[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

本發明提出了一種計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法，包括以下步驟：根據二次終端設備對一次系統的開關元件的控制作用，采用非序貫蒙特卡羅法對二次終端設備進行抽樣，模擬二次終端設備的工作狀態，通過首、末開關實際動作矩陣描述二次系統對一次系統可靠性的影響；對一次系統以開關為界進行分區，進行仿真，通過實際供電鄰接矩陣和轉供電鄰接矩陣描述區域的影響情況；根據不同種類的負荷的時間特性，在計算負荷缺供電量時計及負荷在當下所在月份所對應的平均功率。本發明方法從開關的終端狀態描述二次系統對一次系統可靠性的影響，采用區域可達性矩陣直觀反映故障影響情況，從用戶需求角度更加準確評估配電網的可靠性。

技術領域

本發明涉及配電網可靠性評估領域，涉及一種計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法。

背景技術

隨著技術的高速發展，電力已經成為推動社會正常運轉的重要動力，作為與用戶負荷直接連接的一環，配電網在整個電力供應中有重要地位，配電網的可靠性是保證供電質量重要評估指標。

電力系統負荷種類繁多，不同類型的負荷具有不同的用電特性和釋放過程。隨著行業分工進一步精細化，用戶對供電可靠性要求進一步提高，不同類型的負荷在不同時間的供電需求不同，故障停電對負荷的影響也逐漸呈現差異化，因此在可靠性評估中，計及負荷特性可以更加準確、全面衡量區域配電系統的供電持續性，從而反映負荷的重要性和用戶對可靠供電的滿意度。

二次系統結構包括配電自動化主站、對等通信網絡、配電自動化終端等部分，其中終端設備處于一二次系統交界位置，二次系統主要通過終端設備實現運行監控、故障處理等功能，因此二次系統的作用可以通過終端設備的運行狀態反映。配電網發生故障時，二次系統通過位于一次開關設備的二次系統終端設備快速完成故障定位，并控制開關實現故障隔離和供電恢復，盡可能減少故障的影響。因此當終端設備的控制功能出現故障，相鄰終端設備代替故障終端設備控制開關動作，從而導致系統無法實現故障最小范圍隔離，非故障區域停電，擴大故障影響范圍。

現有對配電網進行一二次可靠性評估大多集中于對某一設備功能的探究或某一特定場景的應用，如對斷路器控制功能失效或微網場景下的功率調節失效，均基于平均功率進行計算，尚未考慮負荷的時序變化過程(郭嘉,韓宇奇,郭創新,等.考慮監視與控制功能的電網信息物理系統可靠性評估[J].中國電機工程學報,2016,36(8):2123-2130.)，并不能真實有效地反映配電網的可靠性情況。因此在配電網可靠性評估中應適應不同負荷用電需求，考慮二次系統對一次系統的控制作用。本發明方法對一次系統采用序貫蒙特卡洛法、二次系統采用非序貫蒙特卡羅法，綜合一次系統元件以及二次終端設備發生故障的情況，考慮故障停電時間內的負荷特性，提出一種計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法。

發明內容

本發明方法提出一種計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法。該方法考慮負荷種類和時間的特性，基于二次系統終端設備對一次系統開關設備的控制作用，分別采用序貫蒙特卡洛法和非序貫蒙特卡羅法模擬一次系統元件和二次終端設備的故障情況，用可達性矩陣判定系統在故障處理過程中的故障影響區域，根據負荷位置和負荷特性更新負荷可靠性指標，最后統計得到系統的可靠性指標。

本發明至少通過如下技術方案之一實現。

一種計及負荷特性的配電網一二次可靠性評估的方法，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；

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；

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；