[發明專利]一種基于故障后果解析表達的配電網可靠性薄弱環節分析方法

在審

• 申請號: 202110436241.0
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113094920A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 管必萍;周江昕;戴人杰;衛思明;趙萬劍;姚偉;羅鳳章
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司;天津大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F113/04;G06F119/02
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

本發明公開了一種基于故障后果解析表達的配電網可靠性薄弱環節分析方法，包括：步驟一，數據統計步驟；步驟二，構建故障關聯矩陣FIM步驟；步驟三，計算負荷節點和系統的可靠性指標步驟；步驟四，分別對可靠性影響因素進行靈敏度計算步驟，靈敏度計算值越大，則改進的可靠性提升越明顯。上述方法通過矩陣進行解析計算的形式計算出配電網可靠性指標，并且通過該方法能直觀地進行靈敏度計算，分析影響配電網可靠性的薄弱環節。

技術領域

本發明涉及配電系統可靠性評估領域，特別涉及基于故障后果解析表達的配電網可靠性薄弱環節分析方法。

背景技術

作為電力系統的重要組成部分，配電網直接面向電力用戶，其可靠性對于整個電力系統而言將起到至關重要的作用。隨著社會經濟的迅速發展，城市用戶對供電可靠性的要求越來越高。如何不斷完善城市配電網，滿足社會日益增長的優質供電需求，是當前供電企業面臨的重要挑戰。

當前已有相當成熟的可靠性計算方法，但隨著配電網規模增大，這些方法的計算過程將變得繁瑣，計算效率也受到影響，因此這些方法應用在實際電網的分析會比較麻煩。找到對于配電網可靠性與薄弱環節便捷高效的分析方法，是技術人員的主要目標。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種基于故障后果解析表達的配電網可靠性薄弱環節分析方法，能夠實現配電線路的額可靠性和薄弱環節分析。

實現上述目的的一種技術方案是：一種基于故障后果解析表達的配電網可靠性薄弱環節分析方法，包括如下步驟：

步驟一，數據統計步驟，統計數據包括設備故障率、設備故障修復時間、用戶數、網絡連接關系、分段開關操作時間、聯絡開關操作時間；

步驟二，構建故障關聯矩陣FIM步驟；支路故障對負荷節點的影響歸納為三種類型,影響類型a：只有等到故障修復后才能恢復供電；影響類型b：待故障隔離后，負荷可恢復由主電源供電；影響類型c：待故障隔離后，負荷可由聯絡線恢復供電；為對應三類支路故障對負荷的影響類型，構建三類FIM，即FIM A、FIM B以及FIM C；

步驟三，計算負荷節點和系統的可靠性指標步驟；

設N_l條支路的故障率組成的行向量為λ，支路的故障修復時間組成的行向量為μ，等效節點的負荷需求組成的行向量為L，則基于故障關聯矩陣，各個節點因支路故障所導致的停電次數指標λ^LP、節點停電時間指標μ^LP、節點失電量指標ens^LP可通過矩陣的代數運算得到：

式中的A、B、C分別表示三個FIM；t_sw代表支路的分段開關隔離故障的操作時間；t_op代表聯絡開關操作時間；運算符號表示Hadamard積，運算規則為矩陣或向量對應位置元素相乘；

系統的可靠性指標：

式中的n表示每個負荷節點的用戶數按照編號由小到大的順序排列組成的行向量，N表示總用戶數；

步驟四，分別對可靠性影響因素進行靈敏度計算，靈敏度計算值越大，則改進的可靠性提升越明顯；

對于可量化類參數，通過可靠性指標計算公式對相應參數求偏導即可得到靈敏度：

對于不可量化類參數，通過重新計算故障關聯矩陣并帶入相關公式計算得到靈敏度