[發明專利]一種計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法

有效

• 申請號: 202010873727.6
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112101742B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 曾廣璇;余濤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據一次系統元件、負荷點和二次終端設備數據，形成一次系統開關上游鄰接矩陣和開關下游鄰接矩陣，具體為：對一次網絡開關元件進行編號，根據開關之間的相鄰關系及上下游位置形成一次系統開關上游鄰接矩陣和開關下游鄰接矩陣；

S2、對一次系統進行最小配電區域分區，根據正常情況功率方向和轉供電下功率方向分別形成供電鄰接矩陣和轉供電鄰接矩陣，包括：

以開關設備為邊界，將相鄰開關之間的所有一次元件作為最小配電區域，對一次系統進行分區并進行編號，其中，電源和聯絡開關分別作為一個區域；

由電源位置確定正常情況下的功率方向，根據區域的位置形成供電鄰接矩陣；

由聯絡開關的位置確定轉供電情況下的功率方向，根據區域的位置形成轉供電鄰接矩陣；

S3、采用序貫蒙特卡洛方法對一次系統元件進行抽樣，確定一次系統故障元件，并得到未計及二次終端狀態的首、末開關動作矩陣，由此獲得未計及二次終端狀態的供電鄰接矩陣和轉供電鄰接矩陣，計算出未計及二次終端狀態的供電可達性矩陣和轉供電可達性矩陣，包括：

確定一次系統故障元件，判斷隔離故障元件需要動作的開關設備，并用未計及二次終端狀態的首、末開關動作矩陣描述；

利用未計及二次終端狀態的首、末開關動作矩陣對供電鄰接矩陣、轉供電鄰接矩陣進行修正獲得未計及二次終端狀態的供電鄰接矩陣和轉供電鄰接矩陣；

由未計及二次終端狀態的供電鄰接矩陣和轉供電鄰接矩陣通過計算獲得未計及二次終端狀態的供電可達性矩陣和轉供電可達性矩陣；

S4、采用非序貫蒙特卡羅法對二次終端設備進行抽樣，判斷二次終端設備是否發生故障，分別形成首開關終端狀態矩陣、末開關終端狀態矩陣，確定首、末開關實際動作矩陣，得到實際供電鄰接矩陣和轉供電鄰接矩陣，由此計算得到實際的供電可達性矩陣和轉供電可達性矩陣，包括：

確定二次系統終端設備的狀態，并用首開關終端狀態矩陣、末開關終端狀態矩陣描述；

由首開關終端狀態矩陣、末開關終端狀態矩陣判斷開關的動作狀態，確定首、末開關實際動作矩陣；

利用首、末開關實際動作矩陣對供電鄰接矩陣、轉供電鄰接矩陣進行修正獲得實際供電鄰接矩陣和轉供電鄰接矩陣；

由實際供電鄰接矩陣和轉供電鄰接矩陣通過計算獲得實際的供電可達性矩陣和轉供電可達性矩陣；

S5、對比未計及二次終端狀態的供電可達性矩陣和實際的供電可達性矩陣、未計及二次終端狀態的轉供電可達性矩陣和實際的轉供電可達性矩陣可以確定受故障影響區域中的故障停電區域和誤停電區域，包括：

根據未計及二次終端狀態的供電可達性矩陣和轉供電可達性矩陣，確定由于一次系統元件故障而造成的停電區域，即故障停電區域，停電時間為故障修復時間；

根據實際的供電可達性矩陣和轉供電可達性矩陣，獲得實際情況下所有的停電區域，排除故障停電區域之外，剩余停電區域為二次終端設備故障導致的停電區域，即誤停電區域，停電時間為人工倒閘時間；

S6、更新受故障影響區域的負荷停電時間、停電次數和總缺供電量；

S7、重復步驟S3～步驟S6，直到總時間達到預定的仿真時間，統計得到各個負荷的停電時間、停電次數、缺供電量，由此獲得負荷的可靠性指標及系統的可靠性指標。

2.根據權利要求1所述的計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法，其特征在于，所述一次系統元件、負荷點和二次終端設備數據包括：一次系統元件可靠性參數和位置信息，對每個負荷點根據其負荷特性輸入其1-12月對應的平均功率，二次終端設備可靠性參數和與一次系統開關的對應關系。

3.根據權利要求1所述的計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法，其特征在于，所述更新受故障影響區域的負荷停電時間、停電次數和總缺供電量包括：

對負荷點在仿真過程中發生的所有停電情況累計停電時間、停電次數、總缺供電量；

特別地，更新總缺供電量計及負荷特性，考慮不同類型的負荷在不同時間段的變化情況。

4.根據權利要求3所述的計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法，其特征在于，對于單個負荷i：

單個負荷i的負荷平均停電持續時間：

單個負荷i的負荷年平均停電時間：

單個負荷i的負荷年損失電量期望值：

其中負荷i累計停電時間為t_i，累計停電次數為m_i，P_month和t_off為仿真過程中一次故障中受影響區域負荷對應功率和停電時間；λ_Li為單個負荷的故障率，T為設定的仿真總時間；

各個負荷點的可靠性指標統計得到系統平均停電頻率SAIFI、系統平均停電持續時間SAIDI、平均供電可靠率ASAI、缺供電量期望EENS，系統可靠性指標如下：

其中N_i為負荷點i的用戶數，R為系統負荷點集合。