[發明專利]一種基于網絡等值的直流配用電系統可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201910676366.3
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110442939B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 常瀟;王浩;李勝文;王金浩;亢銀柱;張世鋒;衛紅旺;李慧蓬;張敏;樊瑞;梁定康
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司電力科學研究院;國網山西省電力公司;太原理工大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明公開了一種基于網絡等值的直流配用電系統可靠性評估方法，涉及直流配電系統領域。本發明解決了故障模式后果分析法中故障狀態重復的枚舉過程問題。本發明針對直流配用電系統原始參數和拓撲結構以及配用電系統負荷參數，關鍵設備的故障率和故障修復時間，分別應用直流配用電系統的向上等效和向下等效將系統分解為N個簡單輻射性網絡；根據待評估負荷節點，確定等效方案，根據負荷點可靠性指標評估配電系統可靠性指標。該方法避免了配電系統故障狀態重復、繁瑣的枚舉過程，在提升可靠性評估效率的同時，最大限度地確保了可靠性評估結果的準確性。本發明適用于直流配電系統，具有良好的精確性和高效性。

技術領域

本發明涉及直流配電系統領域，具體是一種基于網絡等值的直流配用電系統可靠性評估方法。

背景技術

隨著分布式電源、直流負荷接入配電網以及電力電子技術的快速發展，相比于交流配電網，直流配用電系統在技術和經濟方面具有優勢。但就直流配電系統大規模應用而言，應該根據不同形式配電系統的可靠性確定直流負荷的供電方案。

傳統配電系統可靠性評估只計及了直流負荷容量，由于直流負荷相對較少，通常將數量有限的功率變換器歸結為負荷側，忽視了高故障率功率變換器對配電系統可靠性的影響。因此，傳統多負荷類型配電系統可靠性評估基于簡化的配電系統網絡結構。隨著直流負荷所占比例的逐年增加，按照傳統交流配電網，僅通過改變負荷容量及設備故障率評估多負荷形式的配電系統可靠性可能降低評估結果的準確性。因此有必要根據多負荷類型的配網結構，評估直流負荷大規模接入的配電系統可靠性。

發明內容

本發明為了解決根據多負荷類型的配網結構評估配電系統的可靠性問題，提供了一種基于網絡等值的直流配用電系統可靠性評估方法。

本發明是通過如下技術方案來實現的，一種基于網絡等值的直流配用電系統可靠性評估方法，包括如下步驟：

第一步：獲得直流配用電系統原始參數和拓撲結構以及配用電系統負荷參數，關鍵設備的故障率和故障修復時間；

第二步：分別應用直流配用電系統的向上等效和向下等效將系統分解為N個簡單輻射性網絡，將斷路器和變壓器等效為元件S_i(i＝1、2、3……n)；將分支饋線之間的主線路與分段開關等效為元件M_i；將分支饋線的熔斷器、變壓器、變流器以及饋線線路等效為元件L_i；

向上等效將系統等效為僅含主饋線的簡單輻射性網絡：若為兩次等效，第一次配用電系統等效，即將次分支饋線等效為D1，D1的可靠性參數的計算方法如下所示：

式中，m為分支饋線等效元件S、M和L的總個數；λ_i為次分支饋線第i個等效元件的故障率；U_i為次分支饋線第i個等效元件的故障修復時間；

第二次等效過程將分支饋線以及次分支饋線的等效參數綜合等效為D2，D2可靠性參數的計算公式如下所示：

式中，n為分支饋線等效元件S、M和L的總個數；λ_i為分支饋線第i個等效元件的故障率；U_i為分支饋線第i個等效元件的故障修復時間；

向下等效計算過程與向上等效參數計算公式相同，為只含分支饋線的簡單輻射性網絡：若為兩次等效，第一次配用電系統等效，即將次分支饋線等效為D3，D3的可靠性參數的計算方法如下所示：

式中，m為分支饋線等效元件S、M和L的總個數；λ_i為次分支饋線第i個等效元件的故障率；U_i為次分支饋線第i個等效元件的故障修復時間；

第二次等效過程將分支饋線以及次分支饋線的等效參數綜合等效為D4，D4可靠性參數的計算公式如下所示：