一種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法
【專利摘要】一種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，本發(fā)明首先根據(jù)配電網(wǎng)的供電特性和轉(zhuǎn)供電特性，以斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)等反映其供電特性和轉(zhuǎn)供電特性的元件，進(jìn)行第一層區(qū)域劃分，形成配電網(wǎng)的父級(jí)子區(qū)域，對(duì)每個(gè)父級(jí)子區(qū)域，根據(jù)其供電的電源路徑，以途徑的斷路器、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)為節(jié)點(diǎn)，形成其潮流通道表，從而確定每個(gè)父級(jí)子區(qū)域故障后果類型。對(duì)每個(gè)子區(qū)域，以熔斷器為分界點(diǎn)，形成各個(gè)父級(jí)子區(qū)域的二級(jí)子區(qū)域。根據(jù)二級(jí)子區(qū)域的連接關(guān)系和父級(jí)子區(qū)域的潮流通道表，評(píng)估父級(jí)子區(qū)域及其負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)，綜合所有父級(jí)子區(qū)域的供電可靠性指標(biāo)，形成配電網(wǎng)的供電可靠性指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的供電可靠性評(píng)估。
【專利說(shuō)明】—種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于中壓配電網(wǎng)供電可靠性評(píng)估范疇。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，配電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜，電力用戶對(duì)供電可靠性的要求也越來(lái)越高。對(duì)于供電企業(yè)而言，尋找配電網(wǎng)中的薄弱環(huán)節(jié)，將有限的資金最大限度的提高配電網(wǎng)的供電可靠性，是其面臨的重大問(wèn)題。同時(shí)，在日常的配電網(wǎng)運(yùn)行管理中，通過(guò)評(píng)估配電網(wǎng)的可靠性水平，可以有效制定配電網(wǎng)的大修技改，促進(jìn)供電可靠性管理水平的提高，具有重要的實(shí)際和經(jīng)濟(jì)意義。
[0003]目前，配電網(wǎng)供電可靠性評(píng)估方法主要有解析法和模擬法兩大類。解析法主要是建立元件與系統(tǒng)之間的關(guān)系，通過(guò)公式計(jì)算，獲取可靠性指標(biāo)。解析法采用了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)手段，物理概念清晰，計(jì)算的準(zhǔn)確度高。但是隨著配電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，計(jì)算復(fù)雜度也急劇增加。常見(jiàn)的解析方法有故障模式及后果分析方法、網(wǎng)絡(luò)等值法、最小路法、網(wǎng)絡(luò)等值法和狀態(tài)空間法等。模擬法的代表方法主要是蒙特卡羅法，蒙特卡羅模擬法的主要研究思想是首先建立設(shè)備和系統(tǒng)的概率模型，使它們的參數(shù)等于問(wèn)題的解，然后通過(guò)對(duì)模型的抽樣實(shí)驗(yàn)來(lái)計(jì)算所求參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特征，最后給出所求解的近似值。該方法的特點(diǎn)在于十分靈活，不受系統(tǒng)規(guī)模的限制，而且能給出可靠性指標(biāo)的概率分布，但是其耗時(shí)多且精度不高。
[0004]本發(fā)明提出了一種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，根據(jù)配電網(wǎng)的供電特性和轉(zhuǎn)供電特性，以斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)等反映其供電特性和轉(zhuǎn)供電特性的元件，進(jìn)行第一層區(qū)域劃分，形成配電網(wǎng)的父級(jí)子區(qū)域，對(duì)每個(gè)父級(jí)子區(qū)域，根據(jù)其供電的電源路徑，以途經(jīng)的斷路器、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)為節(jié)點(diǎn)，形成其潮流通道表，從而確定每個(gè)父級(jí)子區(qū)域故障后果類型。對(duì)每個(gè)子區(qū)域，以熔斷器為分界點(diǎn)，形成各個(gè)父級(jí)子區(qū)域的二級(jí)子區(qū)域。根據(jù)二級(jí)子區(qū)域的連接關(guān)系和配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電決策集，評(píng)估父級(jí)子區(qū)域及其負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)，綜合所有父級(jí)子區(qū)域的供電可靠性指標(biāo)，形成配電網(wǎng)的供電可靠性指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的供電可靠性評(píng)估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了高效、精確地實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的供電可靠性評(píng)估，本發(fā)明提出了一種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，其步驟如下:
[0006]一種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，本發(fā)明特征是:
[0007]I)通過(guò)同步接口，采集配網(wǎng)GIS系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，初始化中壓配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息包括:變電站信息、線路信息、開(kāi)關(guān)信息、負(fù)荷信息；
[0008]2)通過(guò)供電可靠性信息管理平臺(tái)(全國(guó)統(tǒng)一的供電可靠性信息系統(tǒng))，采用最近3-5年的歷史數(shù)據(jù)，初始化導(dǎo)線(裸導(dǎo)線、絕緣導(dǎo)線、電纜)、配電變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器這些基本元件單元基礎(chǔ)信息，包括平均故障率、平均故障修復(fù)時(shí)間；
[0009]3)以斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)為分界點(diǎn)，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行第一層區(qū)域劃分，形成父級(jí)子區(qū)域，記為DFi (Fi為父級(jí)子區(qū)域編號(hào))，對(duì)屬于同一個(gè)DFi的元件單元(開(kāi)關(guān)元件、線路和負(fù)荷)，都有同一的供電特性和轉(zhuǎn)供電特性；
[0010]4)以DFi為基本單元，以斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)為潮流通道節(jié)點(diǎn)，形成每個(gè)DFi的潮流通道表，并確定DFi的上級(jí)區(qū)域集合和子區(qū)域；根據(jù)潮流通道表和各個(gè)區(qū)域的負(fù)荷容量、用戶等級(jí)，建立配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電決策集；
[0011]5)對(duì)每個(gè)DFi，以熔斷器為分界點(diǎn)，形成DFi的二級(jí)子區(qū)域，DFi的二級(jí)子區(qū)域包括兩種類型，負(fù)荷點(diǎn)(從熔斷器到配電變壓器)分塊和橋分塊(DFi所有熔斷器包含的模塊)；
[0012]6)對(duì)DFi，通過(guò)配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電決策集，確定上級(jí)區(qū)域停運(yùn)時(shí)，其轉(zhuǎn)供電情況；
[0013]7)根據(jù)二級(jí)子區(qū)域的分塊情況計(jì)算DFi的固有可靠性指標(biāo)；根據(jù)其轉(zhuǎn)供電情況，計(jì)算上級(jí)區(qū)域影響的可靠性指標(biāo)；根據(jù)子區(qū)域入口斷路器的拒動(dòng)情況，計(jì)算其子區(qū)域影響的可靠性指標(biāo)；
[0014]8)評(píng)估DFi及其負(fù)荷點(diǎn)的供電可靠性指標(biāo)；
[0015]9)綜合所有DFi及其負(fù)荷點(diǎn)供電可靠性指標(biāo)，形成配電網(wǎng)的供電可靠性指標(biāo)。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，該方法的特點(diǎn)在于十分靈活，不受系統(tǒng)規(guī)模的限制，而且能給出配電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)的概率分布，計(jì)算簡(jiǎn)單，評(píng)估精度高，適用于工程實(shí)際的配電網(wǎng)供電可靠性評(píng)估。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為配電網(wǎng)的一級(jí)區(qū)域劃分示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明一種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明為一種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，其【具體實(shí)施方式】為:
[0020]I)通過(guò)同步接口，采集配網(wǎng)GIS系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，初始化中壓配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息:變電站信息、線路信息、開(kāi)關(guān)信息、負(fù)荷信息；
[0021]2)通過(guò)供電可靠性信息管理平臺(tái)(全國(guó)統(tǒng)一的供電可靠性信息系統(tǒng))，采用最近3年的歷史數(shù)據(jù)，初始化導(dǎo)線(裸導(dǎo)線、絕緣導(dǎo)線、電纜等)、配電變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器等基本元件單元基礎(chǔ)信息，主要包括平均故障率、平均故障修復(fù)時(shí)間、基本元件運(yùn)行年限；
[0022]3)以斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行父級(jí)子區(qū)域劃分，初始化父級(jí)子區(qū)域信息，包括邊界父級(jí)子區(qū)域編號(hào)、斷路器集合、入口斷路器、用戶數(shù)、供電容量等；
[0023]4)以熔斷器為節(jié)點(diǎn)對(duì)父級(jí)子區(qū)域進(jìn)行劃分，形成各個(gè)父級(jí)子區(qū)域的二級(jí)子區(qū)域，包括橋分塊和負(fù)荷點(diǎn)分塊，并初始化二級(jí)子區(qū)域的相關(guān)信息:元件構(gòu)成、元件的基本數(shù)據(jù)參數(shù)；
[0024]5)對(duì)每個(gè)父級(jí)子區(qū)域，形成其主潮流通道表和后備潮流通道表；
[0025]6)根據(jù)潮流通道表，綜合各區(qū)域的供電容量和用戶等級(jí)，形成配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電決策集；
[0026]7)根據(jù)橋分塊和負(fù)荷分塊的元件構(gòu)成，計(jì)算各父級(jí)子區(qū)域和負(fù)荷分塊的固有可靠性指標(biāo)，根據(jù)子區(qū)域的固有可靠性指標(biāo)和斷路器的拒動(dòng)概率，計(jì)算子區(qū)域影響的供電可靠性指標(biāo)，根據(jù)配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電決策集，計(jì)算上級(jí)區(qū)域影響的供電可靠性指標(biāo)；
[0027]8)計(jì)算各區(qū)域及其負(fù)荷供電可靠性指標(biāo)；
[0028]9)根據(jù)各區(qū)域、負(fù)荷的供電可靠性指標(biāo)，計(jì)算系統(tǒng)的供電可靠性指標(biāo)，形成最終的配電網(wǎng)可靠性評(píng)估結(jié)果。
[0029]本發(fā)明以斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)為分界點(diǎn)，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行第一層區(qū)域劃分，形成父級(jí)子區(qū)域。以某供電局的一條線路為例，如圖1所示，Bi表示斷路器，Si表示隔離開(kāi)關(guān)，N/0表示聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，F(xiàn)i表示熔斷器。[0030]通過(guò)第一層級(jí)的劃分，形成了 Dfi到Df8八個(gè)父級(jí)子區(qū)域。對(duì)每一個(gè)DFi，可以用如下公式表達(dá):
[0031]DFi= {numFi,入口開(kāi)關(guān)元件，{邊界開(kāi)關(guān)集合}，λ DFi, y DFi}
[0032]其中，λ DFi表示區(qū)域DFi平均故障率，YDFi表示區(qū)域DFi平均故障修復(fù)時(shí)間。
[0033]對(duì)每一個(gè)父級(jí)子區(qū)域，以熔斷器為分界點(diǎn)，進(jìn)行進(jìn)一步劃分，形成該區(qū)域的子塊，子塊主要分兩種類型:由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)和熔斷器包含的串聯(lián)部分主干橋分塊；由線路、配電變壓器串聯(lián)的負(fù)荷分塊。每個(gè)子塊可以表示為:
[0034]Dsij=Inumsij,父級(jí)子區(qū)域，{邊界開(kāi)關(guān)集合}，λ SFiJ, y SFiJ}
[0035]其中，λ SFiJ表示區(qū)域DFi的子塊Dsu平均故障率，Y DFiJ表示區(qū)域DFi的子塊Dsij平均故障修復(fù)時(shí)間。
[0036]對(duì)每個(gè)父級(jí)子區(qū)域的所有子塊而言，其他父級(jí)子區(qū)域?qū)λ墓收虾蠊绊懢３忠恢隆?br> [0037]I)潮流通道表的生成。從配電網(wǎng)的電源點(diǎn)的出口斷路器出發(fā)，根據(jù)其潮流方向，搜索每個(gè)父級(jí)子區(qū)域的潮流通道，以其達(dá)到該區(qū)域所經(jīng)過(guò)的開(kāi)關(guān)類元件表示。以圖一所示的配電網(wǎng)為例?？梢垣@得如下潮流通道表:
【權(quán)利要求】
1.一種基于層次區(qū)域潮流通道的中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法，其特征是: 1)通過(guò)同步接口，采集配網(wǎng)GIS系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)，初始化中壓配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)信息包括:變電站信息、線路信息、開(kāi)關(guān)信息、負(fù)荷信息； 2)通過(guò)供電可靠性信息管理平臺(tái)，采用最近3-5年的歷史數(shù)據(jù)，初始化導(dǎo)線、配電變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器這些基本元件單元基礎(chǔ)信息，包括平均故障率、平均故障修復(fù)時(shí)間； 3)以斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)為分界點(diǎn)，對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行第一層區(qū)域劃分，形成父級(jí)子區(qū)域，記為DFi式中Fi為父級(jí)子區(qū)域編號(hào)，對(duì)屬于同一個(gè)DFi的元件單元，都有同一的供電特性和轉(zhuǎn)供電特性； 4)以DFi為基本單元，以斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)為潮流通道節(jié)點(diǎn)，形成每個(gè)DFi的潮流通道表，并確定DFi的上級(jí)區(qū)域集合和子區(qū)域；根據(jù)潮流通道表和各個(gè)區(qū)域的負(fù)荷容量、用戶等級(jí)，建立配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電決策集； 5)對(duì)每個(gè)DFi，以熔斷器為分界點(diǎn)，形成DFi的二級(jí)子區(qū)域，DFi的二級(jí)子區(qū)域包括兩種類型，負(fù)荷點(diǎn)即從熔斷器到配電變壓器分塊和橋分塊即DFi所有熔斷器包含的模塊； 6)對(duì)DFi，通過(guò)配電網(wǎng)的轉(zhuǎn)供電決策集，確定上級(jí)區(qū)域停運(yùn)時(shí)，其轉(zhuǎn)供電情況； 7)根據(jù)二級(jí)子區(qū)域的分塊情況計(jì)算DFi的固有可靠性指標(biāo)；根據(jù)其轉(zhuǎn)供電情況，計(jì)算上級(jí)區(qū)域影響的可靠性指標(biāo)；根據(jù)子區(qū)域入口斷路器的拒動(dòng)情況，計(jì)算其子區(qū)域影響的可靠性指標(biāo)； 8)評(píng)估DFi及其負(fù)荷點(diǎn)的供電可靠性指標(biāo)； 9)綜合所有DFi及其負(fù)荷點(diǎn)供電可靠性指標(biāo)，形成配電網(wǎng)的供電可靠性指標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK103500288SQ201310484520
【公開(kāi)日】2014年1月8日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】黃緒勇, 陳娟, 孫鵬, 楊清, 張建, 劉宗兵, 王芬 申請(qǐng)人:云南電力試驗(yàn)研究院（集團(tuán)）有限公司電力研究院, 云南電網(wǎng)公司技術(shù)分公司