[發明專利]電網多環節系統的可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201410077122.0
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103914788B
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 黃嘉健;鄭文杰;李端姣;陳炯聰;余南華;黃曙;汪隆君;王鋼;陳小軍;趙繼光;李傳健;周克林;陳輝;張曉平;宋旭東
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;華南理工大學
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 王茹,崔春

1.一種電網多環節系統的可靠性評估方法，其特征在于，包括步驟：

建立基于回路的輸電網可靠性評估模型；

采用狀態枚舉法對輸電網預想故障的概率進行計算；

通過負荷削減的方式對線路過載或電壓越限的輸電網預想故障狀態進行校正；

計算作為配電網電源點的輸電網目標負荷點的可靠性指標；

將輸電網目標負荷點的可靠性指標等值為配電網電源點的可靠性指標；

對配電網作饋線分區建模；

枚舉配電網最小隔離區的預想故障；

計算配電網最小隔離區的可靠性指標；

根據配電網最小隔離區的可靠性指標計算配電網的可靠性指標；

所建立的輸電網可靠性評估模型如下：

式中，λ_k和γ_k分別表示回路k的平均故障率和平均故障停運時間；λ_i和γ_i分別表示回路中元件i的平均故障率和平均故障停運時間；α_k為回路k停運事件折算系數；N_el表示回路k的元件數量；

輸電網預想故障概率的計算公式如下：

式中，PF_i表示元件i的不可用率；PP_i元件i處于降額狀態的概率；n_d和n_r分別表示在預想故障s中的停運狀態元件數和降額狀態元件數；

輸電網目標負荷點L的可靠性指標包括年均負荷削減頻率λ_L和年均負荷削減時間γ_L，計算公式如下：

式中，f_i表示從預想故障狀態i經一次狀態轉移到達非故障狀態的轉移頻率，單位為次/年，F表示目標負荷點L削減的預想故障狀態集合；p_i表示目標負荷點L削減的預想故障狀態的概率；

對配電網作饋線分區建模的過程如下：

按照電網故障處理的過程，根據各最小隔離區與電源的連接關系將各最小隔離區分為四類：

故障發生后，不受故障影響而與主電源保持連接的區域記為A類區域；

故障發生后與主電源失去連接，后在手動操作隔離開關隔離故障區域之后恢復與主電源之間連接的區域記為B類，其內負荷的停運時間等于隔離開關的操作時間，記為t_b；

故障發生后與主電源失去連接，后在故障隔離之后，通過聯絡開關與備用電源連接而恢復通電的區域記為C類，其內負荷的停運時間等于聯絡開關操作時間，記為t_c；

直到故障排除后，才恢復供電的區域記為D類區域，其內負荷的停運時間等于故障的修復時間，記為t_d；

所述步驟枚舉配電網最小隔離區的預想故障與所述步驟計算配電網最小隔離區的可靠性指標，具體包括：

①選定最小隔離區i，斷開其所屬的大區域的邊界開關，按無向圖鄰接矩陣的形成方法形成此時的鄰接矩陣A_il，所述大區域指自動開關裝置形成的區域；

②根據二元關系傳遞閉包的Warshall算法形成最小隔離區i的可達矩陣R_il，根據可達矩陣可以獲得各最小隔離區之間的連接關系，此時與主電源連接的區域為A類區域，其他待定；

③判斷該最小隔離區i是否獨立成為一個大區域，若非，轉步驟④；若是，則待定區域中，與備用電源連接的區域為C類區域，其他的為D類區域，轉步驟⑥；

④斷開最小隔離區i的邊界開關，并形成此時的鄰接矩陣A_is；

⑤根據Warshall算法形成最小隔離區i此時的可達矩陣R_is，根據可達矩陣獲得連接關系，此時待定區域中與主電源連接的區域為B類區域，與備用電源連接的為C類區域，其他的則為D類區域，轉步驟⑥；

⑥i＝i+1，直到所有最小隔離區枚舉結束，計算最小隔離區i的平均停運率、年平均停運時間、平均每次停運時間分別為：

γ_si＝U_si/λ_si

γsi＝Usi/λsi

其中，S_B、S_C、S_D分別為使得最小隔離區i成為B類、C類、D類區域的最小隔離區的集合；

配電網的可靠性指標的計算公式如下：

ASUI＝1-ASAI

ENSI＝∑L_siU_si

其中，SAIFI為配電網平均停電頻率指標，SAIDI為配電網平均停電持續時間指標，ASAI為平均供電可用率指標，ASUI為平均供電不可用率指標，ENSI為配電網缺供電量指標，L_si為區域負荷功率。