[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

本發(fā)明公開(kāi)了一種計(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，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。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)可靠性的優(yōu)化評(píng)估方法，特別涉及一種計(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。

背景技術(shù)

可靠性是指電力系統(tǒng)在數(shù)量和質(zhì)量上持續(xù)滿足終端用戶用電需求的能力。研究數(shù)據(jù)表明，通常配電系統(tǒng)故障事件占用戶供電中斷的80％-95％。

通常情況下，配電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要為輻射型網(wǎng)絡(luò)，以及部分環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。輻射型配電網(wǎng)具有潮流單向性和沿線分接負(fù)荷等特點(diǎn)，這有利于配電系統(tǒng)級(jí)保護(hù)裝置的協(xié)調(diào)控制。然而，與高度互聯(lián)的輸電系統(tǒng)相比，這種輻射狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)降低了配電系統(tǒng)的可靠性。由于輻射狀網(wǎng)絡(luò)潮流的單向性，負(fù)荷點(diǎn)與電源節(jié)點(diǎn)之間的任何電力元件的失效都可能導(dǎo)致負(fù)荷點(diǎn)斷開(kāi)連接，用戶供電中斷，因此越是遠(yuǎn)離電源的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)供電可靠性越差。為了提高配電系統(tǒng)的可靠性，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膬?yōu)化以及合理地配置分布式電源來(lái)提高負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的可靠性。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)，即通過(guò)改變配電網(wǎng)的分區(qū)和聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)來(lái)改變配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以最小化供電中斷的持續(xù)時(shí)間和概率，從而提高了配電系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)降低網(wǎng)損、提高電壓質(zhì)量和平衡負(fù)載等目的。分布式電源在緊急情況下能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載的轉(zhuǎn)移，對(duì)其進(jìn)行合理地配置和擴(kuò)展，也能對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性產(chǎn)生積極影響。

在以往的研究中，在含分布式電源配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估問(wèn)題的相關(guān)研究中，較少考慮網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘜?duì)供電可靠性產(chǎn)生的影響。已有的研究主要集中在以提高系統(tǒng)可靠性為目標(biāo)的配電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化重構(gòu)等方面。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種計(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，考慮到網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪B續(xù)性變化，通過(guò)分階段恢復(fù)供電方案，可以有效縮短負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的停電時(shí)間以減少電量損失，提高配電系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)減少線路開(kāi)關(guān)的操作次數(shù)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

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，其特點(diǎn)是，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。

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；