[發明專利]一種基于梯形模糊數系統的配電網可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201811564407.1
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109510201B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 韓冬軍;張加海;孫國棟;孫旭;許芹;王貴現;劉春;李鵬;劉亮;周強;孫華璽
• 申請（專利權）人: 煙臺東方威思頓電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 煙臺雙聯專利事務所(普通合伙) 37225
• 代理人: 申國棟

1.一種基于梯形模糊數系統的配電網可靠性評估方法，其特征在于步驟為：

步驟1、配電網參數的模糊化處理；

步驟2、對負荷點的供電方式進行分析，根據電網結構，針對所要評估的目標負荷點建立正常供電規則；所述正常供電規則是指，當該規則滿足時，目標負荷點能夠正常供電；所述正常供電規則由若干元素通過“與”邏輯和“或”邏輯構成，所述元素用于表示電網中與目標負荷點供電相關的元件的狀態；

步驟3、依據正常供電規則建立模糊推理梯形模糊數脈沖神經膜系統模型，模型包括輸入層、中間層和輸出層，所述輸入層包括與所述正常供電規則的元素一一對應的輸入神經元，所述中間層包括若干中間神經元，所述輸出層包括一輸出神經元，所述輸入神經元和輸出神經元為命題神經元；所述輸入神經元通過中間神經元與輸出神經元相連接，將目標負荷點供電方式以脈沖神經網絡的形式呈現出來，通過脈沖值的傳遞計算負荷點的正常供電概率；輸入脈沖值即為各元素的正常狀態概率值，輸出神經元的輸出脈沖值即為目標負荷點的正常供電概率；

步驟4、計算梯形模糊數形式的系統可靠性指標，并對結果進行去模糊化處理以便于驗證結果的正確性；

所述系統可靠性指標包括：

系統平均供電可用率指標

用戶平均停電持續時間指標

系統期望電量不足指標

以上公式中：Ni表示負荷點i的用戶數，表示梯形模糊數形式的負荷點i的年平均停運時間，單位為h/年，表示負荷點i的故障率，Pi表示負荷點i的平均負荷，單位為kW；符號～表示模糊化后的參數。

2.如權利要求1所述的基于梯形模糊數系統的配電網可靠性評估方法，其特征在于：步驟2中建立正常供電規則時，首先分析目標負荷點所有可能的正常供電情形，確定正常供電情形下電網中與目標負荷點供電相關的元件的狀態組合關系；然后根據元件之間的連接關系，以及開關元件開斷情況與其它元件狀態的關系，將具有供電邏輯關系的元件的狀態合并為一個元素，實現供電規則的簡化，最后元素通過“與”邏輯和“或”邏輯構成所述正常供電規則。

3.如權利要求2所述的基于梯形模糊數系統的配電網可靠性評估方法，其特征在于：步驟1中，以作為模糊化后的中心數使用梯形模糊數表示元件的故障率，使用梯形模糊數表示元件的修復時間；采用梯形模糊數進行模糊化處理，取故障率為修復時間為λ_d、r_d是根據以往電網運行的統計數據得到的基礎數據；

1代表狀態為真，0表示狀態為假；

所述供電規則的簡化，具體步驟為：

對于某主饋線上的線路L，如果其狀態與其它元件的狀態及操作無關，則線路L的狀態單獨構成一個元素，該元素對應的輸入神經元的脈沖值計算公式為：

對于負荷分支上的某線路L以及與該線路元件相串聯的變壓器T，線路L和變壓器T的狀態合并成一個元素，該元素對應的輸入神經元的脈沖值計算公式為：

式中，l為線路L的長度，λ_l、λ′_l分別為線路L的年平均故障率和年平均計劃檢修率，單位為次/(年·千米)，r_l、r′_l分別為線路L的年故障修復時間和計劃檢修時間，單位為h/次；λ_T、λ′_T分別為變壓器T的年平均故障率和年平均計劃檢修率，單位為次/年，r_T為變壓器T的年故障修復時間，單位為h/次；AH＝(1,1,1,1)；P表示括號中對應事件成立的概率，θ表示對應的概率值以脈沖的形式進行傳遞所構成的脈沖值；L＝1表示線路L正常運行，LT＝1表示線路L和變壓器T正常運行；

對于某線路L前端設有分段開關D的情況，線路L和分段開關D的狀態合并成一個元素，該元素對應的輸入神經元的脈沖值計算公式為：

上式中，r_D為分段開關的操作時間，LD＝1表示線路L正常運行且分段開關D閉合，表示線路L未正常運行且分段開關D斷開以將線路L從供電路徑中切除；

對于負荷點前端主饋線故障時，故障線路L對應后端分段開關D斷開，備用電源倒閘開關倒閘將備用電源A接入給故障點后端部分負荷供電的情況，故障線路L，分段開關D和備用電源A的狀態三者合并成一個元素，該元素對應輸入神經元的脈沖值計算公式為：

式中，r_MAD為分段開關D的操作時間與備用電源A開關倒閘時間的最大值；LDA＝1表示線路L和備用電源A均正常運行，分段開關D閉合，表示線路L故障、分段開關D斷開和備用電源A倒閘開關將備用電源接入從而為故障點后端部分負荷供電。