(19)中华 人民共和国 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 202111468653.9 (22)申请日 2021.12.0 3 (71)申请人 国家电网有限公司 地址 100031 北京市西城区西长安 街86号 申请人 国网经济技 术研究院有限公司 　 天津大学　 国网辽宁省电力有限公司经济技 术 研究院　 国网山东省电力公司经济技 术研究 院 (72)发明人 韩柳　刘洪　赵洪磊　谷毅　李军　 张翼　刘文轩　赵伟　肖智宏　 董茵　江璟　王浩　吴聪颖　冯腾　 张明理　王勇　梁毅　刘艳茹　 王云飞　韩震焘　郑志杰　梁荣　 杨博　史喆　高杉　(74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 代理人 孙楠 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/06(2020.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 配电信息物理系统优化方法、 系统、 存储介 质及计算设备 (57)摘要 本发明涉及一种配电信息物理系统优化方 法、 系统、 存储介质及计算设备， 其包括： 建立融 合目标层、 规划层、 运行层的配电信息 ‑物理系统 协同规划逻辑架构； 基于所述逻辑架构建立配电 信息物理系统统一描述模型， 进行双层耦合可靠 性、 综合经济性分析评估； 基于所述分析评估的 结果确定配电信息物理系统分层协同优化模型， 并采用精英遗传算法求解融合系统可靠性和经 济性相平衡的所述协同优化模型的最优解， 实现 考虑双层耦合可靠性和综合经济性目标的配电 信息物理系统优化。 本发明能在确保安全交互等 约束条件下， 使规划框架满足双层强相关性和强 适应性， 使配电系统达到可靠性和经济性的平 衡； 可以在配电系统优化 技术领域中应用。 权利要求书2页 说明书12页 附图3页 CN 114117705 A 2022.03.01 CN 114117705 A 1.一种配电信息物理系统优化方法， 其特 征在于， 包括： 建立融合目标层、 规划层、 运行层的配电信息 ‑物理系统协同规划逻辑架构； 基于所述逻辑架构建立配电信息物理系统统一描述模型， 进行双层耦合可靠性、 综合 经济性分析评估； 基于所述分析评估的结果确定配电信 息物理系统分层协同优化模型， 并采用精英遗传 算法求解融合系统可靠性和经济性相平衡的所述协同优化模型的最优解， 实现考虑双层耦 合可靠性和综合经济性目标的配电信息物理系统优化。 2.如权利要求1所述配电信 息物理系统优化方法， 其特征在于， 所述配电信 息物理系统 统一描述模型从信息流 ‑能量流交互映射的角度建立， 包括： 进行能量 流建模， 将能量 流映射到信息流； 进行信息流建模： 信息流模型描述了信息域运行状态， 信息流由网络根节点经不同模 块信息映射， 最终流到网络叶节点； 将信息流映射到能量流： 将信息量映射为控制量进而改变物理量， 得到所述配电信息 物理系统 统一描述模型。 3.如权利要求1所述配电信 息物理系统优化方法， 其特征在于， 所述进行双层耦合可靠 性、 综合经济性分析评估， 包括： 配电信息物理双层耦合可靠性分析： 针对物理域， 采用序贯蒙特卡罗 模拟法反映其状 态连续性； 针对信息域， 采用非序贯 蒙特卡罗模拟法提高计算效率； 配电信息物理系统综合经济性分析： 针对配电公司因提高供电可靠性带来的成本增加 与收益优化进行分析， 成本包括物理域、 信息域投资成本和运维成本， 其中， 物理域成本包 括网架投资成本和运维成本， 网架投资成本由线路成本和 开关设施成本组成； 每年的运维 成本包括线路和元件设备的维护成本以及网损成本， 信息域成本包括信息通信系统的投资 成本和系统运行维护费用。 4.如权利要求3所述配电信 息物理系统优化方法， 其特征在于， 所述配电信 息物理双层 耦合可靠性分析， 包括： 输入物理域参数， 建立物 理域元件可靠性模型与电网拓扑结构； 输入信息域参数， 建立 信息域元件可靠性模型与各节点矩阵， 建立各节点到服 务器的端到端路由信息表； 利用序贯蒙特卡罗法对物理域元件故障持续时间进行抽样， 获得物理域故障状态； 利 用非序贯蒙特卡罗法对信息域元件状态进行抽样， 并对信息域网络负载率进行抽样， 得到 整个系统的状态； 根据系统元件状态进行物理域评估和信息链路状态评估， 若信息链路失效， 则进行信 息链路失效影响物理域 运行之故障 ‑影响分析， 量 化信息域影响； 判断仿真时间是否满足计算终止条件， 若否， 则重新进行分析； 若是， 则计算系统综合 可靠性指标。 5.如权利要求1所述配电信 息物理系统优化方法， 其特征在于， 所述配电信 息物理系统 分层协同优化模型的目标函数为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117705 A 2式中， f1为综合经济性目标； f2为耦合可靠性目标； λreliability为计及信 息影响的配电系 统供电可靠性； CE为系统每 年的可靠性收益； Cpd为配电物理网架每 年的投资运维成本； Cif为 配电信息网络每年的投资运维成本 。 6.如权利要求1所述配电信 息物理系统优化方法， 其特征在于， 所述所述配电信 息物理 系统分层协同优化模型的约束条件， 包括网络潮流约束、 节点电压约束、 线路容量约束、 网 架结构约束和安全交 互约束。 7.如权利要求1所述配电信 息物理系统优化方法， 其特征在于， 所述采用精英遗传算法 求解融合系统可靠性和经济性相平衡的所述协同优化模型的最优解， 包括： 初始化种群参数， 生成N个信息系统方案； 不同基因代表网架的智能终端、 通信网络、 系 统平台选址选型； 将方案传给下层物理网架， 物理网架规划层在信息系统方案的基础上以 其目标函数计算结果， 选用信息系统的目标函数为适应度函数， 计算种群的适应度， 判断是 否达到迭代终止条件， 若是则确定信息系统方案， 否则更新种群， 继续迭代。 8.一种配电信息物理系统优化系统， 其特 征在于， 包括： 逻辑模块， 建立融合目标层、 规划层、 运行层的配电信息 ‑物理系统协同规划逻辑架构； 可靠性经济性评估模块， 基于所述逻辑架构建立配电信息物理系统统一描述模型， 进 行双层耦合可靠性、 综合经济性分析评估； 优化模块， 基于所述分析评估的结果确定配电信息物理系统分层协同优化模型， 并采 用精英遗传算法求解融合系统可靠性和经济性相平衡的所述协同优化模型的最优解， 实现 考虑双层耦合可靠性和综合经济性目标的配电信息物理系统优化。 9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质， 其特征在于， 所述一个或多个程 序包括指令， 所述指令当由计算设备执行时， 使得所述计算设备执行如权利要求1至7所述 方法中的任一方法。 10.一种计算设备， 其特征在于， 包括： 一个或多个处理器、 存储器及一个或多个程序， 其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为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 行如权利要求1至7 所述方法中的任一方法的指令 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117705 A 3