一种五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法，用于解决目前电力系统传统可靠性评估方法很少同时考虑元件或系统故障率、维修率、转换率以及电网运行方式变化的影响，计算方法适用性、实用性和应用性也难以得到满足的技术问题。本发明专利技术实施例方法包括：对工作系统的电源系统为双母线接线、备用系统的备用电源系统为双母线接线的五状态空间的一供一备配电网考虑配电线路和负荷母线故障率、维修率以及备用模型转化率等的影响，构建基于五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估模型，计算涵盖工作系统和备用系统所有电源、线路和负荷母线故障率和维修率影响的一供一备配电网供电可靠性。

Evaluation method of power supply reliability for one supply and one standby power distribution network in five state space

The embodiment of the invention discloses a five state space for a standby power supply distribution network reliability evaluation method is used to solve the traditional assessment method of power system reliability are seldom considered element or system failure rate, maintenance rate, conversion rate and power grid operation mode changes, calculation method of applicability, practicability and application it is difficult to get to meet the technical problems. The method of the embodiment comprises a power supply system of system for standby power supply system of double bus wiring and standby system for the five state space of the dual bus of a preparation for one distribution network considering the influence of distribution line and load bus fault rate, maintenance rate and reserve model conversion rate, the construction of five state space a preparation for one distribution network reliability evaluation model based on computing covers work system and standby system, all power lines and impact load bus failure rate and repair rate of a preparation for one power supply reliability of distribution network.

【技术实现步骤摘要】
一种五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法
本专利技术涉及电力系统及其自动化
，尤其涉及一种五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法。
技术介绍
可靠性评估一直是电力系统主要和重要的工作内容，是电力系统规划设计工作的常规任务。在现代配电网中，供电能力日益增强、复杂性不断增多、需求性逐渐增大，对供电可靠性要求也日益增高。同时，随着配电网容量规模日渐扩大、结构特性日益复杂，不同用户对可靠性需求水平也不相同，因此不同用户的供电网络总会有很大的差异性。不同结构的配电网有不同的元件配置，而且数量不尽相同，因使用年限的不同其故障率、维修率也不尽相同，元件数量影响配电网供电可靠性。由于不同结构特性的配电网运行方式不同，在不同负荷水平、地理环境、气象条件与运行方式下其运行率也有非常大的差异，对供电可靠性有着不同的影响。1933年Lyman和Dean等人开创电力系统可靠性评估的先例，采用概率方法构建电力系统可靠性模型并提出可靠性评估方法，旨在解决电网元件维修的工作问题。1947年，Calabrese首次提出了供电功率不足概率的概念，在电力系统可靠性中考虑了发电容量的影响。1950年以后，电力系统可靠性的蒙特卡罗方法开始得到应用，其基本原理是采用抽样方法，通过模拟计算获得足够大的样本值，进而采用统计方法计算电力系统可靠性概率指标。1964年，Desieno和stine采用马尔科夫数学方法构建述电力系统可靠性模型，形成了电力系统可靠性评估的马尔科夫方法，使得电力系统可靠性评估从随机变量模型的评估阶段发展到了随机过程模型的评估阶段。1970年以后，我国电力系统可靠性评估开始得到高度重视和关注，取得了丰富的研究成果并在生产系统中获得广泛应用，这些成果中大部分是以经典的蒙特卡罗方法和马尔科夫方法为基础。传统的配电网供电可靠性评估主要从规划设计角度出发，在假设元件可靠性评估模型和参数固定不变的情况下采用长期统计平均值的方法评估元件可靠性，采用系统的理论计算配电网供电可靠性指标。基于元件故障率的电力系统供电可靠性评估针对的是平稳状态，但是不同供电网络的元件在不同负荷水平、地理环境、气象条件与运行方式下总会处于不同运行状态和方式，元件的这种运行状态和运行方式也总会影响整个电力系统供电可靠性，如果再考虑元件故障率和维修率，供电可靠性评估变得更为复杂。电力系统传统可靠性评估方法很少同时考虑元件或系统故障率、维修率、转换率以及电网运行方式变化的影响，更少考虑备用元件或系统故障率、维修率、运行率以及电网运行方式变化的影响，计算方法适用性、实用性和应用性也难以得到满足。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法，解决了目前电力系统传统可靠性评估方法很少同时考虑元件或系统故障率、维修率、转换率以及电网运行方式变化的影响，更少考虑备用元件或系统故障率、维修率、运行率以及电网运行方式变化的影响，计算方法适用性、实用性和应用性也难以得到满足的技术问题。本专利技术实施例提供的一种五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法，包括：工作系统、备用系统、备用母线；工作系统包括有电源系统A、电源母线A、配电线路A、负荷母线A，电源系统包括第一电源系统A1和第二电源系统A2，第一电源系统A1与电源母线A、配电线路A、负荷母线A构成第一工作子系统，第二电源系统A2与电源母线A、配电线路A、负荷母线A构成第二工作子系统，第一工作子系统和第二工作子系统构成工作系统；备用系统包括有备用电源系统B、电源母线B、配电线路B、负荷母线B，备用电源系统包括第一电源系统B1和第二电源系统B2，第一电源系统B1与电源母线B、配电线路B、负荷母线B构成第一备用子系统，第二电源系统B2与电源母线B、配电线路B、负荷母线B构成第二备用子系统，第一备用子系统和第二备用子系统构成备用系统；工作系统还包括有工作断路器，备用系统还包括有备用断路器；工作系统通过工作断路器经备用母线与备用断路器连接；方法步骤包括：根据工作系统和备用系统的故障数据，分别获取第一电源系统A1的故障率、第二电源系统A2的故障率、配电线路A的故障率、负荷母线A的故障率及第一电源系统B1的故障率、第二电源系统B2的故障率、配电线路B的故障率、负荷母线B的故障率；根据工作系统和备用系统的维修数据，分别获取第一电源系统A1的维修率、第二电源系统A2的维修率、配电线路A的维修率、负荷母线A的维修率及第一电源系统B1的维修率、第二电源系统B2的维修率、配电线路B的维修率、负荷母线B的维修率；根据第一电源系统A1的故障率和维修率、配电线路A的故障率和维修率、负荷母线A的故障率和维修率构建第一工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据第一工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算第一工作子系统的故障率及维修率；根据第二电源系统A2的故障率和维修率、配电线路A的故障率和维修率、负荷母线A的故障率和维修率构建第二工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据第二工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算第二工作子系统的故障率及维修率；根据第一电源系统B1的故障率和维修率、配电线路B的故障率和维修率、负荷母线B的故障率和维修率构建第一备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据第一备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算第一备用子系统的故障率及维修率；根据第二电源系统B2的故障率和维修率、配电线路B的故障率和维修率、负荷母线B的故障率和维修率构建第二备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据第二备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算第二备用子系统的故障率及维修率；根据第一工作子系统的故障率及维修率、第二工作子系统的故障率及维修率、第一备用子系统的故障率及维修率、第二备用子系统的故障率及维修率构建一供一备配电网可靠性评估的五状态空间模型；根据一供一备配电网可靠性评估的五状态空间模型计算一供一备配电网的故障率。可选地，根据工作系统和备用系统的故障数据，分别获取第一电源系统A1的故障率、第二电源系统A2的故障率、配电线路A的故障率、负荷母线A的故障率及备用电源系统的故障率、配电线路B的故障率、负荷母线B的故障率包括：根据从数据库获取到的第一电源系统A1、第二电源系统A2、配电线路A、负荷母线A、备用电源系统、配电线路B、负荷母线B因接地、短路、雷击或人为因素造成的故障数据，计算第一电源系统A1的故障率、第二电源系统A2的故障率、配电线路A的故障率、负荷母线A的故障率及备用电源系统的故障率、配电线路B的故障率、负荷母线B的故障率。可选地，根据工作系统和备用系统的维修数据，分别获取第一电源系统A1的维修率、第二电源系统A2的维修率、配电线路A的维修率、负荷母线A的维修率及备用电源系统的维修率、配电线路B的维修率、负荷母线B的维修率包括：根据从数据库获取到的第一电源系统A1、第二电源系统A2、配电线路A、负荷母线A、备用电源系统、配电线路B、负荷母线B因接地、短路、雷击或人为因素造成的故障数据，计算第一电源系统A1的维修率、第二电源系统A2的维修率、配电线路A的维修率、负荷母线A的维修率及备用电源系统的维修率、配电线路B的维修率、负荷母线B的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法，其特征在于，包括：工作系统、备用系统、备用母线；所述工作系统包括有电源系统A、电源母线A、配电线路A、负荷母线A，所述电源系统包括第一电源系统A1和第二电源系统A2，所述第一电源系统A1与所述电源母线A、所述配电线路A、所述负荷母线A构成第一工作子系统，所述第二电源系统A2与所述电源母线A、所述配电线路A、所述负荷母线A构成第二工作子系统，所述第一工作子系统和所述第二工作子系统构成所述工作系统；所述备用系统包括有备用电源系统、电源母线B、配电线路B、负荷母线B，所述备用电源系统包括第一电源系统B1和第二电源系统B2，所述第一电源系统B1与所述电源母线B、所述配电线路B、所述负荷母线B构成第一备用子系统，所述第二电源系统B2与所述电源母线B、所述配电线路B、所述负荷母线B构成第二备用子系统，所述第一备用子系统和所述第二备用子系统构成所述备用系统；所述工作系统还包括有工作断路器，所述备用系统还包括有备用断路器；所述工作系统通过所述工作断路器经所述备用母线与所述备用断路器连接；方法步骤包括：根据所述工作系统和所述备用系统的故障数据，分别获取所述第一电源系统A1的故障率、所述第二电源系统A2的故障率、所述配电线路A的故障率、所述负荷母线A的故障率及所述第一电源系统B1的故障率、所述第二电源系统B2的故障率、所述配电线路B的故障率、所述负荷母线B的故障率；根据所述工作系统和所述备用系统的维修数据，分别获取所述第一电源系统A1的维修率、所述第二电源系统A2的维修率、所述配电线路A的维修率、所述负荷母线A的维修率及所述第一电源系统B1的维修率、所述第二电源系统B2的维修率、所述配电线路B的维修率、所述负荷母线B的维修率；根据所述第一电源系统A1的故障率和维修率、所述配电线路A的故障率和维修率、所述负荷母线A的故障率和维修率构建所述第一工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据所述第一工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算所述第一工作子系统的故障率及维修率；根据所述第二电源系统A2的故障率和维修率、所述配电线路A的故障率和维修率、所述负荷母线A的故障率和维修率构建所述第二工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据所述第二工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算所述第二工作子系统的故障率及维修率；根据所述第一电源系统B1的故障率和维修率、所述配电线路B的故障率和维修率、所述负荷母线B的故障率和维修率构建所述第一备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据所述第一备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算所述第一备用子系统的故障率及维修率；根据所述第二电源系统B2的故障率和维修率、所述配电线路B的故障率和维修率、所述负荷母线B的故障率和维修率构建所述第二备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据所述第二备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算所述第二备用子系统的故障率及维修率；根据所述第一工作子系统的故障率及维修率、所述第二工作子系统的故障率及维修率、所述第一备用子系统的故障率及维修率、所述第二备用子系统的故障率及维修率构建一供一备配电网可靠性评估的五状态空间模型；根据所述一供一备配电网可靠性评估的五状态空间模型计算所述一供一备配电网的故障率。...

【技术特征摘要】
1.一种五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法，其特征在于，包括：工作系统、备用系统、备用母线；所述工作系统包括有电源系统A、电源母线A、配电线路A、负荷母线A，所述电源系统包括第一电源系统A1和第二电源系统A2，所述第一电源系统A1与所述电源母线A、所述配电线路A、所述负荷母线A构成第一工作子系统，所述第二电源系统A2与所述电源母线A、所述配电线路A、所述负荷母线A构成第二工作子系统，所述第一工作子系统和所述第二工作子系统构成所述工作系统；所述备用系统包括有备用电源系统、电源母线B、配电线路B、负荷母线B，所述备用电源系统包括第一电源系统B1和第二电源系统B2，所述第一电源系统B1与所述电源母线B、所述配电线路B、所述负荷母线B构成第一备用子系统，所述第二电源系统B2与所述电源母线B、所述配电线路B、所述负荷母线B构成第二备用子系统，所述第一备用子系统和所述第二备用子系统构成所述备用系统；所述工作系统还包括有工作断路器，所述备用系统还包括有备用断路器；所述工作系统通过所述工作断路器经所述备用母线与所述备用断路器连接；方法步骤包括：根据所述工作系统和所述备用系统的故障数据，分别获取所述第一电源系统A1的故障率、所述第二电源系统A2的故障率、所述配电线路A的故障率、所述负荷母线A的故障率及所述第一电源系统B1的故障率、所述第二电源系统B2的故障率、所述配电线路B的故障率、所述负荷母线B的故障率；根据所述工作系统和所述备用系统的维修数据，分别获取所述第一电源系统A1的维修率、所述第二电源系统A2的维修率、所述配电线路A的维修率、所述负荷母线A的维修率及所述第一电源系统B1的维修率、所述第二电源系统B2的维修率、所述配电线路B的维修率、所述负荷母线B的维修率；根据所述第一电源系统A1的故障率和维修率、所述配电线路A的故障率和维修率、所述负荷母线A的故障率和维修率构建所述第一工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据所述第一工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算所述第一工作子系统的故障率及维修率；根据所述第二电源系统A2的故障率和维修率、所述配电线路A的故障率和维修率、所述负荷母线A的故障率和维修率构建所述第二工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据所述第二工作子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算所述第二工作子系统的故障率及维修率；根据所述第一电源系统B1的故障率和维修率、所述配电线路B的故障率和维修率、所述负荷母线B的故障率和维修率构建所述第一备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据所述第一备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算所述第一备用子系统的故障率及维修率；根据所述第二电源系统B2的故障率和维修率、所述配电线路B的故障率和维修率、所述负荷母线B的故障率和维修率构建所述第二备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型；根据所述第二备用子系统的负荷母线A可靠性的二状态空间模型计算所述第二备用子系统的故障率及维修率；根据所述第一工作子系统的故障率及维修率、所述第二工作子系统的故障率及维修率、所述第一备用子系统的故障率及维修率、所述第二备用子系统的故障率及维修率构建一供一备配电网可靠性评估的五状态空间模型；根据所述一供一备配电网可靠性评估的五状态空间模型计算所述一供一备配电网的故障率。2.根据权利要求1所述的五状态空间的一供一备配电网供电可靠性评估方法，其特征在于，所述根据所述工作系统和所述备用系统的故障数据，分别获取所述第一电源系统A1的故障率、所述第二电源系统A2的故障率、所述配电线路A的故障率、所述负荷母线A的故障率及所述备用电源系统的故障率、所述配电线路B的故障率、所述负荷母线B的故障率包括：根据从数据库获取到的所述第一电源系统A1、所述第二电源系统A2、所述配电线路A、所述负荷母线A、所述备用电源系统、所述配电线路B、所述负荷母线B因接地、短路、雷击或人为因素造成的故障数据，计算所述第一电源系统A1的故障率、所述第二电源系统A2的故障率、所述配电线路A的故障率、所述负荷母线A的故障率及所述备用电源系统的故障率、所述配电线路B的故障率、所述负荷母线B的故障率。3.根据权利要求1所述的五状态空间的一供一备配电网供电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰康，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44