一种计及网络攻击的有源配电网两阶段规划方法及装置

1.一种计及网络攻击的有源配电网两阶段规划方法，其特征在于，包括：根据节点重要程度赋予对应惩罚成本系数，并以防御作战策略为操作变量、以攻击场景为不确定性变量和规划决策向量为规划变量，建立目标函数；根据预设的经费预算，对所述目标函数进行线路加固和远控开关部署的一阶规划，构建一阶规划决策约束，具体为：在线路中设置K个远控开关，并对线路加固和在任意线路上部署至少一个开关，根据部署所述远控开关与线路加固的投资成本，建立经费预算约束、远控开关的候选规划位置约束、线路加固约束和任意线路部署至少一个开关约束，得到一阶规划决策约束；其中，K为正整数；根据攻击场景下的线路故障和所述线路故障的传播，基于所述一阶规划决策约束，对所述目标函数进行防御作战策略的二阶规划，获取二阶规划决策约束，具体为：基于所述一阶规划决策约束，若在攻击场景下发生线路故障时，则根据受所述线路故障直接影响的两端节点和通过连通线路间接传播故障状态，建立故障传播约束，获取以联络线和开关部署位置划分的最小停电区域，根据所述最小停电区域，对所述目标函数进行防御作战策略的二阶规划，获取二阶规划决策约束；根据所述一阶规划决策约束和所述二阶规划决策约束，对所述目标函数进行求解，得到最坏攻击场景对应的最优防御作战策略和最优规划策略向量，以使根据所述最优防御作战策略和所述最优规划策略向量对有源配电网进行调控；所述根据所述一阶规划决策约束和所述二阶规划决策约束，对所述目标函数进行求解，得到最坏攻击场景对应的最优防御作战策略和最优规划策略向量，包括：将所述目标函数分解为主问题和子问题，根据所述一阶规划决策约束和所述二阶规划决策约束，在所述主问题中，在给定最坏攻击场景和给定最优防御作战策略下，获取最优规划决策向量，将所述最优规划决策向量代入所述子问题中，求解最坏攻击场景和最优防御作战策略。 2.如权利要求1所述的有源配电网两阶段规划方法，其特征在于，所述根据节点重要程度赋予对应惩罚成本系数，并以防御作战策略为操作变量、以攻击场景为不确定性变量和规划决策向量为规划变量，建立目标函数，包括：根据节点重要程度赋予对应惩罚成本系数，在故障发生后，累计故障持续时间与节点的惩罚成本系数的乘积，得到总惩罚成本，按照防御作战策略为操作变量、攻击场景为不确定性变量和规划决策向量为规划变量的顺序，为所述总惩罚成本建立对应min-max-min结构的目标函数。 3.如权利要求2所述的有源配电网两阶段规划方法，其特征在于，所述min-max-min结构的目标函数表示为：其中，Z、U和Y分别表示规划变量、不确定性变量和操作变量的集合； 为节点i的惩罚成本系数； 为节点i在t时刻的削负荷量；Δt为故障持续时间，T为故障持续时间的总时长，N表示节点总数。 4.如权利要求1所述的有源配电网两阶段规划方法，其特征在于，所述最小停电区域对应的故障传播约束表示为：其中，四个参数表示开关开断状态的0/1变量，开为1，关为0； 表示常规线路ij是否部署开关的0/1变量，如果线路ij的发送端/接收端部署了远控开关则为1，否则为0； 表示联络线ij是否部署开关的0/1变量，如果线路ij的发送端/接收端部署了远控开关则为1，否则为0； 表示常规线路开关开断状态的0/1变量，开为1，关为0； 表示联络线开关开断状态的0/1变量，开为1，关为0；L表示支路集合；其中， 表示如果常规线路或联络线ij发生故障时可以将故障直接传播到节点i则为1，否则为0； 表示如果常规线路ij发生故障时可以将故障直接传播到节点i则为1，否则为0； 表示如果联络线ij发生故障时可以将故障直接传播到节点i则为1，否则为0； 表示与节点i连接的线路数量；h i,t,1 表示节点i在第1次检测之后被识别为故障则为0，否则为1；T为故障持续时间的总时长； 分别为常规线路RL和联络线TL中的线路ij在t时刻下处于停运状态则为0，否则为1；h i,t,p 表示节点i在t时刻第p次检测之后被识别为故障则为0，否则为1； 表示常规线路RL中部署在线路ij上靠近节点j一侧能够将故障简介传播到节点i则为1，否则为0； 表示联络线TL中部署在线路ij上靠近节点j一侧能够将故障简介传播到节点i则为1，否则为0； 表示与节点i连接的线路数量；M表示一个常数；其中， 表示检测的最大次数；两个故障传播约束用于表示在第p次检测中线路ij到节点i的间接故障传播有效，只有当节点i在第p-1次检测中被确认为故障，且部署在线路ij上的远控开关没有打开；h i,t,p-1 表示节点i在t时刻第p-1次检测之后被识别为故障则为0，否则为1； 表示常规线路RL中部署在线路ij上靠近节点i一侧能够将故障简介传播到节点j则为1，否则为0； 表示联络线TL中部署在线路ij上靠近节点i一侧能够将故障简介传播到节点j则为1，否则为0。 5.如权利要求4所述的有源配电网两阶段规划方法，其特征在于，所述根据所述最小停电区域，对所述目标函数进行防御作战策略的二阶规划，获取二阶规划决策约束，包括：将所述最小停电区域对应的故障传播约束，与故障节点的负荷削减约束、线路运行状态约束、节点安全裕度约束、变电站和分布式电源对应的出力限制约束、线路通电的有功和无功约束、线性潮流方程约束、节点的有功和无功约束、开关的运行时间间隔约束、在退化期形成的微电网恢复正常节点的负荷约束、辐射状运行配电网的连接约束和辐射状运行约束中的至少一种进行联合，对所述目标函数进行防御作战策略的二阶规划，得到的联合约束，并以所述联合约束为二阶规划决策约束。 6.如权利要求5所述的有源配电网两阶段规划方法，其特征在于，所述故障节点的负荷削减约束表示为：其中，P i L 表示节点i的全部负荷需求； 表示t时刻节点i上的削负荷； 表示节点i在t时刻检测最大次数之后被识别为故障则为0，否则为1；N表示节点总数；线路运行状态约束表示为：其中，w ij,t 表示如果线路ij在t时刻通电则为1，否则为0；节点安全裕度约束表示为：其中， , 表示节点i的电压安全裕度；变电站和分布式电源对应的出力限制约束分别表示为：其中， 表示节点i处的电源在t时刻产生的有功、无功功率； 表示变电站i的有功、无功容量； 表示节点i处分布式电源的有功、无功容量；N Sub 表示变电站节点集合；N\N Sub 表示集合N中所有不属于集合N Sub 的元素所构成的集合；线路通电的有功和无功约束表示为：其中，w ij,t 表示线路ij在t时刻通电则为1，否则为0；P ij,t ,Q ij,t 表示在t时刻线路ij上的有功、无功功率； 表示线路ij有功、无功功率的最大允许容量；线性潮流方程约束表示为：其中， 分别表示节点i的上游和下游； 表示节点i的全部无功负荷需求；节点的有功和无功约束表示为：其中，w ij,t 表示线路ij在t时刻通电则为1，否则为0；r ij ,x ij 表示线路ij的电阻和电抗；V i,t 表示节点i在t时刻的电压值；V j,t 表示节点j在t时刻的电压值；V 0 表示参考节点电压值；开关的运行时间间隔约束表示为：其中， 表示线路ij的发送、接收端的开关在t+1时刻操作则为1，否则为0；t 0 ,t e 表示故障事件开始和结束的时间点；在退化期形成的微电网恢复正常节点的负荷约束表示为：其中，ξ i,t 表示节点i在t时刻是根节点则为1，否则为0；辐射状运行配电网的连接约束表示为：其中，F ij,t 表示在t时刻线路ij上的功率流；h i,t 表示节点故障情况，故障则为0，否则为1；辐射状运行约束为：其中通电线路等于节点的数量减去微电网的数量。 7.一种计及网络攻击的有源配电网两阶段规划装置，其特征在于，包括：构建目标函数模块、一阶规划模块、二阶规划模块和求解模块；其中，所述构建目标函数模块，用于根据节点重要程度赋予对应惩罚成本系数，并以防御作战策略为操作变量、以攻击场景为不确定性变量和规划决策向量为规划变量，建立目标函数；所述一阶规划模块，用于根据预设的经费预算，对所述目标函数进行线路加固和远控开关部署的一阶规划，构建一阶规划决策约束，具体为：在线路中设置K个远控开关，并对线路加固和在任意线路上部署至少一个开关，根据部署所述远控开关与线路加固的投资成本，建立经费预算约束、远控开关的候选规划位置约束、线路加固约束和任意线路部署至少一个开关约束，得到一阶规划决策约束；其中，K为正整数；所述二阶规划模块，用于根据攻击场景下的线路故障和所述线路故障的传播，基于所述一阶规划决策约束，对所述目标函数进行防御作战策略的二阶规划，获取二阶规划决策约束，具体为：基于所述一阶规划决策约束，若在攻击场景下发生线路故障时，则根据受所述线路故障直接影响的两端节点和通过连通线路间接传播故障状态，建立故障传播约束，获取以联络线和开关部署位置划分的最小停电区域，根据所述最小停电区域，对所述目标函数进行防御作战策略的二阶规划，获取二阶规划决策约束；所述求解模块，用于根据所述一阶规划决策约束和所述二阶规划决策约束，对所述目标函数进行求解，得到最坏攻击场景对应的最优防御作战策略和最优规划策略向量，以使根据所述最优防御作战策略和所述最优规划策略向量对有源配电网进行调控；所述根据所述一阶规划决策约束和所述二阶规划决策约束，对所述目标函数进行求解，得到最坏攻击场景对应的最优防御作战策略和最优规划策略向量，包括：将所述目标函数分解为主问题和子问题，根据所述一阶规划决策约束和所述二阶规划决策约束，在所述主问题中，在给定最坏攻击场景和给定最优防御作战策略下，获取最优规划决策向量，将所述最优规划决策向量代入所述子问题中，求解最坏攻击场景和最优防御作战策略。