[發(fā)明專利]一種基于智能軟開關(guān)的配電網(wǎng)供電可靠性提升方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910069821.3
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109698500B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范心明;戚建平;曾永浩;邱太洪;李新;董鏑;孔令生;葉家雄;麥志遠;王成山;李鵬;宋關(guān)羽;宋安琪;黃靜;陳邦發(fā);陳斯翔;何子蘭;冀浩然;陳昊
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責任公司;廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發(fā)明提供一種基于智能軟開關(guān)的配電網(wǎng)供電可靠性提升方法，該方法以智能軟開關(guān)供電恢復(fù)模型為基礎(chǔ)分析各支路故障對負荷節(jié)點的影響，構(gòu)造故障關(guān)聯(lián)矩陣，計算各負荷節(jié)點的可靠性參數(shù)，進而得出整個配電系統(tǒng)可靠性指標，分析智能軟開關(guān)的應(yīng)用對于配電網(wǎng)供電可靠性的提升作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)可靠性提升方法領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于智能軟開關(guān)的配電網(wǎng)供電可靠性提升方法。

背景技術(shù)

據(jù)不完全統(tǒng)計，80％以上的用戶停電事故由配電網(wǎng)故障引發(fā)，這就需要配電網(wǎng)具備更高的供電可靠性以應(yīng)對復(fù)雜、多變的運行場景。影響配電網(wǎng)供電可靠性的主要因素包括各電力元件的故障率、故障造成的用戶停電時間、故障造成的用戶停電范圍等，由于配電網(wǎng)建成后各元件的故障率隨之固定且更換元件的成本較大，因此縮短故障造成的用戶停電時間和停電范圍成為高效、可行的配電網(wǎng)供電可靠性提升方法。

智能軟開關(guān)(soft open point，SOP)是取代傳統(tǒng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)的一種新型智能配電裝置，智能軟開關(guān)的應(yīng)用將極大地提高配電系統(tǒng)運行的靈活性和可控性，對此國內(nèi)外已有學(xué)者開展了初步研究，但關(guān)于智能軟開關(guān)對配電網(wǎng)供電可靠性影響方面的研究較少。與聯(lián)絡(luò)開關(guān)相比，智能軟開關(guān)的功率控制更加安全可靠，避免了開關(guān)操作可能帶來的安全隱患；在故障發(fā)生時，由于直流隔離的作用，能夠有效阻止故障電流穿越；在供電恢復(fù)過程中，能夠為故障側(cè)提供有效的電壓支撐，從而可以擴大供電恢復(fù)范圍，且智能軟開關(guān)動作時間極短，可實現(xiàn)失電區(qū)域的快速供電恢復(fù)。

目前已有的配電網(wǎng)可靠性分析方法主要分為兩類：蒙特卡洛模擬法和解析法。蒙特卡洛模擬法對系統(tǒng)中各個元件進行采樣，根據(jù)模擬時段內(nèi)系統(tǒng)的故障情況計算可靠性指標；解析法通過枚舉系統(tǒng)中各種故障事件對各負荷節(jié)點的影響，快速計算可靠性指標，以便于可靠性靈敏度分析以及配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計。但上述方法均不能直接用于考慮智能軟開關(guān)的配電網(wǎng)供電可靠性分析問題。智能軟開關(guān)的應(yīng)用能夠有效縮短用戶停電時間，擴大供電恢復(fù)范圍，因此，急需一種考慮智能軟開關(guān)供電恢復(fù)影響的配電網(wǎng)供電可靠性分析方法，用以評價智能軟開關(guān)對于配電網(wǎng)供電可靠性的提升作用，進一步指導(dǎo)智能軟開關(guān)的運行與規(guī)劃問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于智能軟開關(guān)的配電網(wǎng)供電可靠性提升方法，該方法可計算各負荷節(jié)點的可靠性參數(shù)，進而得出整個配電系統(tǒng)可靠性指標。

為了達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于智能軟開關(guān)的配電網(wǎng)供電可靠性提升方法，包括以下步驟：

S1：根據(jù)選定的配電系統(tǒng)，輸入線路參數(shù)、負荷水平、網(wǎng)絡(luò)拓撲連接關(guān)系，系統(tǒng)運行電壓水平和支路電流限制，智能軟開關(guān)接入位置、容量、損耗系數(shù)、故障側(cè)節(jié)點電壓約束、節(jié)點相角約束值，系統(tǒng)各支路年均故障次數(shù)、故障修復(fù)時長、分段開關(guān)動作時間、聯(lián)絡(luò)開關(guān)動作時間、智能軟開關(guān)恢復(fù)供電時間，系統(tǒng)基準電壓和基準功率初值；

S2：依據(jù)配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及參數(shù)，建立基于智能軟開關(guān)的有源配電網(wǎng)供電恢復(fù)模型，針對每一條支路發(fā)生故障的情況，采用智能軟開關(guān)對失電區(qū)域進行供電恢復(fù)，得到不同支路故障情況下的各節(jié)點供電恢復(fù)情況；

S3：根據(jù)供電恢復(fù)結(jié)果，將停電負荷節(jié)點分為三類：①只能通過故障支路修復(fù)才能恢復(fù)供電的負荷節(jié)點；②故障清除后立即由主電源恢復(fù)供電的負荷節(jié)點；③故障清除后通過智能軟開關(guān)恢復(fù)供電的負荷節(jié)點；

S4：依據(jù)不同故障情況下各負荷節(jié)點的供電恢復(fù)狀態(tài)，生成故障關(guān)聯(lián)矩陣A、B、C，計算各負荷節(jié)點的可靠性參數(shù)，包括節(jié)點年均停電頻率、節(jié)點年均停電時間、節(jié)點年均電量不足向量；

S5：根據(jù)各負荷節(jié)點的可靠性參數(shù)，計算配電系統(tǒng)供電可靠性指標，包括系統(tǒng)年均停電頻率指標、系統(tǒng)年均斷電時長指標、系統(tǒng)年均電量不足指標。

進一步地，所述步驟S4中生成故障關(guān)聯(lián)矩陣A的方法為：