基于环‑辐网解耦的可靠性快速评估算法制造技术

本发明专利技术公开了一种基于环‑辐网解耦的可靠性快速评估算法，包括以下步骤：构建初始电网拓扑结构，并消除小支路，以获取简化后的电网拓扑结构；根据电网拓扑结构将电网分解为环网和辐射网；通过蒙特卡洛模拟法对全网进行可靠性状态抽样；在可靠性状态抽样完毕之后，对抽样得到的系统状态进行后果评估，以评估电力系统可靠性后果；统计电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标。本发明专利技术实施例的评估算法针对不同电网结构分别进行可靠性评估，可有效提高可靠性评估速度，为电网规划、运行人员提供必要的辅助决策建议，同时可应用于电力系统可靠性、经济性评估当中。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括以下步骤：构建初始电网拓扑结构，并消除小支路，以获取简化后的电网拓扑结构；根据电网拓扑结构将电网分解为环网和辐射网；通过蒙特卡洛模拟法对全网进行可靠性状态抽样；在可靠性状态抽样完毕之后，对抽样得到的系统状态进行后果评估，以评估电力系统可靠性后果；统计电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标。本专利技术实施例的评估算法针对不同电网结构分别进行可靠性评估，可有效提高可靠性评估速度，为电网规划、运行人员提供必要的辅助决策建议，同时可应用于电力系统可靠性、经济性评估当中。【专利说明】基于环-福网解輔的可靠性快速评估算法
本专利技术设及电力系统
，特别设及一种基于环-福网解禪的可靠性快速评 估算法。
技术介绍
电力系统可靠性是可靠性理论在电力系统中的应用，是电力系统按可接受的质量 标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能量能力的度量。根据电力系统可靠 性评估的内容将电力系统可靠性理论研究分成了 =个层次；第一层为发电系统可靠性评 估，第二层为发输电合成系统可靠性评估，第=层为包括发电系统、输电系统和配电系统在 内的电力系统可靠性评估。第二层在第一层的基础上增加了输电系统可靠性评估；第=层 在第二层的基础上又增加了发电厂变电站电气主接线、配电系统可靠性评估。在发输电系 统可靠性评估方面，包括充裕度和安全性两方面。充裕度是指发输电系统在系统内发、输、 变电设备额定容量和电压波动容许限度内，考虑元件的计划和非计划停运W及运行约束条 件下连续地向用户提供电力和电能量的能力，其中，充裕度又称静态可靠性，即在静态条件 下，系统满足用户对电力和电能量需求的能力。安全性是指发输电系统经受住突然扰动并 不间断地向用户提供电力和电量的能力，其中，突然扰动是指突然短路或失去非计划停运 的系统元件。 相关技术中，发输电系统可靠性评估方法主要分为解析法与模拟法。解析法的主 要特点是可W采用较严格的数学模型和有效算法进行系统的可靠性计算，准确度较高。最 常用的解析法为故障重数截止法，即枚举系统状态至某一指定的重叠故障数，然而，枚举法 的计算量却随着故障重数的增加和系统规模的增大而急剧增加，因此穷举所有系统状态通 常是不可能的。蒙特卡罗模拟法有=种基本的抽样方法，即元件持续时间抽样法、系统状态 转移抽样法和元件状态抽样法。在一定的精度要求下，模拟法的抽样次数与系统的规模和 复杂度无关，因此特别适用于大型电力系统的快速评估计算，然而，模拟法的计算时间随着 指标误差精度要求的提高而急剧增加，对于可靠性较高的系统尤其显著。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对W下问题的认识和发现作出的： 伴随着电网规模的不断增大，系统元件数量增多，电力系统状态数呈指数增长，导 致电力系统可靠性评估难度增加，尤其对复杂电网的可靠性评估，如何在保证计算精度的 前提下，进一步提高可靠性评估速度，一直W来是工程应用与理论研究的关注重点。 本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。 为此，本专利技术的目的在于提出一种提高可靠性评估速度的基于环-福网解禪的可 靠性快速评估算法。 [000引为达到上述目的，本专利技术实施例提出了一种基于环-福网解禪的可靠性快速评估 算法，包括W下步骤：构建初始电网拓扑结构，W根据所述初始电网拓扑结构分析电网的主 体结构，并消除小支路，w获取简化后的电网拓扑结构，其中，所述小支路为阻抗值较小的 线路；根据所述电网拓扑结构将电网分解为环网和福射网；通过蒙特卡洛模拟法对全网进 行可靠性状态抽样，其中，采用时序模拟法对电力系统进行状态抽样，W模拟所述电力系统 处于各状态的持续时间及状态间的转移频率；在可靠性状态抽样完毕之后，对抽样得到的 系统状态进行后果评估，W评估电力系统可靠性后果，其中，后果评估包括福射网设备故障 可靠性后果评估与环网设备故障可靠性后果评估；W及统计所述电力系统可靠性后果获取 系统可靠性指标。 根据本专利技术实施例提出的基于环-福网解禪的可靠性快速评估算法，通过对实际 电网拓扑的分析，简化网络，减小电力系统可靠性评估计算量，进而提高可靠性评估速度， 针对不同电网结构将电网分解为环网和福射网，并在两种电网结构上分别开展可靠性评 估，从而评估电力系统可靠性后果，并统计电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标，实现 针对不同电网结构分别进行可靠性评估，可有效提高可靠性评估速度，为电网规划、运行人 员提供必要的辅助决策建议，同时可应用于电力系统可靠性、经济性评估当中。 另外，根据本专利技术上述实施例的基于环-福网解禪的可靠性快速评估算法还可W 具有如下附加的技术特征： 在本专利技术的一个实施例中，对于所述福射网而言，从福射网源点向负荷点捜索，当 其中有线路故障时，该线路所连接的所有负荷均受到影响，因此，在对所述福射网进行评估 时，只需要找到该样的事故集合，从故障线路开始捜索所有负荷点，并计算所带负荷大小； 对于所述环网而言，则需要针对不同的状态，进行详细的潮流分析方可得到对应状态的失 负荷情况。 进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述根据所述电网拓扑结构将电网分解为 环网和福射网，进一步包括：结合电网拓扑进行捜索获取福射网集合，其中，在形成所述福 射网集合时，针对所述电网所有节点进行循环捜索，W找到福射网节点，并进行标记，同时 捜索所述电网中的无源孤岛，无源福射网络与所述无源孤岛均记为福射网；如果福射网为 其他福射网的子集，则消除所述福射网。 进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述福射网设备故障可靠性后果评估具体 包括；如果是故障后系统解列，则进行岛分析即可得到失负荷，并且进行福射网并网点注入 功率修正，W及进行节点灵敏度计算因并网点注入功率修正而造成的越限并计算切负荷； 如果是故障后支路设备越限，则进行福射网潮流计算，W判断是否越限，当有越限则进行灵 敏度切负荷计算，其中，灵敏度计算包括： 利用电网直流潮流支路功率计算公式： Pu=(日 日 j)/x。'， 其中，Xy是电网传输线路电抗，i和j是传输线路L的起始节点和终止节点序号； 获取传输线路有功功率对节点k的有功功率灵敏度S&为传输线路有功功率增量 A Py与所述节点k的有功功率增量A P k的比值： 。_ Ai^' _ - A A _ 幻* - 口片 S"二馬二二^；-， 其中，L是传输线路序号，k是注入功率变化的节点序号，潮流灵敏度矩阵S是常数 矩阵。 进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述环网设备故障可靠性后果评估具体包 括；如果是环网设备故障，则根据设备故障和福射网边界点修正形成环网计算模型，通过功 率平衡计算切负荷大小；如果是支路故障，则判断支路故障造成的孤岛失负荷，W及由于支 路越限造成的系统失负荷大小。 本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。 【专利附图】【附图说明】 本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中： 图1为根据本专利技术实施例的基于环-福网解禪的可靠性快速评估算法的流程图； 图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于环‑辐网解耦的可靠性快速评估算法，其特征在于，包括以下步骤：构建初始电网拓扑结构，以根据所述初始电网拓扑结构分析电网的主体结构，并消除小支路，以获取简化后的电网拓扑结构，其中，所述小支路为阻抗值较小的线路；根据所述电网拓扑结构将电网分解为环网和辐射网；通过蒙特卡洛模拟法对全网进行可靠性状态抽样，其中，采用时序模拟法对电力系统进行状态抽样，以模拟所述电力系统处于各状态的持续时间及状态间的转移频率；在可靠性状态抽样完毕之后，对抽样得到的系统状态进行后果评估，以评估电力系统可靠性后果，其中，后果评估包括辐射网设备故障可靠性后果评估与环网设备故障可靠性后果评估；以及统计所述电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：程林，刘满君，王旭，吴强，高松，黄河，高滨，田浩，
申请(专利权)人：清华大学，江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11