一种基于元件传递特性的配电网可靠性快速评估方法

摘要

本发明公开了一种基于元件传递特性的配电网可靠性快速评估方法；该方法先可靠性指标逆流传递过程考虑了下游故障对上游负荷的停电影响，顺流传递过程考虑了上游故障对下游负荷的停电影响。在逆流传递过程中，先将支线的可靠性指标传递到馈线上，再从馈线末端开始传递至上一级馈线中。在顺流传递中，通过保护元件的逐级传递，将不同保护元件的操作时间计入可靠性指标当中。结合此两种等值过程则可得到系统中每一点的可靠性指标。该方法考虑了保护元件的不可靠动作率，实现了可靠性指标的全网络传递。本发明采用了集中分类传递的方式，实现了指标的全网络传递，当馈线越多或越长时，效果越明显。

主权项

一种基于元件传递特性的配电网可靠性快速评估方法，其特征在于，包括如下计算步骤：1)根据保护元件传递路径，先确定可靠性指标的逆流传递过程，逆流传递过程包含如下步骤2)至步骤5)；2)将具有相同首遇熔断器的网络元件可靠性指标和该首遇熔断器可靠性指标归并到该熔断器末端，得末端未逆指标；3)根据传递特性与馈线上保护元件可靠性指标，得到熔断器首端未逆指标和馈线上保护元件的末端未逆指标初始值；4)归并算出保护元件的末端新未逆指标和已逆指标初始值，根据传递特性，得到保护元件首端的逆流指标初始值；5)从馈线末端开始，根据传递特性，归并分段开关的首端已逆指标初始值，算出馈线上保护元件首末端的新逆流指标；6)判断该级是否为首级馈线或支线，若是，则开始进行可靠性指标的顺流传递计算，否则开始上级网络的逆流指标传递，即回到步骤2)，判断出该级属于首级馈线/支线，进行顺流传递过程，可靠性指标的顺流传递计算过程包括如下步骤7)至步骤14)；7)判断该保护元件是否为在主馈线上的分段开关，若是则执行下述步骤8)～10)，否则执行下述步骤11)～13)；8)根据顺流传递特性，归并得到分段开关的未顺指标；9)传递分段开关的已顺指标，得到保护元件不需动作的顺流指标；10)归并算出分段开关的顺流总指标；11)保护元件不是位于主馈线，则开始归并算出保护元件的首端逆流总指标；12)归并算出首遇保护元件末端逆流总指标；13)算出保护开关元件的顺流总指标；14)判断元件所在馈线/支线是否为末级并且完成传递过程，若是，则开始计算负荷点的可靠性指标，否则开始下级馈线/支线的顺流指标传递；15)负荷的可靠性指标为负荷的首遇保护元件末端的逆流指标与顺流指标的归并值，包括：$\left\{\begin{array}{c}{r}_j=({\lambda }_{i-o,E}^u\times r_{i-o,E}^u-{\lambda }_{i-o,\mathrm{non}-E}^u\times r_{i-o,\mathrm{non}-E}^u+{\lambda }_i^d\times r_i^d)/({\lambda }_{i-o,E}^u+{\lambda }_{i-o,\mathrm{non}-E}^u+{\lambda }_i^d)\\ {\lambda }_j={\lambda }_{i-o,E}^u+{\lambda }_{i-o,\mathrm{non}-E}^u+{\lambda }_i^d\end{array}\right.---\left(1\right)$式中，λ_j，r_j分别为负荷的可靠性指标；λ^u_i‑o,E，r^u_i‑o,E为负荷的首遇保护元件末端的已逆指标，下标o表示元件的末端，为未经过保护元件；下标p表示元件ⁱ的首端，是已经过保护元件；下标non‑E表示在传递过程中未遇到分段开关的可靠性指标，为未遇指标；下标E表示已遇到分段开关的可靠性指标，为已遇指标；上标u表示逆流传递指标；λ^u_i‑o,E表示元件i的末端已遇到分段开关的逆流传递可靠性指标，为年平均停电率；r^u_i‑o,E表示元件i的末端已遇到分段开关的逆流传递可靠性指标，为故障平均时间；r^u_{i‑o,non‑E}表示元件i的末端未遇到分段开关的逆流传递可靠性指标；i和j分别表示配电系统模型中的元件i和元件j；上标d表示顺流传递指标；r_i为分段开关i的动作时间，λ^d_i、r^d_i分别表示负荷i的顺流传递指标的年平均停电率和故障平均时间；16)确定平均停电频率指标SAIFI；(次/电力客户·年)；确定系统平均停电持续时间指标SAIDI；(小时/电力客户·年)；确定电力客户平均停电持续时间指标CAIDI；(小时/停电电力客户·年)；确定平均供电可用率指标ASAI；其中，N_i为总的电力客户数，R为系统负荷点的集合；U_i为系统负荷点每个电力客户持续停电小时数。