要 本发明公开了一种计及元件重要度辨识的 电‑气耦合系统阶段韧性恢复方法。 方法包括： 根 据每个元件移除后的电 ‑气耦合系统的系统功能 水平获得各个元件的重要度指标； 在考虑加固约 束的情况下， 在事前阶段对各个重要元件加固； 在事后阶段 获取电‑气耦合系统的待恢复负荷数 据输入电 ‑气耦合系统韧性恢复优化模型中， 输 出待恢复元件集合的恢复决策变量， 根据恢复决 策变量进行韧性恢复， 最终实现电 ‑气耦合系统 两阶段的元件加固和韧性恢复。 本发 明方法可以 在事前阶段和事后阶段指导快速有效地实现电 ‑ 气耦合系统的系统供能恢复， 快速恢复极端事件 发生后的电力负荷和天然气负荷， 从而有效提升 电‑气耦合系统整体的韧性水平。 权利要求书4页 说明书10页 附图1页 CN 115510618 A 2022.12.23 CN 115510618 A 1.一种计及元件重要度辨识的电气耦合系统两阶段韧性恢复方法， 其特征在于： 包括 如下步骤： 1)建立包括若干元件的电 ‑气耦合系 统， 获取电 ‑气耦合系统中每个元件移除后的电 ‑ 气耦合系统的系统功 能水平， 根据每个元件移除后的电 ‑气耦合系统的系统功能水平获得 电‑气耦合系统中各个元件的重要度指标； 2)根据电 ‑气耦合系统中各个元件的重要度指标， 在考虑加固约束的情况下， 选取各个 元件中的若干元件作为重要元件， 在电 ‑气耦合系统遭遇极端事件前 的事前阶段对各个重 要元件进行加固； 3)在考虑电气耦合恢复优化约束的情况下， 建立电 ‑气耦合系统的韧性恢复优化模型； 将电‑气耦合系统中的各个元件中除了各个重要元件的其它若干元件构成待恢复元件集 合， 在电‑气耦合系统遭遇极端事件后的事后阶段获取电 ‑气耦合系统的待恢复负荷数据， 将电‑气耦合系统的待恢复负荷数据输入电 ‑气耦合系统韧性恢复优化模型中， 电 ‑气耦合 系统韧性恢复优化模型输出待恢复元件集合的恢复决策变量， 根据恢复决策变量移除待恢 复元件集合中的若干元件， 使得电气耦合系统实现韧性恢复， 最 终实现电 ‑气耦合系统两阶 段的元件加固和韧性恢复。 2.根据权利要求1所述的一种计及元件重要度辨识的电气耦合系统两阶段韧性恢复方 法， 其特征在于： 所述的步骤1)中， 电 ‑气耦合系统包括电力网络和天然气网络， 电力网络包 括若干电节点、 发电机组、 变电站和电负荷设备， 各个电节点之间通过各个输电线路相连 接， 各个发电机组、 变电站和电负荷设备位于各自的电节点上， 各个发电机组包括燃气 机组 和非燃气 机组， 各个电负荷设备包括消耗电负荷的电负荷设备和消耗转气负荷的电负荷设 备； 天然气网络包括若干气节点、 气源设备、 压缩机设备和气负荷 设备， 各个气节点之间通 过各个输气管道相连接， 各个气源设备和气负荷设备位于各自的气节点上， 各个气源设备 包括气源和电转气设备， 各个气负荷设备包括消耗气负荷的气负荷设备和消耗转电负荷的 气负荷设备； 天然气网络中还包括若干压缩机支路， 每条压缩机支路的两端分别连接一个 气节点， 每条压缩机支路上均设有压缩机设备； 电力网络中的各个燃气机组所在的电节点分别连接天然气网络中的各个消耗转电负 荷的气负荷设备所在的气节点； 天然气网络中的各个电转气设备所在的气节点分别连接电 力网络中的消耗 转气负荷的电负荷设备 所在的电节点； 所述的电 ‑气耦合系统中的各个元件包括电力网络 中的各个输电线路以及天然气网络 中的各个输气管道和压缩机支路。 3.根据权利要求2所述的一种计及元件重要度辨识的电气耦合系统两阶段韧性恢复方 法， 其特征在于： 所述的步骤1)中， 获取电 ‑气耦合系统中的每个元件移除后的电 ‑气耦合系 统的系统功能水平， 根据每个元件移除后的电 ‑气耦合系统的系统功能水平获得电 ‑气耦合 系统中各个元件的重要度指标， 具体如下： 其中， LOR( ξ )表示电 ‑气耦合系统中的元件ξ 的重要度指标； t1和te分别表示电 ‑气耦合权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115510618 A 2系统中元件ξ 的韧性恢复过程的起始时刻和终止时刻； 表示时刻t电 ‑气耦合系统 的期 望系统功能水平， 系 统功能水平即电 ‑气耦合系统在时刻t已恢复的负荷水平； 表示时 刻t电‑气耦合系统的系统功能水平； 表示时刻t电 ‑气耦合系统中的元件 ξ移除后的电 ‑ 气耦合系统的系统功能水平。 4.根据权利要求2所述的一种计及元件重要度辨识的电气耦合系统两阶段韧性恢复方 法， 其特征在于： 所述的步骤2)中， 加固约束具体如下： 其中， Γ表示电 ‑气耦合系统 中的被加固元件的总数量， χξ表示电‑气耦合系统中的元件 ξ 的加固决策变量， 若元件ξ被加固， 则加固决策变量χξ＝1， 否则 χξ＝0； H为预设加固元件数 量； 根据电‑气耦合系统中各个元件的重要度指标， 在考虑加固约束的情况下， 选取各个元 件中的若干元件作为重要元件， 在电 ‑气耦合系统遭遇极端事件前 的事前阶段对各个重要 元件进行加固， 具体为将电 ‑气耦合系统中各个元件的重要度指标按照数值大小从大到小 排序， 在考虑加固约束的情况下， 确定电 ‑气耦合系统中的被加固元件的总数量Γ， 选取排 序的前Γ个重要度指标 各自的元件作为重要元件进行加固。 5.根据权利要求2所述的一种计及元件重要度辨识的电气耦合系统两阶段韧性恢复方 法， 其特征在于： 所述的步骤3)中， 在考虑电气耦合恢复优化约束的情况下， 建立的电 ‑气耦 合系统的韧性恢复优化模型， 具体如下： 其中， R表示电 ‑气耦合系统的系统韧性指标， T表示事后阶段的持续时间， 将事后阶段 的持续时间T划分为若干时段， NT表示事后阶段的持续时间T划分的时段总数； 和 分别表示时刻t的电力网络功能水平和天然气网络功能水平， υ表示权重系数； Ve和Vg分别表 示电力网络的电节点集合和天然气网络的气节点的集合； 和 分别表示电力网络的电 节点i和天然气网络的气节点j在时刻t的工作状态变量， 若电力网络的电节 点i或天然气网 络的气节点j在时刻t的工作状态已恢复， 则电力网络的电节点i或天然气网络的气节点j在 时刻t的工作状态变 量 或 等于1， 否则等于0； τe,i和 分别表示电力网络的电节点i 上的切负荷代价系数和待恢复负荷大小； τg,j和 分别表示天然气网络的气节点j上 的 切负荷代价系数和待恢复负荷大小； 电气耦合恢复优化约束具体如下： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115510618 A 3