一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，包括：根据开关安装位置将包含有源配电网划分为9个区域；根据不同的故障分区对应的可靠性计算表达式，计算故障所处馈线对应的故障点造成的负荷点停电持续时间，包括：计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，及计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间；通过计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间，衡量系统可靠性，具体是采用系统平均停电频率指标SAIFI和系统平均停电持续时间指标SAIDI，来衡量系统可靠性。本发明专利技术的方法减少了分析量，能够对含分布式电源的配电网可靠性进行精确评估，对未来我国有源配电网的发展提供可靠性评估依据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及一种有源配电网可靠性评估方法。特别是设及一种用于公共机构城市 配电网规划工作的基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法。
技术介绍
配电系统作为联系终端用户与发、输电系统的纽带，是保证用户安全可靠供电的 重要环节。随着配电系统中分布式电源接入的迅速普及，分布式电源W其自身的特点给配 电系统带来了多种影响的同时，也将改变原有的配电系统可靠性评估的理论与方法。由于 用户可W同时从传统电源和分布式电源两方面获取电能，配电系统的故障模式影响分析过 程将发生根本性改变，需要考虑系统的孤岛运行。因此，在原有配电网可靠性评估方法的基 础上，结合分布式电源的特点，对含分布式电源的配电网进行可靠性评估，对配电网的规划 和运行具有重要的指导意义。 传统的配电网可靠性评估方法主要包括解析法和蒙特卡洛法两类。针对不同的配 电系统模式、复杂程度W及所需求的分析深度不同，选用的评估方法也不同。随着分析深度 的日益延伸，解析法的分析过程会变得异常庞杂，计算量也会大幅度增加。因此在评估配电 网可靠性时，主要考虑的是蒙特卡洛法，即利用计算机产生随机数对元件的失效事件进行 抽样构成系统失效事件集，再通过统计的方式计算可靠性指标的一类方法。在运种方法中， 系统的失效状态由计算机随机抽样产生，代替了解析法中的人工选取过程，其中一个抽样 点表示一个实际的样本，系统的可靠性指标是在积累了足够的样本数目后，对每个样本的 状态估计结果进行统计而得到。因此，相对于解析法，蒙特卡洛模拟法不仅比较直观，而且 更容易模拟负荷变化等随机因素和系统的校正控制策略。随着计算机运算速度的不断提升 和电力系统的日趋复杂，蒙特卡洛法在配电系统可靠性评估领域有着日益广泛的应用。 然而，当分布式电源接入配电网后，电网变成一个多电源与负荷点相连接的网络， 配电网结构和运行方式与传统配电网相比发生了深刻的改变。因此在评价含分布式电源的 配电网可靠性时需要综合考虑分布式电源自身出力波动性影响、分布式电源自身故障W及 分布式电源孤岛运行方式，特别是主动孤岛的影响。主动孤岛是指将故障隔离在孤岛区域 之外，此时分布式电源不退出运行，从而为孤岛内的负荷供电。在包含多个分布式电源的配 电系统中，为了形成主动孤岛，保护装置的动作逻辑将变得十分复杂。因此本文提出的一种 基于开关边界的含分布式电源的配电网可靠性评估方法W开关为边界将系统划分为不同 的区域，有利于故障定位，减少停电区域，便于精准评估电网可靠性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够减少分析量，提升计算精度的基于 开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法。 本专利技术所采用的技术方案是：一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方 法，包括如下步骤： I)根据开关安装位置，将包含有源配电网划分为9个区域，包括：故障区、无影响 区、上游隔离区、上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、下游隔离转供区、下游故障修复区、无 缝孤岛区和下游无缝孤岛转供区，所述区域划分依据是分布式电源接入配电网后，配电网 结构发生变化；开关位置不同，故障影响造成的停电时间、恢复供电过程和时间也不同； 2)根据不同的故障分区对应的可靠性计算表达式，计算故障所处馈线对应的故障 点造成的负荷点停电持续时间，包括：计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故 障率和停电持续时间，及计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续 时间； 3)通过计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间，衡量系统可靠性，具体是 采用系统平均停电频率指标SAIFI和系统平均停电持续时间指标SAIDI，来衡量系统可靠 性。 步骤1)所述的9个区域的划分定义如下： (1)故障区：是故障发生后，由开关限定的、包含故障点的最小区域； 阳〇1引 似无影响区：是故障发生后，由原电源供电，没有受到故障影响的区域； (3)上游隔离区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域上游，可由原电源继续 供电的区域； (4)上游无缝孤岛区：是故障发生后，位于故障区域上游，由分布式电源立即供电 而没有受到故障影响的区域； (5)下游隔离孤岛区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域下游，只可由分布 式电源继续供电的区域； (6)下游隔离转供区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域下游，可由联络电 源继续供电的区域； (7)下游故障修复区：是故障发生后，位于故障区域下游，造成停电且必须等待故 障修复后才可W继续供电的区域；[001引 做无缝孤岛区：是故障发生后，位于故障区域下游，仅由分布式电源立即供电而 没有受到故障影响的区域； (9)下游无缝孤岛转供区：是故障发生后，位于故障区域下游，先由分布式电源立 即供电，而后又可由联络电源共同供电，没有受到故障影响的区域。 步骤2)所述的不含分布式电源供电的区域包括故障区、无影响区、上游隔离区、 下游隔离转供区、下游故障修复区，所述计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电 故障率和停电持续时间，包括分别计算： 阳021] (1)计算故障区内故障点的停电故障率和停电持续时间 故障区中的负荷点i等待故障修复后恢复供电，停电持续时间为修复时间，因此： 阳02引 入 (1) W24] Ui,,=f，.tt,， 似[00对式中，A 1^,和U ,分别表示馈线j故障所造成的负荷点i停电的故障率和停电持 续时间，为馈线j的故障率，ti为馈线j的故障修复时间； (2)计算无影响区内故障点的停电故障率和停电持续时间 无影响区中的负荷点i没有受到故障影响，继续由原母线供电，因此： 阳02引入i'.i=〇做 Ui, j= 0 (4) (3)计算上游隔离区内故障点的停电故障率和停电持续时间 上游隔离区中的负荷点i通过隔离开关和断路器动作后恢复供电，因此： 阳03引入妨 阳 03引 (6) 式中tt,g为隔离开关和断路器动作时间； (4)计算下游隔离转供区内故障点的停电故障率和停电持续时间 下游隔离转供区中的负荷点i通过负荷开关和断路器动作后恢复供电，因此： 入j (7) 阳 03引做式中tt,f为负荷开关和断路器动作时间； W40] 巧）计算下游故障修复区内故障点的停电故障率和停电持续时间 下游故障修复区中的负荷点i等待故障修复后恢复供电，停电时间为修复时间， 因此： W42] f.j (1) W43] 似 步骤2)所述的含分布式电源供电的区域包括上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、 无缝孤岛区、下游无缝孤岛转供区，所述计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故 障率和停电持续时间，包括如下步骤： (1)选取元件停运模型，其中，非电源元件与风机采用二状态马尔可夫模型，而光 伏和储能系统选取=状态马尔可夫模型； 似选取系统状态，其中，对非电源元件采用序贯抽样法对分布式电源采用非序 贯抽样法； 做选取元件出力模型，包括：风机模型、光伏模型和负荷模型； (4)计算上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、无缝孤岛区、下游无缝孤当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据开关安装位置，将包含有源配电网划分为9个区域，包括：故障区、无影响区、上游隔离区、上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、下游隔离转供区、下游故障修复区、无缝孤岛区和下游无缝孤岛转供区，所述区域划分依据是分布式电源接入配电网后，配电网结构发生变化；开关位置不同，故障影响造成的停电时间、恢复供电过程和时间也不同；2)根据不同的故障分区对应的可靠性计算表达式，计算故障所处馈线对应的故障点造成的负荷点停电持续时间，包括：计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，及计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间；3)通过计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间，衡量系统可靠性，具体是采用系统平均停电频率指标SAIFI和系统平均停电持续时间指标SAIDI，来衡量系统可靠性。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李琥，刘洪，谢珍建，谈健，吴强，黄河，王海潜，归三荣，韩俊，乔黎伟，赵宏大，戚博硕，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力经济技术研究院，天津大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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