一种主动配电网可靠性评估优化方法技术

本发明专利技术提供了一种主动配电网可靠性评估优化方法，包括以下步骤：获得一个区域的常规机组、光伏电池、风机及蓄电池的出力和负荷大小；判断该区域的主动配电网的出力是否大于负荷；利用三角模糊数的TOPSIS法划分负荷重要程度等级；根据负荷重要程度等级，优先切掉重要程度低的负荷直至供需平衡；计算主动配电网可靠性缺电成本；根据被切负荷重要程度计算主动配电网的可靠性指标；根据得到的可靠性缺电成本和可靠性指标对主动配电网的可靠性进行评估和优化。本发明专利技术能够在主动配电网供电不足时合理、科学地切掉相应的负荷，充分利用有限的电力资源，保证重要负荷供电和为尽可能多的负荷供电，最大化降低停电损失，提高主动配电网的可靠性。

A method for reliability evaluation and optimization of active distribution network

The present invention provides an active distribution network reliability assessment method, which comprises the following steps: obtaining conventional units, a region of the photovoltaic cell, wind turbine and battery power and load; determine the region of active distribution network output is greater than the load; load TOPSIS method divided the important level of using triangular fuzzy number according to the load; the important level of priority, cut off the important degree low load until the balance of supply and demand; distribution network reliability calculation of active power outage cost; according to the reliability index by cutting load importance calculation of active distribution network; to evaluate and optimize the reliability of power outage cost and the reliability index obtained for active distribution network. The invention can scientifically cut the corresponding reasonable load, power supply in active distribution network is insufficient, make full use of limited power resources, guarantee the important load and power load as much as possible, reduce power loss, improve the reliability of active distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种主动配电网可靠性评估优化方法
本专利技术属于主动配电网可靠性评估的
，具体地说涉及一种主动配电网可靠性评估优化方法。
技术介绍
由于分布式可再生能源(如风电，光伏发电)在不同时间段的出力具有不确定性，且其出力特性受自然环境影响，与负荷需求没有关联。大量分布式可再生能源以及储能接入配电网，对配电网的安全可靠性运行带来重大影响。因此研究含有分布式可再生能源和储能装置的配电网的可靠性是十分必要的。在主动配电网出现故障时，现有技术仅计算负荷的停电时间和停电次数，未对负荷进行优化，也未对负荷重要程度等级进行评估，无法准确计算主动配电网的可靠性和最大化降低缺电补偿成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种主动配电网可靠性评估优化方法，以实现能够在配电网中因故障或者负荷升高导致供电不足时合理、科学地切掉相应的负荷，充分利用有限的电力资源，保证重要负荷供电和为尽可能多的负荷供电，最大化降低停电损失，提高主动配电网的可靠性。为此本专利技术采用的具体技术方案如下：一种主动配电网可靠性评估优化方法，包括以下步骤：S1.获得一个区域的主动配电网中的常规机组、光伏电池、风机及蓄电池的出力和负荷大小；S2.当一个区域的主动配电网发生故障或者因负荷升高导致该区域独立供电时，将该区域定义为孤岛，判断故障或负荷升高是否使该区域变为孤岛，若是转至步骤S3，否则转至步骤S4；S3.判断所述孤岛的出力是否大于负荷，若是则结束，否则转至步骤S5；S4.判断该区域的主动配电网的出力是否大于负荷，若是则结束，否则转至步骤S5；S5.利用三角模糊数的TOPSIS法划分负荷重要程度等级，具体步骤为：S51.建立孤岛内不同时间段负荷三角模糊评价指标矩阵，专家bi对不同时间段第j个负荷的三角模糊评价为sij＝(lij,mij,uij)，i＝1,2,,m,j＝1,2,,NL，lij为最低评价值，uij为最高评价值，mij为最大可能评价值，则专家bi对所有负荷的模糊评价指标可以表示为:所有专家对所有负荷的评价指标表示为：S52.利用效益型隶属度函数确定三角模糊数清晰度值；S53.确定所有专家的权重评价指标矩阵，由于各个专家的知识背景有所差异，所以利用三角模糊数给各个专家赋予相应的权重，第i个专家的权重为为对第i个专家的最小权重评价值，为对第i个专家的最大可能权重评价值，为对第i个专家的最大权重评价值，则所有专家的三角模糊权重评价值矩阵表示为：为了更准确的表示各个专家的权重，利用德尔菲法获得各个专家的权重评价值，认为第i个专家对该领域“非常了解”、“比较了解”、“一般”、“不太了解”和“不了解”的人数分别为N1、N2、N3、N4和N5，则该专家对该领域的了解程度指标为：indexi＝(100×N1+75×N2+50×N3+25×N4)/Nall，其中，Nall是所有反馈意见的人数。则通过德尔菲法获得所有专家的对该领域的了解程度的权重指标表示为：最终获得各个专家的权重为P＝WZ；S54.计算加权负荷评价矩阵Y，三角模糊数的运算规则如下：设a＝[aLaMaU]，b＝[bLbMbU]，则a×b＝[aLaMaU]×[bLbMbU]＝[aLbLaMbMaUbU]故加权负荷评价矩阵为S55.根据公式规范化负荷评价矩阵，则规范化的负荷评价矩阵表示为S56.计算理想解和负理想解其中S57.根据公式和公式计算各个方案到理想解与负理想解的欧氏距离，其中，为方案ti到理想解的欧式距离，为方案ti到负理想解的欧式距离；S58.根据公式计算各个方案负荷重要程度综合评价指标值；S59.根据负荷重要程度综合评价指标值的大小，对负荷重要程度进行排序，确定负荷重要程度的等级；S6.根据步骤S5得到的负荷重要程度等级，在保证重要负荷供电和为尽可能多的负荷供电的原则下，优先切掉重要程度低的负荷，若供需仍不平衡，再切掉重要程度较低的负荷，以此类推，直至供需平衡；S7.统计第k种类型负荷被切掉的单位缺电负荷量Pkj、停电时间Tkj和停电次数fki，计算主动配电网可靠性缺电成本其中，FC为主动配电网缺电可靠性缺电补偿成本，Nk为被切负荷重要程度的种类数目，Ns为同种重要程度的被切负荷的数目，Ckj表示重要程度为k的第j个被切负荷的单位补偿成本系数，Pkj表示重要程度为k的第j个单位被切负荷量，fki表示重要程度为k的第j个被切负荷的频率，Tkj表示重要程度为k第j个被切负荷的单位停电时间；S8.根据被切负荷重要程度计算主动配电网的可靠性指标，所述可靠性指标包括用户平均停电频率、用户平均停电持续时间，系统平均停电频率、系统平均停电时间和平均供电率；S9.根据步骤S7得到的可靠性缺电成本和步骤S8的得到的可靠性指标对主动配电网的可靠性进行评估和优化。进一步地，所述步骤S1包括：根据不同时间段的实际风速大小计算风力发电机的输出功率PW；根据不同时间段的环境温度和光照强度计算太阳能光伏电池的输出功率PPV；以及计算不同时间段内蓄电池的出力PB和常规机组出力P。进一步地，所述步骤S3和S4的具体判断公式分别是其中，Pt,i为t时段第i个常规机组的出力，Pt,Bi为t时段第i个蓄电池的出力，Pt,Vi为t时段第i个太阳能光伏电池的出力，Pt,Wi为t时段第i个风机的出力，Pt,Li为t时段第i个负荷，N为常规机组的数目，NB为蓄电池的个数，NPV为太阳能光伏电池的个数，NW为风机的个数，NL为负荷的个数。进一步地，所述步骤S8包括：S81.计算重要程度为k的用户平均停电频率指标以及所有用户的平均停电频率指标CAIFI表示为其中，λki表示重要程度为k的负荷点i的年平均故障率，Nki表示重要程度为k的负荷点i的用户数，Nr表示重要程度为k的系统所有负荷点数目，Ng表示重要程度为k的受故障影响的停电用户总数，Nk表示系统内不同重要程度种类的集合；S82.计算重要程度为k的用户平均停电时间指标以及所有用户的平均停电时间指标CAIDI表示为其中，Uki表示重要程度为k的负荷点i的每次平均停电时间；S83.计算重要程度为k的系统平均停电频率指标以及系统用户的平均停电频率指标SAIFI表示为S84.计算重要程度为k的用户平均停电时间指标以及系统内所有用户的平均停电时间指标S85.计算平均供电可用率指标本专利技术采用上述技术方案，具有的有益效果是：本专利技术所提出的主动配电网可靠性评估优化方法，能够在主动配电网出现故障时，对切掉负荷进行合理、科学的优化，充分利用有限的电力资源为更重要的，更多的负荷供电，最小化主动配电网可靠性缺电补偿成本。且根据所切掉负荷的重要程度能够更加准确的计算用户平均停电频率、用户平均停电持续时间，系统平均停电频率、系统平均停电时间和平均供电率，由此为决策者的决策提供更可靠的数据支持。附图说明图1示出了根据本专利技术实施例的主动配电网可靠性评估优化方法的流程图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。参照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主动配电网可靠性评估优化方法，其特征在在于，包括以下步骤：S1.获得一个区域的主动配电网的常规机组、光伏电池、风机及蓄电池的出力和负荷大小；S2.当一个区域的主动配电网发生故障或者因负荷升高导致该区域独立供电时，将该区域定义为孤岛，判断故障或负荷升高是否使该区域变为孤岛，若是转至步骤S3，否则转至步骤S4；S3.判断所述孤岛的出力是否大于负荷，若是则结束，否则转至步骤S5；S4.判断该区域的主动配电网的出力是否大于负荷，若是则结束，否则转至步骤S5；S5.利用三角模糊数的TOPSIS法划分负荷重要程度等级，具体步骤为：S51.建立孤岛内不同时间段负荷三角模糊评价指标矩阵，专家b

【技术特征摘要】
1.一种主动配电网可靠性评估优化方法，其特征在在于，包括以下步骤：S1.获得一个区域的主动配电网的常规机组、光伏电池、风机及蓄电池的出力和负荷大小；S2.当一个区域的主动配电网发生故障或者因负荷升高导致该区域独立供电时，将该区域定义为孤岛，判断故障或负荷升高是否使该区域变为孤岛，若是转至步骤S3，否则转至步骤S4；S3.判断所述孤岛的出力是否大于负荷，若是则结束，否则转至步骤S5；S4.判断该区域的主动配电网的出力是否大于负荷，若是则结束，否则转至步骤S5；S5.利用三角模糊数的TOPSIS法划分负荷重要程度等级，具体步骤为：S51.建立孤岛内不同时间段负荷三角模糊评价指标矩阵，专家bi对不同时间段第j个负荷的三角模糊评价为sij＝(lij,mij,uij)，i＝1,2,,m,j＝1,2,,NL，lij为最低评价值，uij为最高评价值，mij为最大可能评价值，则专家bi对所有负荷的模糊评价指标可以表示为:所有专家对所有负荷的评价指标表示为：S52.利用效益型隶属度函数确定三角模糊数清晰度值；S53.确定所有专家的权重评价指标矩阵，由于各个专家的知识背景有所差异，所以利用三角模糊数给各个专家赋予相应的权重，第i个专家的权重为为对第i个专家的最小权重评价值，为对第i个专家的最大可能权重评价值，为对第i个专家的最大权重评价值，则所有专家的三角模糊权重评价值矩阵表示为：为了更准确的表示各个专家的权重，利用德尔菲法获得各个专家的权重评价值，认为第i个专家对该领域“非常了解”、“比较了解”、“一般”、“不太了解”和“不了解”的人数分别为N1、N2、N3、N4和N5，则该专家对该领域的了解程度指标为：indexi＝(100×N1+75×N2+50×N3+25×N4)/Nall，其中，Nall是所有反馈意见的人数。则通过德尔菲法获得所有专家的对该领域的了解程度的权重指标表示为：最终获得各个专家的权重为P＝WZ；S54.计算加权负荷评价矩阵Y，三角模糊数的运算规则如下：设a＝[aLaMaU]，b＝[bLbMbU]，则a×b＝[aLaMaU]×[bLbMbU]＝[aLbLaMbMaUbU]故加权负荷评价矩阵为S55.根据公式规范化负荷评价矩阵，则规范化的负荷评价矩阵表示为S56.计算理想解和负理想解其中S57.根据公式和公式计算各个方案到理想解与负理想解的欧氏距离，其中，为方案ti到理想解的欧式距离，为方案ti到负理想解的欧式距离；S58.根据公式计算各...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文涛，唐权，陈谦，魏俊，叶圣永，陈博，赵达维，刘旭娜，龙川，李达，孙绪江，张伟，张君全，王建功，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司经济技术研究院，积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51