[發(fā)明專利]一種計(jì)及孤島劃分和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的供電可靠性評(píng)估方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010744120.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111861029A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王云;陳冉;王敏;伍超;楊凌輝;周健;沈冰;傅曉飛;紀(jì)坤華;楊超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)上海市電力公司;華東電力試驗(yàn)研究院有限公司;河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之;周榮芳

1.一種計(jì)及孤島劃分和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的供電可靠性評(píng)估方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，根據(jù)配電系統(tǒng)故障發(fā)生位置，配電系統(tǒng)供電能力以及負(fù)荷需求，對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分類，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)故障區(qū)域劃分完成；

S2，通過(guò)分布式電源形成孤島為區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)供電，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)恢復(fù)剩余節(jié)點(diǎn)供電，分別根據(jù)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)參數(shù)確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)次序；

S3，根據(jù)配電網(wǎng)的不同運(yùn)行狀態(tài)，采用蒙特卡洛模擬法對(duì)含分布式電源的配電網(wǎng)供電可靠性進(jìn)行評(píng)估。

2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)及孤島劃分和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的供電可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述的步驟S1包括：

步驟S11，設(shè)定配電系統(tǒng)的元件的正常運(yùn)行持續(xù)時(shí)間和修復(fù)時(shí)間服從指數(shù)分布；

正常運(yùn)行持續(xù)時(shí)間TTF_y和故障修復(fù)時(shí)間TTR_y為：

TTF_y＝-ln(R_1,y)/λ_y (1)

TTR_y＝-ln(R_2,y)·μ_y (2)

式中：R_1,y、R_2,y為服從均勻分布[0,1]間的隨機(jī)數(shù)；λ_y為元件y的故障率，μ_y為其平均故障修復(fù)時(shí)間；

對(duì)系統(tǒng)中各元件進(jìn)行抽樣得到其正常工作時(shí)間TTF，確定TTF最小的元件y為故障元件,并計(jì)算其故障修復(fù)時(shí)間TTR_y；

步驟S12，建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)的隨機(jī)模型：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有功輸出與風(fēng)速之間具有如下關(guān)系：

式中：v為實(shí)際風(fēng)速；v_ci為切入風(fēng)速；v_r為額定風(fēng)速；v_co為切出風(fēng)速；P_r為風(fēng)力機(jī)額定輸出功率；a和b均為常系數(shù)，

由于風(fēng)速近似服從雙參數(shù)Weibull分布，且在大部分時(shí)間內(nèi)的風(fēng)速維持在v_ci和v_co之間，因此，P_wind的概率密度函數(shù)為：

式中：k為Weibull分布形狀參數(shù)；c為尺度參數(shù)；

步驟S13，建立光伏電源的隨機(jī)模型：

太陽(yáng)能電池方陣的輸出功率為：

式中：r為輻照度；A、η分別為方陣的總面積、光電轉(zhuǎn)換效率；M為太陽(yáng)能電池方陣的電池組件數(shù)；A_m和η_m分別為單個(gè)電池組件的面積和光電轉(zhuǎn)換效率；

太陽(yáng)光照輻照度r在一定時(shí)間段內(nèi)可以近似為貝塔分布，可得光伏發(fā)電系統(tǒng)的出力P_solar的概率密度函數(shù)為：

式中：R_M＝Aηr_max，為最大輸出功率，r_max為最大光照強(qiáng)度；α和β為貝塔分布的2個(gè)形狀參數(shù)；

步驟S14，建立負(fù)荷需求隨機(jī)模型：

配電網(wǎng)中某一時(shí)刻的負(fù)荷需求可視為隨機(jī)變量，通常采用正態(tài)分布近似反映其概率特性：

式中：μ為節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的均值；σ²為方差；

步驟S15，當(dāng)配電網(wǎng)中某一線路發(fā)生故障時(shí)，結(jié)合聯(lián)絡(luò)線路位置以及分布式電源輸出功率與負(fù)荷需求的關(guān)系將配電系統(tǒng)中的負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行歸類。

3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)及孤島劃分和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的供電可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述的步驟S15中將配電系統(tǒng)中的負(fù)荷點(diǎn)進(jìn)行歸類包括：

故障修復(fù)前始終處于失電狀態(tài)的負(fù)荷點(diǎn)，停電時(shí)間為故障修復(fù)時(shí)間；

故障后可由分布式電源轉(zhuǎn)供電的負(fù)荷點(diǎn)，停電時(shí)間為故障隔離與分布式電源開(kāi)關(guān)切換時(shí)間；

故障后可通過(guò)聯(lián)絡(luò)線路恢復(fù)供電的負(fù)荷點(diǎn)，若節(jié)點(diǎn)處于分布式電源孤島區(qū)域內(nèi)且電源足以滿足該節(jié)點(diǎn)供電則可視為第二類節(jié)點(diǎn)，否則等待網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)完成后由系統(tǒng)電源供電，停電時(shí)間為故障隔離與聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)操作時(shí)間；

不受故障影響的負(fù)荷點(diǎn)。