考慮二次設(shè)備影響的主動配電網(wǎng)信息傳輸可靠性評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種考慮二次設(shè)備影響的主動配電網(wǎng)信息傳輸可靠性評估方法，屬于 配電網(wǎng)可靠性評估技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 主動配電網(wǎng)發(fā)展的一個重要標(biāo)志是實現(xiàn)故障后的"智能自愈"功能，從而提高用戶 的可靠性。在主動配電網(wǎng)的發(fā)展過程中，考慮自動化系統(tǒng)，也就是二次設(shè)備故障對于用戶可 靠性的影響，成為一個重要的研宄課題。主動配電網(wǎng)中的二次設(shè)備根據(jù)其功能可以分為終 端采集設(shè)備、信息傳輸系統(tǒng)和控制主站三類，通過控制主站的遠(yuǎn)程控制，實現(xiàn)與終端采集設(shè) 備相關(guān)聯(lián)的斷路器或者分段開關(guān)等一次設(shè)備的自動操作，是實現(xiàn)故障后快速恢復(fù)供電的關(guān) 鍵因素。考慮二次設(shè)備的影響，改變了傳統(tǒng)配電網(wǎng)的可靠性評估模型和算法，使得傳統(tǒng)配電 網(wǎng)的可靠性評估算法不再適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提出一種考慮二次設(shè)備影響的主動配電網(wǎng)信息傳輸可靠性評估 方法，。在傳統(tǒng)配電網(wǎng)可靠性評估的基礎(chǔ)上，考慮二次設(shè)備故障對于用戶的故障率以及年停 電時間的影響，基于一次設(shè)備的區(qū)域進(jìn)行可靠性評估，有效提高配電網(wǎng)可靠性評估的計算 效率，以用于大規(guī)模配電網(wǎng)的可靠性評估中。
[0004] 本發(fā)明提出的考慮二次設(shè)備影響的主動配電網(wǎng)信息傳輸可靠性評估方法，包括以 下步驟：
[0005] (1)將主動配電網(wǎng)中的二次設(shè)備分為終端采集設(shè)備、信息傳輸系統(tǒng)和控制主站，其 中信息傳輸系統(tǒng)包括信息傳輸設(shè)備和信息傳輸通道，通過下式計算主動配電網(wǎng)中控制主站 的可用率Q為：
【主權(quán)項】
1. 一種考慮二次設(shè)備影響的主動配電網(wǎng)信息傳輸可靠性評估方法，其特征在于該方法 包括W下步驟： (1) 將主動配電網(wǎng)中的二次設(shè)備分為終端采集設(shè)備、信息傳輸系統(tǒng)和控制主站，其中信 息傳輸系統(tǒng)包括信息傳輸設(shè)備和信息傳輸通道，通過下式計算主動配電網(wǎng)中控制主站的可 用率Q為：
其中，y為主動配電網(wǎng)中控制主站的修復(fù)率，n為主動配電網(wǎng)中控制主站的故障率； (2) 通過下式計算主動配電網(wǎng)終端采集設(shè)備中的第a個終端采集設(shè)備的可用率W。為：
其中，0。為主動配電網(wǎng)終端采集設(shè)備中的第a個終端采集設(shè)備的修復(fù)率，0。為主動 配電網(wǎng)終端采集設(shè)備中的第a個終端采集設(shè)備的故障率，a= 1，2…A，其中，A為主動配電 網(wǎng)中終端采集設(shè)備的個數(shù)； (3) 建立主動配電網(wǎng)終端采集設(shè)備中的第a個終端采集設(shè)備到主動配電網(wǎng)控制主站的 最短路集D。為； Da= (d。da...屯...dj 其中，d。為上述最短路集中的第c條最短路，C為上述最短路集中最短路的條數(shù)，c= 1,2-C, 屯 _{{g1,拓...gb. . .Sr},化 1,h]. . .hf. . .hp}} 其中，gb為上述第c條最短路中信息傳輸系統(tǒng)的第b個信息傳輸設(shè)備，b= 1，2…B，B為上述第c條最短路中信息傳輸設(shè)備的個數(shù)，hf為上述第c條最短路中信息傳輸系統(tǒng)的第 f條信息傳輸通道，f= 1，2…F，F(xiàn)為上述第C條最短路中信息傳輸通道的條數(shù)； (4) 計算上述最短路集D。的第C條最短路的可用率為；
其中，n0代表連續(xù)相乘，ab為第b個信息傳輸設(shè)備的修復(fù)率，5b為第b個信息傳輸 設(shè)備的故障率；Xf為第f條信息傳輸通道的修復(fù)率；ef為第f條信息傳輸通道的故障率； (5) 計算上述最短路集D。的可用率為；
(6) 計算主動配電網(wǎng)中信息在第a個終端采集設(shè)備和控制主站之間正確傳輸?shù)母怕蔖。 為： P"=Qw',R,i, (7) 對主動配電網(wǎng)中的一次設(shè)備W斷路器或分段開關(guān)進(jìn)行分區(qū)，W斷路器或分段開關(guān) 作為開始，每個區(qū)域內(nèi)含有一個斷路器或分段開關(guān)； 設(shè)主動配電網(wǎng)中任意兩個區(qū)域分別為區(qū)域i和區(qū)域j，定義區(qū)域的上下游關(guān)系為；若區(qū) 域i位于區(qū)域j與變電站之間的道路上，則區(qū)域i是區(qū)域j的上游，區(qū)域j是區(qū)域i的下 游； 定義區(qū)域i和區(qū)域j之間的區(qū)域連接矩陣Ml(i，j)的值為；若區(qū)域i與區(qū)域j重疊， 則Mi(i，如=0,若區(qū)域i是區(qū)域j的上游，則Mi(i，如=1，若區(qū)域i是區(qū)域j的下游，則 Mi(i，j) = 2,若區(qū)域i既非區(qū)域j的上游，也非區(qū)域j的下游，則Mi(i，j) = 3 ; (8) 定義主動配電網(wǎng)中區(qū)域i和區(qū)域j之間的故障判斷矩陣M2(i，j)的值為： Ma(i,j) =Mi(ccB,i，j) 其中，為區(qū)域i發(fā)生故障后，切除該故障時動作的斷路器所在區(qū)域，M2(i，j)的值的 計算方法為；若區(qū)域CcB，i與區(qū)域j重疊，則Mi(Ccb，。j) =0,也就是M2(i，j) = 0,若區(qū)域CcB，i 是區(qū)域j的上游，則Mi(Ccb，。_]'）= 1，也就是M2(i, _]'）= 1，若區(qū)域CcB，i是區(qū)域j的下游，則 Mi(Ccb,。j) = 2,也就是M2(i，j) = 2,若區(qū)域CcB,i既非區(qū)域j的上游，也非區(qū)域j的下游，貝IJ Mlkciu，j) = 3,也就是M2 (i,j) = 3 ; (9) 根據(jù)上述區(qū)域連接矩陣Ml(i，j)和故障判斷矩陣M2(i，j)的值，對主動配電網(wǎng)的負(fù) 荷點S進(jìn)行分類，若為Ml(i,j) = 2 且M2 (i,j) = 0、Mi(i,j) = 2 且M2 (i,j) = 1 或Ml(i,j) =3&M2(i，如=1中的任意一種情況，則負(fù)荷點s屬于第一類負(fù)荷；若為Mi(i，如=0且 M2(i,j) = 〇、Mi(i,j) = 0 且M2(i,j) = 1 或Mi(i,j) = j) = 1 中的任意一種情況， 則負(fù)荷點s屬于第二類負(fù)荷；若為Mi(i,j) = 2且M2(i,j) = 2或Mi(i,j) = 3且M2(i,j) =3,則負(fù)荷點s屬于第S類負(fù)荷； (10) 設(shè)上述區(qū)域i中一次設(shè)備發(fā)生故障對負(fù)荷點s的故障率為韋，區(qū)域i中一次設(shè) 備發(fā)生故障對負(fù)荷點S的年停電時間為t/式，并設(shè)與負(fù)荷點S所在區(qū)域的首端斷路器或分 段開關(guān)相對應(yīng)的終端采集設(shè)備為第a個終端采集設(shè)備， 若負(fù)荷點S屬于第一類負(fù)荷，則故障率本：和年停電時間的值分別為：
其中，K為上述區(qū)域i內(nèi)一次設(shè)備的個數(shù)，Ak為區(qū)域i內(nèi)第k個一次設(shè)備的故障率，P。 為步驟（6)計算得到的信息在第a個終端采集設(shè)備和控制主站之間正確傳輸?shù)母怕剩瑃。。為 負(fù)荷點S所在區(qū)域首端的分段開關(guān)的自動動作時間，tmu為分段開關(guān)的人工動作時間； 若負(fù)荷點S屬于第二類負(fù)荷，則故障率乂f和年停電時間U式的值為；
其中，tk為上述區(qū)域i內(nèi)第k個一次設(shè)備的故障維修時間； 若負(fù)荷點S屬于第S類負(fù)荷，則故障率i，：和年停電時間t/j吉的值為：
(11)遍歷主動配電網(wǎng)中的所有區(qū)域，重復(fù)步驟（9)和步驟（10)，累加得到負(fù)荷點s最 終的故障率W及年停電時間t/f為：
其中，I為主動配電網(wǎng)中區(qū)域個數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種考慮二次設(shè)備影響的主動配電網(wǎng)信息傳輸可靠性評估方法，屬于配電網(wǎng)可靠性評估技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明建立了一種考慮二次設(shè)備影響的主動配電網(wǎng)可靠性評估的解析計算方法。本發(fā)明首先基于主動配電網(wǎng)的工程實踐，得到終端采集設(shè)備、信息傳輸系統(tǒng)和控制主站的故障率以及修復(fù)率，并采用最短路集的方法，得到主動配電網(wǎng)中信息在終端采集設(shè)備和控制主站之間正確傳輸?shù)母怕?。建立了區(qū)域連接矩陣和故障判斷矩陣，并基于此將負(fù)荷點進(jìn)行分類。最后，逐個對每個區(qū)域中的一次設(shè)備故障對于負(fù)荷點可靠性的影響進(jìn)行評估，得到了負(fù)荷點的故障率以及年停電時間的可靠性指標(biāo)。這個計算過程物理概念清晰，能夠有效和定量的評估二次設(shè)備對主動配電網(wǎng)可靠性的影響。
【IPC分類】G06Q50-06, G06Q10-06
【公開號】CN104850959
【申請?zhí)枴緾N201510290048
【發(fā)明人】吳文傳, 陳璨, 郭昆亞, 張伯明, 孫宏斌, 王英男, 黃哲洙, 金鵬, 郭慶來
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 清華大學(xué), 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司沈陽供電公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月29日