一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，包括：综合度量电力系统面临的不确定性因素的可能性与严重性，建立系统运行风险评估模型；利用故障模式后果法，计算系统可靠性指标；确定系统故障后风险指标：包括系统发生故障后负荷电量损失率指标及配电网故障后负荷数损失率指标；根据故障后负荷电量损失率及负荷数损失率建立事故严重程度指标，根据供电不可用率指标及事故严重程度指标得到综合后的配电网风险指标并对配电网风险指标进行分级，比较配电网风险指标与风险等级确定风险等级。配电网风险指标不仅反映出了系统中故障发生的概率，也能够反映系统发生故障的影响程度，对于配电网的评估和管理有一定的指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法
本专利技术涉及配电网
，特别是涉及一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法。
技术介绍
对于电网来说，风险是指在电网运行中，出现的可能影响电网安全运行的事件或状态发生的概率和造成损失的组合。电网风险的根源在于其内部各组成元素以及外部环境行为的不确定性。电力系统中故障往往是各种历史因素以及即时因素交织影响的结果，同时电网负荷和运行状态也是不断动态变化，存在着不确定性，因此对电网的风险进行准确的预测具有相当的难度。电力系统故障造成的后果从局部短时停电到大面积长时间的停电不等。停电不仅造成电力企业和用户的经济损失，还可能造成诸如社会稳定和环境污染等的间接损失。目前对分布式新能源接入优化配置已经有了较为深入的研究，但即使在配电网新能源接入配置最优情况下，仍会出现失电风险。大范围的分布式新能源接入是目前配电网发展的一大趋势，国外对分布式电源接入条件下的配电网风险评估的研究工作起步较早，基本是从上个世纪五六十年代开始。我国起步相对较晚，对于传统的配电网，我国相关电力部门已经形成了比较完善的可靠性的管理体系，但对于分布式电源接入条件下配电网风险评估的研究工作还处于起步阶段，电网公司在这方面的监控和管理技术相对空白。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，通过建立配电网故障后果严重程度指标，形成风险评估指标体系，为识别风险提供依据，从而指导工程实践。一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，包括：综合度量电力系统面临的不确定性因素的可能性与严重性，建立系统运行风险评估模型；利用故障模式后果法，枚举单个设施故障，确定各负荷点的故障停电率和故障停电时间，形成故障后果分析表，根据负荷点故障停电率和故障停电时间计算该负荷点的其他可靠性指标，依次计算每个负荷点的可靠性指标，并在此基础上计算系统可靠性指标；确定系统故障后风险指标：包括系统发生故障后负荷电量损失率指标及配电网故障后负荷数损失率指标；根据故障后负荷电量损失率及负荷数损失率建立事故严重程度指标，根据供电不可用率指标及事故严重程度指标得到综合后的配电网风险指标并对配电网风险指标进行分级，比较配电网风险指标与风险等级确定风险等级。进一步优选的技术方案，所述系统运行风险评估模型为：式中，Xf表示电力系统运行方式；Ei表示第i事故；Pr(Ei)表示事故Ei发生概率即为供电不可用率SU；SEV(Ei,,Xf)表示在运行方式Xf发生事故Ei造成损失的严重程度，用SLR和CLR表示；Risk(Xf)表示在运行方式Xf下电力系统的风险指标。进一步优选的技术方案，将所有设施单独故障后各负荷点的故障停电率和故障停电时间列表，形成故障模式后果分析表，设所有因故障造成负荷点LP停电的设施集为N，设施集中第i个设施的故障停运率和故障修复时间分别为λi、ri。该负荷点的故障停电率和故障停电时间分别为λLP-F、uLP-F。则有：进一步优选的技术方案，所述系统可靠性指标包括用户平均停电时间、供电可用率、供电不可用率：用户平均停电时间是在评估周期内每户平均停电小时数，单位是时/(户·年)；供电不可用率是在评估周期内用户停电时间的百分比，即一年中用户总停电持续时间的百分比；与供电不可用率相反的即是供电可用率。进一步优选的技术方案，求取Pr(Ei)所涉及到的电力参数，包括可靠性基础参数和可靠性参数。进一步优选的技术方案，系统发生故障后负荷电量损失率指标为：SL是故障后损失的负荷容量；SS是系统中负荷总容量；Si是故障后损失的负荷i的容量，是故障后损失的负荷集合；Sj是配电网中负荷j的容量，是配电网所有负荷的集合。进一步优选的技术方案，考虑系统中不同负荷的重要程度因素时，引入用户重要程度系数u来辅助计算，u是一个定义在(0～1)区间内的系数，u值越大表明该用户重要程度越高，系统发生故障后负荷电量损失率指标：ui表示故障后损失掉的负荷i的重要程度系数，uj表示配电网中负荷j的重要程度系数。进一步优选的技术方案，考虑在建立故障后电量损失率指标时，还需引入故障率指标和停电持续时间对系统发生故障后负荷电量损失率指标进行修正，得到与实际情况相符合的故障后负荷电量损失率指标：其中，λk是配电网中支路k的故障率；Lk是支路k的长度；Ti是故障后损失的用户i的持续停电时间，即故障持续时间与恢复供电的开关操作时间之和；NS是系统中的总支路数；TP是评估周期，一般使用的评估周期为一年。进一步优选的技术方案，定义配电网故障后负荷数损失率为故障后损失掉的用户数与系统总的用户数的比值，定义式如式(10)所示。NL是系统故障后损失的用户数；NS是系统用户总数；Ni是故障后损失的负荷i的用户数，是故障后损失的负荷集合；Nj是配电网中负荷j的用户数，是配电网所有负荷的集合。进一步优选的技术方案，考虑负荷的重要程度，得到能同时反映负荷重要程度信息的故障后负荷数损失率指标如式所示：进一步优选的技术方案，考虑故障率和持续停电时间的影响，对能同时反映负荷重要程度信息的故障后负荷数损失率指标进行修正：λk是配电网中支路k的故障率；Lk是支路k的长度；Ti是故障后损失的用户i的持续停电时间，即故障持续时间与恢复供电的开关操作时间之和；Ns是系统中的总支路数；TP是评估周期。进一步优选的技术方案，配电网故障后果严重程度指标：ASD＝ρ1·SLR+ρ2·CLR。配电网风险指标Risk：SU是供电不可用率指标，反映了系统发生故障的可能性；ASD是故障后果严重程度指标，反映了系统故障造成的后果的严重性，将这两个指标作乘积得出系统的风险指标。进一步优选的技术方案，配电网风险指标的分级：设配电网风险程度结构集为X＝{xi}ki＝1，设风险范围集为其中，xi＝1,2……,k分别表示一般风险、中度风险、严重风险等风险等级；yi＝1,2……,l分别表示各风险等级对应的范围；进行风险等级对应筛选：将Risk与yj的范围匹配，即可得到风险程度xi。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术修正后的故障后负荷数损失率指标既含有用户重要程度信息，又考虑了故障概率的影响，能够正确地反映出配电网故障后负荷数损失率这一指标，从负荷损失数方面对系统故障后果严重程度进行了评估。配电网风险指标将供电不可用率指标及故障后果严重程度指标将这两个指标作乘积得出系统的风险指标，得出结果的数量级非常小。但是这一结果不仅反映出了系统中故障发生的概率，也能够反映系统发生故障的影响程度，对于配电网的评估和管理有一定的指导意义。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。图1为本专利技术的流程图。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，其特征是，包括：综合度量电力系统面临的不确定性因素的可能性与严重性，建立系统运行风险评估模型；利用故障模式后果法，枚举单个设施故障，确定各负荷点的故障停电率和故障停电时间，形成故障后果分析表，根据负荷点故障停电率和故障停电时间计算该负荷点的其他可靠性指标，依次计算每个负荷点的可靠性指标，并在此基础上计算系统可靠性指标；确定系统故障后风险指标：包括系统发生故障后负荷电量损失率指标及配电网故障后负荷数损失率指标；根据故障后负荷电量损失率及负荷数损失率建立事故严重程度指标，根据供电不可用率指标及事故严重程度指标得到综合后的配电网风险指标并对配电网风险指标进行分级，比较配电网风险指标与风险等级确定风险等级。

【技术特征摘要】
1.一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，其特征是，包括：综合度量电力系统面临的不确定性因素的可能性与严重性，建立系统运行风险评估模型；利用故障模式后果法，枚举单个设施故障，确定各负荷点的故障停电率和故障停电时间，形成故障后果分析表，根据负荷点故障停电率和故障停电时间计算该负荷点的其他可靠性指标，依次计算每个负荷点的可靠性指标，并在此基础上计算系统可靠性指标；确定系统故障后风险指标：包括系统发生故障后负荷电量损失率指标及配电网故障后负荷数损失率指标；根据故障后负荷电量损失率及负荷数损失率建立事故严重程度指标，根据供电不可用率指标及事故严重程度指标得到综合后的配电网风险指标并对配电网风险指标进行分级，比较配电网风险指标与风险等级确定风险等级。2.如权利要求1所述的一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，其特征是，所述系统运行风险评估模型为：式中，Xf表示电力系统运行方式；Ei表示第i事故；Pr(Ei)表示事故Ei发生概率即为供电不可用率SU；SEV(Ei,,Xf)表示在运行方式Xf发生事故Ei造成损失的严重程度，用SLR和CLR表示；Risk(Xf)表示在运行方式Xf下电力系统的风险指标。3.如权利要求1所述的一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，其特征是，将所有设施单独故障后各负荷点的故障停电率和故障停电时间列表，形成故障模式后果分析表，设所有因故障造成负荷点LP停电的设施集为N，设施集中第i个设施的故障停运率和故障修复时间分别为λi、ri，该负荷点的故障停电率和故障停电时间分别为λLP-F、uLP-F，则有：4.如权利要求1所述的一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，其特征是，所述系统可靠性指标包括用户平均停电时间、供电可用率、供电不可用率：用户平均停电时间是在评估周期内每户平均停电小时数，单位是时/(户·年)；供电不可用率是在评估周期内用户停电时间的百分比，即一年中用户总停电持续时间的百分比；与供电不可用率相反的即是供电可用率。5.如权利要求1所述的一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，其特征是，求取Pr(Ei)所涉及到的电力参数，包括可靠性基础参数和可靠性参数。6.如权利要求1所述的一种基于分布式新能源接入的配电网风险评估方法，其特征是，系统发生故障后负荷电量损失率指标为：SL是故障后损失的负荷容量；SS是系统中负荷总容量；Si是故障后损失的负荷i的容量，是故障后损失的负荷集合；Sj是配电网中负荷j的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，李先栋，许强，贾轩，王琳，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司聊城供电公司，
类型：发明
国别省市：山东,37