一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法技术

本发明专利技术提供了一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，属于电力工程技术领域，综合考虑当前配电网的不同自动化功能配置，划分为非自动化模式、自动定位模式、自动隔离模式和自动转供模式四种功能模式。对线路在不同自动化功能模式下的供电可靠性进行量化分析，给出考虑故障停电的可靠性指标。通过计算可以得到配电网规划及改造效果的量化结果，找出网络中依旧存在的薄弱环节，对提高供电可靠性、指导配电网的建设和规划具有重要意义。

A power supply reliability calculation method for distribution network considering multi-function distribution automation

The invention provides a calculation method for power supply reliability of distribution network considering multi-function distribution automation, which belongs to the field of power engineering technology. Considering the different automatic function configurations of current distribution network, the method can be divided into four functional modes: non-automatic mode, automatic positioning mode, automatic isolation mode and automatic transfer mode. . Quantitative analysis of power supply reliability under different automatic function modes is carried out, and reliability index considering fault outage is given. Through calculation, the quantitative results of distribution network planning and reconstruction can be obtained, and the weak links still exist in the network can be found. It is of great significance to improve the reliability of power supply and guide the construction and planning of distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法
本专利技术涉及电力工程
，特别地，涉及一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法。
技术介绍
随着我国建设智能电网进程的加快，作为智能电网重要基础的配网自动化得以快速发展，但相比发达国家，我国配网智能化建设仍处于起步阶段。由于经济发展等原因，我国城市与农村、东部与中西部电网发展不平衡，各地区网架结构差距明显，而不同网架基础和负荷密度下，采用的配电自动化模式、通信方式不同，这导致了自动化水平不一，所实现的功能也不尽相同。配电自动化系统是对配电网元件设备进行远程实时监视、协调及控制的一个集成系统，是现代计算机技术和通信技术在配电网监视和控制上的应用，其功能的实现依赖于信息网络、信息终端设备和主站系统。根据功能定位的差异，将配电自动化分为自动定位模式、自动隔离模式和自动转供模式。以快速定位配电网故障，监视配电网运行状态为主要目的配电自动化模式称为“自动定位模式”；在“自动定位模式”的基础上实现故障自动隔离的模式称为“自动隔离模式”；在“自动隔离模式”的基础上实现非故障区域自动转供的模式称为“自动转供模式”。配电自动化功能的实现可以提高配电网的供电可靠性，但不同的配电自动化模式对供电可靠性的影响不尽相同。因此，建立多层次配电自动化功能对配电网可靠性的影响模型，能更准确地评估系统性能，识别系统的薄弱环节，对配电网的建设和规划起到科学的指导作用。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的不足，本专利技术目的在于提供一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，综合考虑当前配电的不同自动化功能配置，划分为非自动化模式、自动定位模式、自动隔离模式和自动转供模式四种功能模式。对线路在不同自动化功能模式下的供电可靠性进行量化分析，给出考虑故障停电的可靠性指标。通过计算可以得到配电网规划及改造效果的量化结果，找出网络中依旧存在的薄弱环节，对提高供电可靠性、指导配电网的建设和规划具有重要意义。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案：一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，包括如下步骤，步骤1：根据给定目标配电网的开关类型判断所配置的自动化功能模式；步骤2：根据确定的自动化功能模式确定主馈线元件故障下的负荷点可靠性计算所采用的参数；步骤3：根据确定的自动化功能模式确定分支线元件故障下的负荷点可靠性计算所采用的参数；步骤4：根据步骤2和步骤3中的可靠性参数进行计算目标配电网的可靠性指标。所述步骤1中的开关类型包括A类开关、B类开关、C类开关和D类开关，A类开关对应自动转供模式具有最短的定位隔离时间和转供时间；B类开关对应自动隔离模式具有较短的定位隔离时间和转供时间；C类开关对应自动定位模式具有较长的定位隔离时间和转供时间；D类开关对应非自动化模式具有最长的定位隔离时间和转供时间。所述步骤1中的自动化功能模式包括非自动化模式、自动定位模式、自动隔离模式和自动转供模式。所述步骤2中计算主馈线的可靠性参数的具体过程为：步骤2.1：以步骤1中给定的开关类型划分隔离区；步骤2.2：主馈线元件i发生故障时，根据步骤2.1中划分的隔离区，以自动化等级为依据，由A至D搜索隔离区，直至搜索到故障元件i所在的最小隔离区，不同类型隔离区的负荷点j进行可靠性计算采用对应故障元件的故障率λj,i和故障停运时间rj,i；所述步骤2.1的隔离区以开关为边界进行划分，开关间的元件集合为一个区域，相邻开关间的区域称为最小隔离区，通过A类开关进行隔离的区域称为A类隔离区，通过B类开关进行隔离的区域称为B类隔离区，通过C类开关进行的区域称为C类隔离区，通过D类开关进行隔离的区域称为D类隔离区。所述步骤2.2中的搜索过程为：若线路配置A类开关且故障位于A类隔离区内，则A类隔离区上游负荷点集合JA1对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动转供模式下的故障定位隔离时间rA；A类隔离区下游负荷点集合JA2对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动转供模式下的转供时间rtA，公式如下：λj,i＝λi,j∈JA1(1)rj,i＝rA,j∈JA1(2)λj,i＝λi,j∈JA2(3)rj,i＝rtA,j∈JA2(4)；若线路配置B类开关且故障位于B类隔离区内，则B类隔离区上游负荷点集合JB1对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动隔离模式下的故障定位隔离时间rB；B类隔离区下游负荷点集合JB2对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动隔离模式下的转供时间rtB，公式如下：λj,i＝λi,j∈JB1(5)rj,i＝rB,j∈JB1(6)λj,i＝λi,j∈JB2(7)rj,i＝rtB,j∈JB2(8)；若线路配置C类开关且故障位于C类隔离区内，C类隔离区上游首遇开关至其上游首遇自动化等级更高的开关(若无自动化等级更高的开关则取线路首端开关)间的区域内负荷点集合为JC1，该负荷点集合对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动定位模式下的故障定位隔离时间rC；C类隔离区下游首遇开关至其下游首遇自动化等级更高的开关(若无自动化等级更高的开关则取线路末端开关)间的区域内负荷点集合为JC2，该负荷点集合对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动定位模式下的转供时间rtC，公式如下：λj,i＝λi,j∈JC1(9)rj,i＝rC,j∈JC1(10)λj,i＝λi,j∈JC2(11)rj,i＝rtC,j∈JC2(12)；若线路配置D类开关且故障位于D类隔离区内，D类隔离区上游首遇开关至其上游首遇自动化等级更高的开关(若无自动化等级更高的开关则取线路首端开关)间的区域内负荷点集合为JD1，该负荷点集合对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、无自动化模式下的故障定位隔离时间rD；D类隔离区下游首遇开关至其下游首遇自动化等级更高的开关(若无自动化等级更高的开关则取线路首端开关)间的区域内负荷点集合为JD2，该负荷点集合对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、无自动化模式下的转供时间rtD，公式如下：λj,i＝λi,j∈JD1(13)rj,i＝rD,j∈JD1(14)λj,i＝λi,j∈JD2(15)rj,i＝rtD,j∈JD2(16)；由A至D不断缩小隔离区范围，最后可搜索至故障元件i所在的最小隔离区，该隔离区中的负荷点集合为Jf，则这些负荷点在该元件故障时对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、元件修复时间ri，公式如下：λj,i＝λi,j∈Jf(17)rj,i＝ri,j∈Jf(18)。所述步骤3中的具体过程为：步骤3.1：对于系统分支线元件i故障，当故障元件上游首遇D类开关、首遇C类开关和首遇B类开关时，分别将分支线划分为D类分支隔离区、C类分支隔离区和B类分支隔离区；步骤3.2：根据步骤3.1中划分的分支隔离区，以故障元件所在最小隔离区为起点进行隔离区搜索，对不同类型隔离区的负荷点j进行可靠性计算采用对应故障元件的故障率λ'j,i和故障停运时间r'j,i；所述步骤3.2的具体过程为：故障元件i所在最小隔离区及其下游区域内负荷点集合J'f的可靠性计算参数取分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤1：根据给定目标配电网的开关类型判断所配置的自动化功能模式；步骤2：根据确定的自动化功能模式计算主馈线元件故障下的负荷点可靠性计算所采用的参数；步骤3：根据确定的自动化功能模式确定分支线元件故障下的负荷点可靠性计算所采用的参数；步骤4：根据步骤2和步骤3中的可靠性参数计算目标配电网的可靠性指标。

【技术特征摘要】
1.一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤1：根据给定目标配电网的开关类型判断所配置的自动化功能模式；步骤2：根据确定的自动化功能模式计算主馈线元件故障下的负荷点可靠性计算所采用的参数；步骤3：根据确定的自动化功能模式确定分支线元件故障下的负荷点可靠性计算所采用的参数；步骤4：根据步骤2和步骤3中的可靠性参数计算目标配电网的可靠性指标。2.根据权利要求1所述的一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述步骤1中的开关类型包括A类开关、B类开关、C类开关和D类开关，A类开关对应自动转供模式，具有最短的定位隔离时间和转供时间；B类开关对应自动隔离模式，具有较短的定位隔离时间和转供时间；C类开关对应自动定位模式，具有较长的定位隔离时间和转供时间；D类开关对应非自动化模式，具有最长的定位隔离时间和转供时间。3.根据权利要求2所述的一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述步骤1中的自动化功能模式包括非自动化模式、自动定位模式、自动隔离模式和自动转供模式。4.根据权利要求3所述的一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述步骤2中计算主馈线的可靠性参数的具体过程为：步骤2.1：根据步骤1中给定的开关类型划分隔离区；步骤2.2：主馈线元件i发生故障时，根据步骤2.1中划分的隔离区，以自动化等级为依据，由A至D搜索隔离区，直至搜索到故障元件i所在的最小隔离区，不同类型隔离区的负荷点j进行可靠性计算采用对应故障元件的故障率λj,i和故障停运时间rj,i。5.根据权利要求4所述的一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述步骤2.1中的隔离区以开关为边界进行划分，开关间的元件集合为一个区域，相邻开关间的区域称为最小隔离区，通过A类开关进行隔离的区域称为A类隔离区，通过B类开关进行隔离的区域称为B类隔离区，通过C类开关进行的区域称为C类隔离区，通过D类开关进行隔离的区域称为D类隔离区。6.根据权利要求5所述的一种考虑多功能配电自动化的配电网供电可靠性计算方法，其特征在于，所述步骤2.2中的搜索过程为：若线路配置A类开关且故障位于A类隔离区内，则A类隔离区上游负荷点集合JA1对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动转供模式下的故障定位隔离时间rA；下游负荷点集合JA2对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动转供模式下的转供时间rtA，公式如下：λj,i＝λi,j∈JA1(1)rj,i＝rA,j∈JA1(2)λj,i＝λi,j∈JA2(3)rj,i＝rtA,j∈JA2(4)；若线路配置B类开关且故障位于B类隔离区内，则B类隔离区上游负荷点集合JB1对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动隔离模式下的故障定位隔离时间rB；下游负荷点集合JB2对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动隔离模式下的转供时间rtB，公式如下：λj,i＝λi,j∈JB1(5)rj,i＝rB,j∈JB1(6)λj,i＝λi,j∈JB2(7)rj,i＝rtB,j∈JB2(8)；若线路配置C类开关且故障位于C类隔离区内，C类隔离区上游首遇开关至其上游首遇自动化等级更高的开关(若无自动化等级更高的开关则取线路首端开关)间的区域内负荷点集合为JC1，该负荷点集合对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动定位模式下的故障定位隔离时间rC；隔离区下游首遇开关至其下游首遇自动化等级更高的开关(若无自动化等级更高的开关则取线路末端开关)间的区域内负荷点集合为JC2，该负荷点集合对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、自动定位模式下的转供时间rtC，公式如下：λj,i＝λi,j∈JC1(9)rj,i＝rC,j∈JC1(10)λj,i＝λi,j∈JC2(11)rj,i＝rtC,j∈JC2(12)；若线路配置D类开关且故障位于D类隔离区内，D类隔离区上游首遇开关至其上游首遇自动化等级更高的开关(若无自动化等级更高的开关则取线路首端开关)间的区域内负荷点集合为JD1，该负荷点集合对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、无自动化模式下的故障定位隔离时间rD；隔离区下游首遇开关至其下游首遇自动化等级更高的开关(若无自动化等级更高的开关则取线路首端开关)间的区域内负荷点集合为JD2，该负荷点集合对应的故障率、故障停运时间分别取故障元件i的故障率λi、无自动化模式下的转供时间rtD，公式如下：λj,i＝λi,j∈JD1(13)rj,i＝rD,j∈JD1(14)λj,i＝λi,j∈JD2(15)rj,i＝rtD,j∈JD2(16)；由A至D不断缩小隔离区范围，最后可搜索至故障元件i所在的最小隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈碧云，周恒旺，陆智，李弘斌，覃鸿，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45