[發(fā)明專利]一種中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110396371.2
• 申請(qǐng)日: 2011-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102496066A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡博;王光強(qiáng);謝開(kāi)貴;孫若笛;齊雪雯;孟虹年;王岸;蔣澤甫;李玉敦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/00
• 分類號(hào): G06Q10/00;G06Q50/06
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估方法，具體涉及一種計(jì)及設(shè)備故障和備用切換之中壓配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估方法。屬于電力工程技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的根本任務(wù)是可靠、經(jīng)濟(jì)地滿足用戶的供電需求。配電網(wǎng)是為用戶提供電能的終端，其可靠性性能與用戶的可靠性密切相關(guān)。研究資料表明：配電網(wǎng)引起的停電事故占用戶總停電事故的比重較大，配電網(wǎng)的可靠性研究具有重要意義。此外，配電網(wǎng)的發(fā)展非常迅速，規(guī)模持續(xù)增加，不斷向著智能化方向發(fā)展，并引入了新能源作為分布式電源，這些新的發(fā)展給配電網(wǎng)可靠性評(píng)估帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。?

故障模式后果分析法(failure?mode?and?effect?analysis，F(xiàn)MEA)是中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的常用方法。該方法枚舉配電網(wǎng)中所有元件的故障，并分析其對(duì)負(fù)荷點(diǎn)的影響，形成系統(tǒng)故障模式集合，最終確定負(fù)荷點(diǎn)及系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。FMEA方法在配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，很難建立故障模式分析規(guī)則，直接使用有一定難度。“基于故障擴(kuò)散的復(fù)雜中壓配電網(wǎng)系統(tǒng)可靠性評(píng)估算法”(電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2001.25(4)：45-48.)提出利用故障擴(kuò)散方法確定故障隔離范圍，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)計(jì)算，但其不適宜配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的計(jì)算。“復(fù)雜中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估分塊算法”(中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005，25(4)：40-45)提出可靠性評(píng)估的分塊方法，以減少系統(tǒng)基本元件數(shù)量。“基于最小路的配電網(wǎng)可靠性快速評(píng)估法”(電力自動(dòng)化設(shè)備，2002，22(7)：29-31)和“配電系統(tǒng)的可靠性分析”(中國(guó)電力，1997，30(5)：10-13)提出最小路法，是對(duì)每一個(gè)負(fù)荷點(diǎn)求取到電源點(diǎn)的最小路，從而僅對(duì)最小路上的元件與節(jié)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算即可得到負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)。該算法的計(jì)算復(fù)雜性較高，計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)的最小路計(jì)算需要花費(fèi)大量時(shí)間。“基于圖論的復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法”(束洪春，劉宗兵，朱文濤.[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006，30(21)：46-49)提出網(wǎng)絡(luò)等值法，依靠等效替換原則將復(fù)雜配電網(wǎng)逐步簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的輻射狀配電網(wǎng)。該方法在計(jì)算負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)過(guò)程中需要不斷進(jìn)行等值計(jì)算，因此同樣面臨計(jì)算復(fù)雜性和時(shí)間復(fù)雜性高的問(wèn)題。?

綜上所述，已有配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法或在計(jì)算速度，或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量，或在處理問(wèn)題的靈活性等方面存在一定的局限性。因此，有必要研究開(kāi)發(fā)快速、準(zhǔn)確的評(píng)估方法，以適合配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、模式的發(fā)展。?

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種計(jì)及設(shè)備故障、備用切換等對(duì)負(fù)荷點(diǎn)可靠性的影響，基于可靠性級(jí)別提出統(tǒng)一的負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)計(jì)算模型，而提出一種中壓配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估方法。?

實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)手段是：一種中壓配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估方法，其特征在于，采集配電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)，構(gòu)建開(kāi)關(guān)樹(shù)、斷路器樹(shù)以及負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)模型，將配電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理，獲得中壓配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估結(jié)果；具體步驟包括：?

步驟1：采集配電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)：采集配電網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)：線路與變壓器的故障率、修復(fù)時(shí)間，隔離故障的平均時(shí)間，配電網(wǎng)中線路、變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備、負(fù)荷點(diǎn)和備用電源之間的聯(lián)接關(guān)系，備用電源切換時(shí)間，負(fù)荷點(diǎn)戶數(shù)；?

步驟2：構(gòu)建開(kāi)關(guān)樹(shù)：?

2.1開(kāi)關(guān)樹(shù)的構(gòu)建?

以電源點(diǎn)為開(kāi)關(guān)樹(shù)根級(jí)別，然后由開(kāi)關(guān)樹(shù)根級(jí)別開(kāi)始不斷地融合新的元件或生成新的開(kāi)關(guān)級(jí)別，形成一棵完整的開(kāi)關(guān)樹(shù)；?

設(shè)配電網(wǎng)支路元件集合為Y；依據(jù)潮流方向，將支路元件的節(jié)點(diǎn)分為流入節(jié)點(diǎn)(簡(jiǎn)稱父節(jié)點(diǎn))和流出節(jié)點(diǎn)(簡(jiǎn)稱子節(jié)點(diǎn))；設(shè)已分析的支路節(jié)點(diǎn)信息集合為J(其初值為空集)；開(kāi)關(guān)樹(shù)形成算法如下：?

1)生成并初始化開(kāi)關(guān)樹(shù)根級(jí)別：將開(kāi)關(guān)樹(shù)根級(jí)別的上級(jí)指針初始化為空指針，利用式(1)初始化其可靠性信息，并將電源點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)樹(shù)根級(jí)別指針置入J；?

λ_x＝0，r_x＝0????(1)?

式中λ?為開(kāi)關(guān)級(jí)別x的等效停運(yùn)率和修復(fù)時(shí)間；?

2)從Y中枚舉一個(gè)元件i，判斷元件的父節(jié)點(diǎn)是否在J中；如果沒(méi)有，則轉(zhuǎn)步驟2)繼續(xù)枚舉；否則轉(zhuǎn)步驟3)；?

3)按以下①、②兩種情況判斷元件i的開(kāi)關(guān)配置情況，從而修正原有開(kāi)關(guān)級(jí)別或生成新的開(kāi)關(guān)級(jí)別信息：?

①無(wú)新的開(kāi)關(guān)級(jí)別產(chǎn)生：父、子節(jié)點(diǎn)都沒(méi)有配置開(kāi)關(guān)，則利用式(2)修正父節(jié)點(diǎn)所處開(kāi)關(guān)級(jí)別x的可靠性信息；?

②產(chǎn)生新的開(kāi)關(guān)級(jí)別：?