配电网可靠性评估的故障扩散方法

摘要

一种配电网可靠性评估的故障扩散方法，涉及放射状运行的中压配电网可靠性评估方法。本发明利用计算机，通过程序，采用状态枚举法进行配电网中各元件的故障事件枚举计算，并进行配电网潮流计算及配电网可靠性指标计算并输出。本发明能一次性形成配电网可靠性指标，能计算简单结构和带子馈线复杂结构的配电网的可靠性，还考虑了配电网中断路器、分支线保护、隔离开关、备用电源、备用变压器等影响，模型的通用性好，计算速度快，工程实用性强，便于推广应用。本发明可广泛应用于中压配电网的可靠性评估中，特别适用于3-20kV配电网的可靠性评估。

主权项

一种配电网可靠性评估的故障扩散方法，利用计算机，通过程序进行计算，其特征在于具体方法步骤如下：(1)输入配电网数据首先输入配电网的结构数据和电气数据及可靠性数据，配电网的结构数据，包括配电网中线路的连接关系及线路与变压器的连接关系，断路器、隔离开关的安装位置；配电网的电气数据，包括线路及变压器电阻、电抗，节点负荷功率、功率因素、同时系数；配电网的可靠性数据，包括统计的线路及变压器的故障率、修复时间，开关隔离操作时间；(2)计算配电网正常运行时的潮流第(1)步完成后，应用配电网潮流计算程序，计算配电网正常运行时的潮流，得到配电网各节点的电压幅值及相角、各线路传输的有功功率及无功功率；(3)配电网中各元件的故障事件枚举计算第(2)步完成后，采用状态枚举法，对配电网中各线路、变压器和断路器元件的故障事件分别进行枚举计算，现以一个故障元件枚举计算为例，其计算步骤如下：1)确定配电网中各节点的故障类型当配电网中任何故障事件发生后，根据故障扩散法，按照故障时间的不同，将配电网中的节点分成四类：a类正常节点，即配电网故障事件发生后，故障时间为零的节点；b类隔离操作节点，即配电网故障事件发生后，故障时间为隔离操作时间的节点；c类隔离和切换操作节点，即配电网故障事件发生后，故障时间为隔离操作加切换操作时间的节点；d类元件修复节点，即配电网故障事件发生后，故障时间为元件修复时间的节点；①确定a类正常节点首先向前搜索断路器并确定a类正常节点，即从枚举计算的故障元件开始，逆着正常潮流方向搜索断路器，第一个出现的断路器为故障元件的前向断路器，则配电网中故障元件所在馈线上的前向断路器前端的节点和其它馈线上的所有节点确定为a类正常节点；②确定d类元件修复节点第(3)——1)——①步完成后，再进行故障扩散并确定d类元件修复节点，即从枚举计算的故障元件开始向配电网各方向扩散，并判断是否遇到隔离开关或到达线路末端：当遇到隔离开关或到达线路末端时，则停止该方向的扩散；否则继续向外扩散直到各方向均遇到隔离开关或到达线路末端为止，则故障扩散过程中遍历到的节点确定为d类元件修复节点；③形成分块子系统第(3)——1)——②步完成后，再形成分块子系统，即首先在配电网中删除第(3)——1)——①步中确定的a类正常节点，再删除第(3)——1)——②步中确定的d类元件修复节点，则配电网中剩余的部分被分割成若干个分块子系统；④确定各分块子系统中节点的故障类型第(3)——1)——③步完成后，确定各分块子系统中节点的故障类型，现以一个分块子系统中节点的故障类型的确定为例，其它分块子系统中节点的故障类型的确定依此进行，首先判断分块子系统与前向断路器的连接关系：当分块子系统中与前向断路器相连时，则该分块子系统中的节点均为b类隔离操作节点；当分块子系统未与前向断路器相连时：再判断分块子系统与切换开关的连接关系：当分块子系统与切换开关相连时，则该分块子系统中的节点为c类隔离和切换操作节点；当分块子系统未与切换开关相连时，则该分块子系统中的节点为d类元件修复节点，然后再判断所有分块子系统中的节点故障类型是否均已确定：当所有分块子系统中的节点故障类型均已确定时，则进行下一步计算；否则就对下一个分块子系统中的节点进行故障类型确定，直至第(3)——1)——③步中所有分块子系统中的节点故障类型均已确定为止；⑤确定配电网中各节点的故障类型第(3)——1)——④步完成后，将第(3)——1)——④步确定的各分块子系统中节点的故障类型，加上第(3)——1)——①步确定的a类正常节点和第(3)——1)——②步确定的d类元件修复节点，就确定出配电网枚举的一个故障事件后所有节点的故障类型；2)计算配电网故障状态下的潮流第(3)——1)步完成后，首先应用潮流计算程序，计算当该枚举计算的元件故障时配电网的潮流，然后进行线路容量和电压越限检查：当无越限时，进行下一步计算；当有越限时，则采取无功补偿措施后，再进行越限检查：当无越限时，进行下一步计算；当有越限时，则进行负荷削减直至无越限为止；3)计算负荷节点可靠性指标第(3)——2)步完成后，首先根据节点故障类型和削减负荷量计算负荷节点可靠性指标，然后判断枚举故障事件是否完成：当完成时，则进行下一步计算；否则返回第(3)步再进行故障事件枚举，直至配电网中各元件的故障事件枚举完成为止；(4)计算配电网的可靠性指标第(3)步完成后，即配电网中各线路、变压器和断路器各元件的故障事件枚举计算完成后，根据各次故障事件枚举计算过程中第(3)——3)步的结果，计算配电网的可靠性指标并输出计算结果。