技术领域
[0001] 本
发明涉及电
力故障恢复方法技术领域，是一种多代理系统分布式协调控制系统及其配电网故障恢复方法。
背景技术
[0002] 随着
能源资源消费的日益增长，传统化石能源短缺以及环境恶化的问题凸显，
太阳能以其蕴藏量巨大、清洁、可再生的特点在世界各国蓬勃发展。作为太阳能利用的主要方式，光伏并网发电对提高供电灵活性和可靠性具有重要意义。然而受
太阳辐射强度影响比较大，光伏电源的输出功率具有
波动性和不可控性，规模化并网投运时，其有功出力时变势必会对电网的正常运行产生较大影响。特别地，在遭遇停电事故、制定配电网恢复方案时必须考虑光伏输出功率的波动性和负荷需求固有的时变性，保证所恢复的电力
孤岛稳定运行。
[0003] 当前含分布式发电的配电系统故障恢复方案考虑到主网重构和分布式电源
孤岛运行之间影响的很少，多数方法是对孤岛范围做单一优化，这种方法往往是为了充分发挥分布式电源对重要用电负荷的恢复能力，却不能保证整个电网供电量实现最大。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种多代理系统分布式协调控制系统及其配电网故障恢复方法，克服了上述
现有技术之不足，其能有效解决含有分布式电源的配电网在故障恢复时，现有技术中采用的主网重构供电恢复方式或孤岛划分的供电恢复方式存在的单独优化、缺少配合，导致电网供电量低的问题。
[0005] 本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种多代理系统分布式协调控制系统，包括
数据库、上层控制单元、通信模
块和下层控制单元，上层控制单元与下层控制单元之间通过通信模块交互通信；
[0006] 上层控制单元包括协调孤岛矛盾模块、主网决策模块、主网与孤岛配合指令模块、上层代理
知识库和第一执行模块，主网决策模块用于决策主网供
电路径方案及相应的甩负荷区；协调孤岛矛盾模块根据下层控制单元的下层代理所形成的孤岛方案判断是否存在矛盾并化解矛盾；主网与孤岛配合指令模块通过综合分析优化后的孤岛方案和主网重构方案，优选出孤岛与主网协调配合的全网停电负荷最少的网络重构方案；
[0007] 下层控制单元包括负荷代理和多个光储系统代理，负荷代理和多个光储系统代理均由反应层与协商层组成，
[0008] 反应层包括
感知模块、识别模块和第二执行模块，协商层包括下层代理知识库、学习和评估模块、本地决策模块、模态切换模块和连续调节模块，感知模块用于感知外界环境并将感知的外界环境数据通过识别模块识别后发送至第二执行模块，第二执行模块通过通信模块存入上层代理知识库中且第二执行模块发送至下层代理知识库中；下层代理知识库、学习和评估模块均与本地决策模块连接，
[0009] 本地决策模块将孤岛方案发送至连续调节模块，并通过模态切换模块将孤岛方案转换后发送至第二执行模块执行，第二执行模块执行完成后发送至连续调节模块进一步的优化调节，优化调节后的孤岛方案再次经过第二执行模块执行完成并通过通信模块发送至协调孤岛矛盾模块；
[0010] 所述数据库分别与协调孤岛矛盾模块、本地决策模块连接。
[0011] 本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种多代理系统分布式协调控制系统的配电网故障恢复方法,包括以下步骤：
[0012] 第一步，配电网的故障经
定位、隔离后，由上层控制单元根据收集到的网络初始结构、故障所在线路、停电发生时刻、修复耗费的时间、各
节点在修复故障期间的负荷数据作为
基础数据，通过蚁群
算法进行主网恢复，得到第1个故障时段内的M个主网供电恢复结果及其甩负荷区，将这M个主网供电恢复结果存入上层代理知识库中；
[0013] 第二步，上层控制单元发送控制命令至下层控制单元，对每个主网供电恢复结果的甩负荷区进行供电恢复；根据采集到的光储系统代理的基本参数，下层控制单元按等可能路径相互组合的方法，得到该故障时段内的初始孤岛划分结果，将所有初始孤岛划分结果优化后反馈给上层控制单元；上层控制单元对存在矛盾的初始孤岛划分结果进行协调，使每个甩负荷区产生N个孤岛划分恢复结果；
[0014] 第三步，上层控制单元将该故障时段内的M个主网供电恢复结果与N个孤岛划分恢复结果组合，得到MN个全网故障重构结果，从该MN个全网故障重构结果中选出M个上层优化目标最优的结果；
[0015] 第四步，上层控制单元在这M个上层优化目标最优的结果中，针对孤岛划分范围以外的停电区再次利用蚁群算法进行主网恢复，每个孤岛相应产生K个主网恢复结果，主网恢复和孤岛组合形成KM个全网故障重构结果；
[0016] 第五步，上层控制单元从KM个全网故障重构结果中挑出M个上层优化目标得到供电量最大的结果，并将每个方案的主网供电范围保存在上层代理知识库中；
[0017] 第六步，根据KM个全网故障重构结果得到相对应的M个甩负荷区，循环第二步至第五步，直至
迭代次数大于最大迭代次数时，则终止迭代；选出该故障时段全网供电量最大的方案，并发送至相对应的上层控制单元或下层控制单元的相关代理执行方案。
[0018] 下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进：
[0019] 上述第二步中，光储系统代理模型的建立过程为：
[0020] (1)太阳能发电利用的是
太阳能电池具有的光生伏打效应，把太阳能转换为
电能，其输出功率主要与光照强度、光伏阵列的有效面积及光电转换效率密切相关，其输出功率由下式决定：
[0021]
[0022] 式中，r为光照强度；N为太阳能
电池组件数；An为第n个电池组件的面积；ηn为第n个电池组件的光电转换效率；
[0023] (2)计及光储系统代理的工作状态约束、容量约束及充放电功率约束，忽略自放电率对储能装置的影响，建立的光储系统代理的出力模型为：
[0024]
[0025] ErateSsoc,min≤E(t)≤ErateSsoc,max (3)
[0026]
[0027] xch(t)+xdis(t)≤1 (5)
[0028] 式中，E(t)为t时刻储能装置总电量；E(t-1)为t-1时刻储能装置总电量；Pch(t)为在时段t储能的充电功率；Pdis(t)为在时段t储能的放电功率；ηch为储能装置充电效率；ηdis为储能装置放电效率；Erate为储能装置额定容量；Prate为储能装置额定功率；Ssoc,min为储能装置
荷电状态的最小值；Ssoc,max为储能装置荷电状态的最大值；xch(t)为时段t的充电状态，1表示“是”，0表示“非”；xdis(t)为时段t的放电状态，1表示“是”，0表示“非”；
[0029] (3)故障后光储系统在各时段的总出力为PG(t)，由各时段
光伏发电出力和储能出力决定，即
[0030] PG(t)＝Ppv(t)+Pdis(t)-Pch(t) (6)
[0031] 式中，PG(t)为时段t内光储系统的总输出功率；Ppv(t)为时段t内光伏发电的输出功率；Pch(t)为在时段t储能的充电功率；Pdis(t)为在时段t储能的放电功率。
[0032] 上述第二步中，下层控制单元的光储系统代理按等可能路径相互组合的方法进行孤岛划分的过程包括：
[0033] (1)输入网络结构、故障时间、各负荷节点在各故障时段的用电需求；
[0034] (2)确定光伏在各个故障时段的实际发电量；
[0035] (3)调节光伏储能出力，以光储系统为根节点，搜索各故障时段的最大供电半径，形成涵盖各个故障时段的分支集合；
[0036] (4)设置故障的时段数K的初始值；
[0037] (5)从故障时段的每个分支数组中选出一个元素进行组合，得到所有组合结构，判断是否满足约束条件，若是满足，则进入下一步；若不满足，则削减负荷，更新孤岛后返回(4)；
[0038] (6)判断故障时段数K是否大于最大故障时段数，若不是，则返回(4)，若是，则结束。
[0039] 上述第二步中，下层控制单元对下层优化的过程包括：
[0040] 根据光储系统在故障修复期间的实际发电量，以在各个故障时段内获得稳定供电的孤岛重要负荷总用电量最大为目标，建立目标函数，公式如下：
[0041]
[0042] 下层优化满足以下约束：
[0043] a.孤岛内功率约束
[0044] PG,t≥∑Pi,t (8)
[0045] 式中，PG,t为在时段t光储系统的总出力值；
[0047]
[0048] 式中， 为节点k的电压上、下限；Uk,t为在时段t节点k的电压值；
[0049] c.线路功率约束
[0050] Pb,t≤Pbmax (10)
[0051] 式中，Pb,t为在时段t支路b的有功功率；Pbmax为支路b有功的最大容许功率值；
[0052] d.功率平衡约束
[0053]
[0054]
[0055] 式中，Pk,t为在时段t注入节点k的有功功率；Qk,t为在时段t注入节点k的
无功功率；Gks为节点k、s间的电导；Bks为节点k、s间的电纳；δks,t为时段t节点k、s间的电压相
角差；n为系统节点总数；Uk,t、Us,t为时段t节点k、s的电压幅值；
[0056] e.配网辐射运行约束
[0057] g∈G (13)
[0058] 式中，g为故障重构后的网络拓扑结构；G为网络辐射状拓扑结构的集合。
[0059] 上述第二步中，上层控制单元对存在矛盾的划分结果进行协调方法为：
[0060] 根据配电网故障修复持续的时间、网络的拓扑结构、发生故障的线路、各负荷节点的优先级信息，以恢复全网重要负荷量最大为上层优化目标对全网最佳供电范围进行优化协调，其目标函数如下：
[0061]
[0062] 式中，T为故障修复持续时间；R为孤岛外部非故障停电区的集合；ωk为节点k上的负荷优先级；Pk,t为在时段t节点k的负荷量；xk,t为节点k在时段t的状态变化参数，xk,t＝1表示恢复供电，xk,t＝0表示未恢复供电；D为孤岛内的节点集合；Pi,t为在时段t孤岛内节点i的负荷大小；xi,t为节点i在时段t的状态变化参数，xi,t＝1表示恢复供电，xi,t＝0表示未恢复供电；
[0063] 上层控制单元进行协调优化时满足以下约束条件：
[0064] a.节点电压约束
[0065]
[0066] 式中， 为节点k的电压上、下限；Uk,t为在时段t节点k的电压值；
[0067] b.线路功率约束
[0068] Pb,t≤Pbmax (10)
[0069] 式中，Pb,t为在时段t支路b的有功功率；Pbmax为支路b有功的最大容许功率值；
[0070] c.功率平衡约束
[0071]
[0072]
[0073] 式中，Pk,t为在时段t注入节点k的有功功率；Qk,t为在时段t注入节点k的无功功率；Gks为节点k、s间的电导；Bks为节点k、s间的电纳；δks,t为时段t节点k、s间的电压相角差；n为系统节点总数；Uk,t、Us,t为时段t节点k、s的电压幅值；
[0074] d)配网辐射运行约束
[0075] g∈G (13)
[0076] 式中，g为故障重构后的网络拓扑结构；G为网络辐射状拓扑结构的集合。
[0077] 本发明具备良好的集中协调和分散自治的特点，它将集中系统求解的复杂问题分解为分布式系统求解的简单问题，上层控制单元实现供电恢复集中协调的功能，下层控制单元实现分散控制自制的功能。本发明有效解决了单个代理因为能力、资源不够或收集的信息不全，没办法独自完成某任务的问题，上层控制单元与下层控制单元之间的交互过程分为直接交互和间接交互。上层控制单元到下控制单元的交互经直接作用实现，下层控制单元内部的交互行为以及下层控制单元到上层控制单元的交互是基于外部环境及交流间接实现。通过上层协调代理的主网重构结果与下层光储系统代理的孤岛划分结果互相反馈，进行多次迭代，获得了孤岛与主网协调配合的全局最优解。
附图说明
[0078] 附图1为本发明
实施例1的系统控制
框图。
[0079] 附图2为本发明实施例2的方法
流程图。
[0080] 附图3为本发明实施例2的孤岛划分的流程图。
具体实施方式
[0081] 本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0082] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
[0083] 实施例1：如附图1、2所示，一种多代理系统分布式协调控制系统，包括数据库、上层控制单元、通信模块和下层控制单元，上层控制单元与下层控制单元之间通过通信模块交互通信；
[0084] 上层控制单元包括协调孤岛矛盾模块、主网决策模块、主网与孤岛配合指令模块、上层代理知识库和第一执行模块，主网决策模块用于决策主网供电路径方案及相应的甩负荷区；协调孤岛矛盾模块根据下层控制单元的下层代理所形成的孤岛方案判断是否存在矛盾并化解矛盾；主网与孤岛配合指令模块通过综合分析优化后的孤岛方案和主网重构方案，优选出孤岛与主网协调配合的全网停电负荷最少的网络重构方案；
[0085] 下层控制单元包括负荷代理和多个光储系统代理，负荷代理和多个光储系统代理均由反应层与协商层组成，
[0086] 反应层包括感知模块、识别模块和第二执行模块，协商层包括下层代理知识库、学习和评估模块、本地决策模块、模态切换模块和连续调节模块，感知模块用于感知外界环境并将感知的外界环境数据通过识别模块识别后发送至第二执行模块，第二执行模块通过通信模块存入上层代理知识库中且第二执行模块发送至下层代理知识库中；下层代理知识库、学习和评估模块均与本地决策模块连接，
[0087] 本地决策模块将孤岛方案发送至连续调节模块，并通过模态切换模块将孤岛方案转换后发送至第二执行模块执行，第二执行模块执行完成后发送至连续调节模块进一步的优化调节，优化调节后的孤岛方案再次经过第二执行模块执行完成并通过通信模块发送至协调孤岛矛盾模块；
[0088] 所述数据库分别与协调孤岛矛盾模块、本地决策模块连接。
[0089] 该多代理系统的分布式协调控制系统具备良好的集中协调和分散自治的特点，它将集中系统求解的复杂问题分解为分布式系统求解的简单问题，上层控制单元实现供电恢复集中协调的功能，下层控制单元实现分散控制和自制的功能。本发明有效解决了单个代理因为能力、资源不够或收集的信息不全，没办法独自完成某任务的问题，上层控制单元与下层控制单元之间的交互过程分为直接交互和间接交互。上层控制单元到下层控制单元的交互经直接作用实现，下层控制单元内部的交互行为以及下层控制单元到上层控制单元的交互是基于外部环境及交流间接实现。
[0090] 上述上层控制单元为供电恢复协调代理，它是整个恢复系统的控制中心，是制定全网最优供电恢复方案的核心；下层控制单元的主要功能是为了接受上层控制单元的控制指令，执行分散控制，在无需相互通信的前提下可基于实时的电气量实现对相应
开关以及负荷的控制与保护。
[0091] 实施例2：如图2、3所示，一种多代理系统分布式协调控制系统的配电网故障恢复方法,包括以下步骤：
[0092] 第一步，配电网的故障经定位、隔离后，由上层控制单元根据收集到的网络初始结构、故障所在线路、停电发生时刻、修复耗费的时间、各节点在修复故障期间的负荷数据作为基础数据，通过蚁群算法进行主网恢复，得到第1个故障时段内的M个主网供电恢复结果及其甩负荷区，将这M个主网供电恢复结果存入上层代理知识库中；
[0093] 第二步，上层控制单元发送控制命令至下层控制单元，对每个主网供电恢复结果的甩负荷区进行供电恢复；根据采集到的光储系统代理的基本参数，下层控制单元按等可能路径相互组合的方法，得到该故障时段内的初始孤岛划分结果，将所有初始孤岛划分结果优化后反馈给上层控制单元；上层控制单元对存在矛盾的初始孤岛划分结果进行协调，使每个甩负荷区产生N个孤岛划分恢复结果；
[0094] 第三步，上层控制单元将该故障时段内的M个主网供电恢复结果与N个孤岛划分恢复结果组合，得到MN个全网故障重构结果，从该MN个全网故障重构结果中选出M个上层优化目标最优的结果；
[0095] 第四步，上层控制单元在这M个上层优化目标最优的结果中，针对孤岛划分范围以外的停电区再次利用蚁群算法进行主网恢复，每个孤岛相应产生K个主网恢复结果，主网恢复和孤岛组合形成KM个全网故障重构结果；
[0096] 第五步，上层控制单元从KM个全网故障重构结果中挑出M个上层优化目标得到供电量最大的结果，并将每个方案的主网供电范围保存在上层代理知识库中；
[0097] 第六步，根据KM个全网故障重构结果得到相对应的M个甩负荷区，循环第二步至第五步，直至迭代次数大于最大迭代次数时，则终止迭代；选出该故障时段全网供电量最大的方案，并发送至相对应的上层控制单元或下层控制单元的相关代理执行方案。
[0098] 下面是对上述多代理系统分布式协调控制系统的配电网故障恢复方法进一步优化或/和改进：
[0099] 如图2所示，第二步中，光储系统代理模型的建立过程为：
[0100] (1)太阳能发电利用的是太阳能电池具有的光生伏打效应，把太阳能转换为电能，其输出功率主要与光照强度、光伏阵列的有效面积及光电转换效率密切相关，其输出功率由下式决定：
[0101]
[0102] 式中，r为光照强度；N为太阳能电池组件数；An为第n个电池组件的面积；ηn为第n个电池组件的光电转换效率；
[0103] (2)计及光储系统代理的工作状态约束、容量约束及充放电功率约束，忽略自放电率对储能装置的影响，建立的光储系统代理的出力模型为：
[0104]
[0105] ErateSsoc,min≤E(t)≤ErateSsoc,max (3)
[0106]
[0107] xch(t)+xdis(t)≤1 (5)
[0108] 式中，E(t)为t时刻储能装置总电量；E(t-1)为t-1时刻储能装置总电量；Pch(t)为在时段t储能的充电功率；Pdis(t)为在时段t储能的放电功率；ηch为储能装置充电效率；ηdis为储能装置放电效率；Erate为储能装置额定容量；Prate为储能装置额定功率；Ssoc,min为储能装置荷电状态的最小值；Ssoc,max为储能装置荷电状态的最大值；xch(t)为时段t的充电状态，1表示“是”，0表示“非”；xdis(t)为时段t的放电状态，1表示“是”，0表示“非”；
[0109] (3)故障后光储系统在各时段的总出力为PG(t)，由各时段光伏发电出力和储能出力决定，即
[0110] PG(t)＝Ppv(t)+Pdis(t)-Pch(t) (6)
[0111] 式中，PG(t)为时段t内光储系统的总输出功率；Ppv(t)为时段t内光伏发电的输出功率；Pch(t)为在时段t储能的充电功率；Pdis(t)为在时段t储能的放电功率。
[0112] 如图3所示，第二步中，下层控制单元的光储系统代理按等可能路径相互组合的方法进行孤岛划分的过程包括：
[0113] (1)输入网络结构、故障时间、各负荷节点在各故障时段的用电需求；
[0114] (2)确定光伏在各个故障时段的实际发电量；
[0115] (3)调节光伏储能出力，以光储系统为根节点，搜索各故障时段的最大供电半径，形成涵盖各个故障时段的分支集合；
[0116] (4)设置故障的时段数K的初始值；
[0117] (5)从故障时段的每个分支数组中选出一个元素进行组合，得到所有组合结构，判断是否满足约束条件，若是满足，则进入下一步；若不满足，则削减负荷，更新孤岛后返回(4)；
[0118] (6)判断故障时段数K是否大于最大故障时段数，若不是，则返回(4)，若是，则结束。
[0119] 上述第(4)步中，时段数K的初始值可设置为1。
[0120] 本发明的下层控制单元中各光储系统代理需要确定各故障时段的初始孤岛方案。各光储系统代理从数据库中获取有关非故障停电区的信息，比如拓扑结构、故障点信息、光储系统
位置及其容量，并与负荷代理通信，收集负荷数据信息。由于各光储系统代理彼此间互相独立，收集到信息后可同时进行等可能路径相互组合形成各自的多时段初始最优孤岛划分方案，上述第(3)步的详细过程主要有如下：
[0121] a)分支集合的形成
[0122] 以各光储系统代理所在节点为搜索树的根节点，记录节点度数，也就是根节点分支数，生成包含各故障时段的分支集合{S(t)＝[S1(t),S2(t)，...,Sn(t)],t＝1,2,...,T}，此时各分支数组是空集；再按照深度优先遍历原则对某一分支进行搜索，将可中断负荷以及部分可中断负荷的可中断部分置零，当遍历到某一节点为该分支的末端节点，或者融入该节点之后负荷功率大于光储系统在某一故障时段总出力值时，则终止搜索，得到该时段该分支最大可能恢复区域；然后回溯，生成一系列该时段可行的恢复供电路径，形成该故障时段分支数组Si(t),i＝1,2,...,n。按上述方法生成其它故障时段的分支数组，最终形成涵盖各故障时段的分支集合。
[0123] b)初始可行方案和数据库的生成
[0124] 涵盖各故障时段的分支集合生成后，同一故障时段的不同分支数组间的元素相互组合，得到满足各故障时段约束条件的可行的孤岛划分方案，其中任何一种方案都有可能是最优解，将这些方案存入上层代理知识库中，形成可行方案集，供上层控制单元对存在矛盾的恢复孤岛进行协调优化时使用。
[0125] 上述第(5)步中，约束条件包括a.孤岛内功率约束，b.节点电压约束，c.线路功率约束，d.功率平衡约束，e.配网辐射运行约束。削减负荷的过程为：当出现孤岛划分结果不符合下层优化约束条件的情况时，优先削减孤岛内的可控负荷，以确保各故障时段光储系统的实际发电量满足孤岛范围内负荷节点的真实需求，使孤岛安全稳定运行。计算方案中可中断负荷有功功率总量∑PIL，若不符合孤岛功率平衡限制的故障修复时段内光储系统总发电量与孤岛内总负荷需求量之差小于∑PIL，则对可中断负荷集合当中的元素先按照级别由低到高的顺序排列，同级别按照容量由小到大顺序排列，按照这样的顺序逐一削减负荷。
[0126] 若所有可中断负荷均已削减为0，仍然不符合孤岛功率平衡的限制，则将该方案中所有分支的最末端负荷节点标记成待切负荷点，并按负荷优先级由低到高、容量由小到大排序，形成待切负荷列表 然后依次
切除 中的负荷直到满足容量约束为止；若中的所有负荷切除后仍不满足容量约束，则生成新拓扑结构下的待切负荷列表并按前述方法切负荷；重复进行上述操作直到该孤岛划分方案满足功率平衡约束和电量约束。上述负荷的波动性会影响孤岛划分的结果，本发明不考虑负荷的波动性。
[0127] 所有被削减掉的负荷节点记录成没有恢复电力供应的节点，形成初始孤岛划分区域。
[0128] 如图2所示，第二步中，下层控制单元对下层优化的过程包括：
[0129] 根据光储系统在故障修复期间的实际发电量，以在各个故障时段内获得稳定供电的孤岛重要负荷总用电量最大为目标，建立目标函数，公式如下：
[0130] max∑ωiPi,txi,t，t∈T (7)
[0131] 下层优化满足以下约束：
[0132] a.孤岛内功率约束
[0133] PG,t≥∑Pi,t (8)
[0134] 式中，PG,t为在时段t光储系统的总出力值；
[0135] b.节点电压约束
[0136]
[0137] 式中， 为节点k的电压上、下限；Ukt为在时段t节点k的电压值；
[0138] c.线路功率约束
[0139] Pb,t≤Pbmax (10)
[0140] 式中，Pb,t为在时段t支路b的有功功率；Pbmax为支路b有功的最大容许功率值；
[0141] d.功率平衡约束
[0142]
[0143]
[0144] 式中，Pk,t为在时段t注入节点k的有功功率；Qk,t为在时段t注入节点k的无功功率；Gks为节点k、s间的电导；Bks为节点k、s间的电纳；δks,t为时段t节点k、s间的电压相角差；n为系统节点总数；Uk,t、Us,t为时段t节点k、s的电压幅值；
[0145] e.配网辐射运行约束
[0146] g∈G (13)
[0147] 式中，g为故障重构后的网络拓扑结构；G为网络辐射状拓扑结构的集合。
[0148] 下层优化依据配电网故障修复持续的时间，对光伏电源可用发电出力作预测，得到光伏电源在故障发生后各个时段的实际出力，并在某些光伏发电出力较低的时段调节储能装置的出力，保证在各故障时段内恢复孤岛中的光储系统代理能够为孤岛内负荷可靠供电。
[0149] 如图2所示，第二步中，上层控制单元对存在矛盾的划分结果进行协调方法为：
[0150] 根据配电网故障修复持续的时间、网络的拓扑结构、发生故障的线路、各负荷节点的优先级信息，以恢复全网重要负荷量最大为上层优化目标对全网最佳供电范围进行优化协调，其目标函数如下：
[0151]
[0152] 式中，T为故障修复持续时间；R为孤岛外部非故障停电区的集合；ωk为节点k上的负荷优先级；Pk,t为在时段t节点k的负荷量；xk,t为节点k在时段t的状态变化参数，xk,t＝1表示恢复供电，xk,t＝0表示未恢复供电；D为孤岛内的节点集合；Pi,t为在时段t孤岛内节点i的负荷大小；xi,t为节点i在时段t的状态变化参数，xi,t＝1表示恢复供电，xi,t＝0表示未恢复供电；
[0153] 上层控制单元进行协调优化时满足以下约束条件：
[0154] a.节点电压约束
[0155]
[0156] 式中， 为节点k的电压上、下限；Uk,t为在时段t节点k的电压值；
[0157] b.线路功率约束
[0158] Pb,t≤Pbmax (10)
[0159] 式中，Pb,t为在时段t支路b的有功功率；Pbmax为支路b有功的最大容许功率值；
[0160] c.功率平衡约束
[0161]
[0162]
[0163] 式中，Pk,t为在时段t注入节点k的有功功率；Qk,t为在时段t注入节点k的无功功率；Gks为节点k、s间的电导；Bks为节点k、s间的电纳；δks,t为时段t节点k、s间的电压相角差；n为系统节点总数；Uk,t、Us,t为时段t节点k、s的电压幅值；
[0164] d)配网辐射运行约束
[0165] g∈G (13)
[0166] 式中，g为故障重构后的网络拓扑结构；G为网络辐射状拓扑结构的集合。
[0167] 以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
