[发明专利]电网多环节系统的可靠性评估方法

摘要

本发明公开了一种电网多环节系统的可靠性评估方法，通过负荷‑电源可靠性等值来量化输电网对配电网可靠性的影响，突破了传统配电网可靠性假设电源完全可靠的局限，计算结果符合电网工程实际；且本方法以回路为输电网可靠性评估的基本单位，进一步形成预想事故集，不仅有助于大幅减少预想事故集中系统状态数，而且有利于可靠性工程数据统计分析。本方法可用于分析可靠性指标对输电网/配电网相关可靠性参数及其增强性措施的灵敏度，从而进一步指导供电企业的规划、运行与维护工作。

主权项

一种电网多环节系统的可靠性评估方法，其特征在于，包括步骤：建立基于回路的输电网可靠性评估模型；采用状态枚举法对输电网预想故障的概率进行计算；通过负荷削减的方式对线路过载或电压越限的输电网预想故障状态进行校正；计算作为配电网电源点的输电网目标负荷点的可靠性指标；将输电网目标负荷点的可靠性指标等值为配电网电源点的可靠性指标；对配电网作馈线分区建模；枚举配电网最小隔离区的预想故障；计算配电网最小隔离区的可靠性指标；根据配电网最小隔离区的可靠性指标计算配电网的可靠性指标；所建立的输电网可靠性评估模型如下：λk=αkΣi=0Nelλi]]>γk=Σi=0Nelλiγi/λk]]>式中，λk和γk分别表示回路k的平均故障率和平均故障停运时间；λi和γi分别表示回路中元件i的平均故障率和平均故障停运时间；αk为回路k停运事件折算系数；Nel表示回路k的元件数量；输电网预想故障概率的计算公式如下：P(s)=Πi=1ndPFiΠi=1nrPPiΠi=11-nd-nr(1-PFi-PPi)]]>式中，PFi表示元件i的不可用率；PPi元件i处于降额状态的概率；nd和nr分别表示在预想故障s中的停运状态元件数和降额状态元件数；输电网目标负荷点L的可靠性指标包括年均负荷削减频率λL和年均负荷削减时间γL，计算公式如下：λL=Σi∈Ffi]]>γL=8760Σi∈Fpi/λL]]>式中，fi表示从预想故障状态i经一次状态转移到达非故障状态的转移频率，单位为次/年，F表示目标负荷点L削减的预想故障状态集合；pi表示目标负荷点L削减的预想故障状态的概率；对配电网作馈线分区建模的过程如下：按照电网故障处理的过程，根据各最小隔离区与电源的连接关系将各最小隔离区分为四类：故障发生后，不受故障影响而与主电源保持连接的区域记为A类区域；故障发生后与主电源失去连接，后在手动操作隔离开关隔离故障区域之后恢复与主电源之间连接的区域记为B类，其内负荷的停运时间等于隔离开关的操作时间，记为tb；故障发生后与主电源失去连接，后在故障隔离之后，通过联络开关与备用电源连接而恢复通电的区域记为C类，其内负荷的停运时间等于联络开关操作时间，记为tc；直到故障排除后，才恢复供电的区域记为D类区域，其内负荷的停运时间等于故障的修复时间，记为td；所述步骤枚举配电网最小隔离区的预想故障与所述步骤计算配电网最小隔离区的可靠性指标，具体包括：①选定最小隔离区i，断开其所属的大区域的边界开关，按无向图邻接矩阵的形成方法形成此时的邻接矩阵Ail，所述大区域指自动开关装置形成的区域；②根据二元关系传递闭包的Warshall算法形成最小隔离区i的可达矩阵Ril，根据可达矩阵可以获得各最小隔离区之间的连接关系，此时与主电源连接的区域为A类区域，其他待定；③判断该最小隔离区i是否独立成为一个大区域，若非，转步骤④；若是，则待定区域中，与备用电源连接的区域为C类区域，其他的为D类区域，转步骤⑥；④断开最小隔离区i的边界开关，并形成此时的邻接矩阵Ais；⑤根据Warshall算法形成最小隔离区i此时的可达矩阵Ris，根据可达矩阵获得连接关系，此时待定区域中与主电源连接的区域为B类区域，与备用电源连接的为C类区域，其他的则为D类区域，转步骤⑥；⑥i＝i+1，直到所有最小隔离区枚举结束，计算最小隔离区i的平均停运率、年平均停运时间、平均每次停运时间分别为：λsi=ΣlSBλl+ΣlSCλl+ΣlSDλl]]>Usi=ΣlSBλltB+ΣlSCλltC+ΣlSDλltD]]>γsi＝Usi/λsiγsi＝Usi/λsi其中，SB、SC、SD分别为使得最小隔离区i成为B类、C类、D类区域的最小隔离区的集合；配电网的可靠性指标的计算公式如下：SAIFI=ΣλsiNsiΣNsi]]>SAIDI=ΣUsiNsiΣNsi]]>ASAI=1-SAIDI8760]]>ASUI＝1‑ASAIENSI＝∑LsiUsi其中，SAIFI为配电网平均停电频率指标，SAIDI为配电网平均停电持续时间指标，ASAI为平均供电可用率指标，ASUI为平均供电不可用率指标，ENSI为配电网缺供电量指标，Lsi为区域负荷功率。