[發明專利]一種基于動態網絡等值法的配電網可靠性評估方法

在審

• 申請號: 201410625577.1
• 申請日: 2014-11-07
• 公開（公告）號: CN104463693A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 歐郁強;王利國;林灝凡;王懷智;余濤;邱軒宇;程樂峰;王國平;傅森木
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司江門供電局;華南理工大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種基于動態網絡等值法的配電網可靠性評估方法，其特征在于包括如下步驟：

1)自下而上的等值過程確定：根據自下而上過程的等值特性，先計算最底層母線可靠性指標，然后遞推計算更高層母線可靠性指標；

λbui=Σk=1Neλbuik=Σk=1Nedλbuik+Σl=1NszλbulszΣj=0Nbpjl---(1)]]>

rλbui=Σk=1Nedλbuikrbuik+Σl=1Nszλbulsz×min(rbulsz,tl)/λbui---(2)]]>

其中，λ^bu_i和r^bu_i分別為母線i的等效故障率和停運時間；λ^bu_lsz和r^bu_lsz分別為第l個下游鄰近開關區等效可靠性指標，N_sz為區域的總數；p_jl為第l個下游毗鄰開關(動作時間是t_l)遇到的斷路器和繼電器中第j個不成功動作概率，N_ed是指該區域中下游元素的數量；故障率指設備每年故障的平均次數；停運時間是設備平均每次從故障到重新投入運行的時間；λ^bu_ik和r^bu_ik分別為下游元素e_k故障時造成的母線i的等效故障率和等效停運時間，r^bu_ik＝min(r^e_k,t^bu_o)；其中，λ^e_k和r^e_k分別為元素e_k的故障率和停運時間；p_j連表示保護設備不能成功動作的概率；N_b是從e_k到母線i的最短路徑上的斷路器和繼電器的個數；t^bu_o表示到下游元素e_k最近的上游開關的操作時間；λ^bu_lsz和r^bu_lsz分別代表N_sz個開關區中的第l個的等效故障率和等效停運時間；

λbusz=Σk=1Nszλbuik---(5)]]>

λbusz=Σk=1Nszλbuikrbuik/λbusz---(6)]]>

N_sz代表開關區的元素數量；

2)自上而下的等值過程確定：根據自上而下過程的等值特性，在雙邊網絡中，假設某元素e_k的親代節點(i-1)自上而下等值指標已經得到，子代節點i的自上而下等值指標用以下公式遞推：

λ^td_i＝λ^td_i-1+λ^td_ik+(λ^bu_i-1-λ^td_ik-λ^bu_i)＝λ^td_i-1+λ^bu_i-1-λ^bu_i???(7)

r^td_i＝λ^td_i-1r^td_i-1+λ^bu_i-1r^bu_i-1-λ^bu_ir^bu_i/λ^td_i???(8)

其中，λ^td_i,r^td_i是母線i的自上而下等值可靠性指標；(λ^bu_i-1-λ^td_ik-λ^bu_i)表示平行分支引起的等效故障率；連接主電源和備用電源的網絡稱為主網絡，剩下的獨立部分稱為雙邊網絡；在主網絡中，λ^td_i和r^td_i的計算與公式(7)和(8)相同，當母線(i-1)和i的連接是開關時，等效停運時間變為：

r^td_i＝min(λ^td_i-1r^td_i-1+λ^bu_i-1r^bu_i-1-λ^bu_ir^bu_i/λ^td_i,RT_opt)???(9)

其中，RT_opt是指i-1所在的開關區發生故障時母線i的復電時間；λ^td_ik用自上而下的等值特性來計算：λ^td_ik＝λ^e_k(10)和r^td_ik＝min(r^e_k,max(t^td_o,t_AS))或r^td_ik＝r^e_k(11)；其中，λ^td_ik,r^td_ik是上游元素e_k引起的母線i等效指標，t_AS是備用電源的接入時間；t^td_o表示到上游元素e_k最近的下游開關的操作時間；從某一母線的最短路是指在正常情況下沿著潮流方向搜索上游節點直到遇到供電母線的路；

3)負荷點的可靠性指標確定：第m個負荷點的故障率和停運時間可靠性指標，要綜合自下而上等值過程中下游故障對該母線的影響、自上而下的等值過程中上游故障對該母線的影響確定：

λLPm=λbum+λtdmrLPm=(λbum×rbum+λtdm×rtdm)/λLPm]]>

其中，LP_m代表配電系統中的負荷點m。在自下而上等值過程中，下游元素對母線i的影響為λ^bu_i、r^bu_i，等于下游元素對該母線對應負荷節點的影響，即λ^bu_LPm＝λ^bu_m，r^bu_LPm＝r^bu_m；自上而下等值過程同理，λ^td_LPm＝λ^td_m，r^td_LPm＝r^td_m；

4)系統的可靠性指標確定：

設系統共有N個負荷點，負荷點m有N_m個用戶，故障率為λ_LPm，停運時間為r_LPm，則負荷點m不可用率為：U_LPm＝λ_LPm/(λ_LPm+1/r_LPm)；第m個負荷點所有用戶的故障率和停運時間均相同，分別等于該負荷點的故障率和停運時間；

用戶每年停電總數和用戶每年總停電持續時間為：

系統平均停電持續時間指標SAIDI:

SAIDI=Σm=1NNmULPm/Σm=1NNm]]>

用戶平均停電持續時間指標CAIDI:

CAIDI=Σm=1NNmULPm/Σm=1NNmλLPm]]>

平均供電不可用率指標ASUI：

ASUI=Σm=1NNmULPm/Σ8760Nm]]>

平均供電可用率指標ASAI:

ASAI=(Σ8760Nm-Σm=1NNmULPm)/Σ8760Nm.]]>