配电网运行、供电可靠性评估方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配电网运行、供电可靠性评估方法及系统。所述方法包括：根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型；在待评估的配电网中，随机抽样多个设备；根据设备停运模型，计算出每个抽样设备相应地设备可靠性参数；根据蒙特卡洛算法和多个随机设备的可靠性参数，计算整个配电网的运行、供电可靠性指标。本发明专利技术的配电网运行、供电可靠性评估方法充分考虑到了不完全预防性维修对设备运行的影响，同时计及了设备老化影响，能有效避免配电网可靠性评估误差随着设备运行时间增长而不断增大，能准确预测配电网长期的运行、供电可靠性水平。

Reliability evaluation method and system for distribution network operation and power supply

The invention discloses a distribution network operation and power supply reliability evaluation method and system. The method comprises the following steps: according to the equipment aging factors and influencing factors of imperfect preventive maintenance of equipment fault conditions, design the equipment outage model; in the distribution network to be evaluated in a random sampling of multiple devices; according to equipment outage model, calculate the corresponding sampling equipment reliability parameters of equipment based on Reliability parameters; Monte Carlo algorithm and multiple random equipment, operation, power supply reliability index calculation of the whole distribution network. The reliability of distribution network operation and evaluation of the method of the invention is to fully consider the imperfect preventive maintenance of equipment operation, at the same time, the effects of aging equipment, can effectively avoid the error evaluation of distribution network reliability is increasing with the increase of running time and equipment, can accurately predict the long-term operation of distribution network, power supply reliability level.

【技术实现步骤摘要】
配电网运行、供电可靠性评估方法及系统
本专利技术涉及电力系统模拟与计算领域，特别涉及一种配电网运行、供电可靠性评估方法及系统。
技术介绍
配电网是由多种配网设备(或元件)和配网设施所组成的变换电压和直接向终端用户分配网能的一个电力网络系统。配电网的可靠性指标是系统规划、系统运行和电力市场交易的重要参考数据，建立精确的电力设备停运模型是配电网运行、供电可靠性评估的基础。传统的电力设备停运模型中，假设设备的寿命服从指数分布，设备故障率不随时间改变而改变(即为恒定值)，通常取长期运行下的恒定值，忽视了设备老化与维修更新性的影响，导致整个配电网运行、供电可靠性评估误差随着设备运行时间增长而不断增大。
技术实现思路
为了解决现有的配电网运行、供电可靠性评估过程中忽略了设备老化与维修更新性的影响，导致整个配电网运行、供电可靠性评估误差随着设备运行时间增长而不断增大的问题，本专利技术实施例提供了一种配电网运行、供电可靠性评估方法及系统。所述技术方案如下：一方面，本专利技术实施例提供了一种配电网运行、供电可靠性评估方法，所述方法包括：根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型；在待评估的配电网中，随机抽样多个设备；根据所述设备停运模型，计算每个抽样设备出相应地设备可靠性参数；根据蒙特卡洛算法和多个随机设备的可靠性参数，计算整个配电网的运行、供电可靠性指标。在本专利技术实施例上述的配电网运行、供电可靠性评估方法中，所述根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型，包括：根据如下公式设计出所述设备停运模型：其中，λ(t)为设备故障率；α与β分别为威布尔分布的尺度参数与形状参数；T为不完全预防性维修的时间间隔；t为设备的实际年龄；q为表征不完全预防性维修对设备运行状态的改善效果的改善因子；qi为第i次不完全预防性维修的改善因子，k为符合如下条件的正整数：kT≤t＜(k+1)T。在本专利技术实施例上述的配电网运行、供电可靠性评估方法中，第i次不完全预防性维修后的改善因子qi根据如下公式计算得到：其中，l1、l2、l3、l4均为与设备相关的常数，且这些常熟取值符合如下条件：(l1i+l2)/(l3i+l4)∈(0,1)。在本专利技术实施例上述的配电网运行、供电可靠性评估方法中，所述根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型，包括：根据如下公式设计出所述设备停运模型：其中，U为设备的平均不可用度；T1为设备运行的时间段；Tf为T1内的平均不可用时间；tm为一次不完全预防性维修的平均时间；n为T1时段内的不完全预防性维修次数；τ为表征不完全预防性维修对设备运行状态的改善效果的虚拟年龄；r为故障检修时间。在本专利技术实施例上述的配电网运行、供电可靠性评估方法中，设备的虚拟年龄τ根据如下公式计算得到：其中，T为不完全预防性维修的时间间隔，t为设备的实际年龄，τk为第k次不完全预防性维修后的虚拟年龄，qi为第i次不完全预防性维修的改善因子。另一方面，本专利技术实施例提供了一种配电网运行、供电可靠性评估系统，所述系统包括：设计模块，用于根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型；抽样模块，用于在待评估的配电网中，随机抽样多个设备；计算模块，用于根据所述设备停运模型，计算每个抽样设备出相应地设备可靠性参数；所述计算模块，还用于根据蒙特卡洛算法和多个随机设备的可靠性参数，计算整个配电网的运行、供电可靠性指标。在本专利技术实施例上述的配电网运行、供电可靠性评估系统中，所述设计模块，包括：第一设计单元，用于根据如下公式设计出所述设备停运模型：其中，λ(t)为设备故障率；α与β分别为威布尔分布的尺度参数与形状参数；T为不完全预防性维修的时间间隔；t为设备的实际年龄；q为表征不完全预防性维修对设备运行状态的改善效果的改善因子；qi为第i次不完全预防性维修的改善因子，k为符合如下条件的正整数：kT≤t＜(k+1)T。在本专利技术实施例上述的配电网运行、供电可靠性评估系统中，第i次不完全预防性维修后的改善因子qi根据如下公式计算得到：其中，l1、l2、l3、l4均为与设备相关的常数，且这些常熟取值符合如下条件：(l1i+l2)/(l3i+l4)∈(0,1)。在本专利技术实施例上述的配电网运行、供电可靠性评估系统中，所述设计模块，包括：第二设计单元，用于根据如下公式设计出所述设备停运模型：其中，U为设备的平均不可用度；T1为设备运行的时间段；Tf为T1内的平均不可用时间；tm为一次不完全预防性维修的平均时间；n为T1时段内的不完全预防性维修次数；τ为表征不完全预防性维修对设备运行状态的改善效果的虚拟年龄；r为故障检修时间。在本专利技术实施例上述的配电网运行、供电可靠性评估系统中，设备的虚拟年龄τ根据如下公式计算得到：其中，T为不完全预防性维修的时间间隔，t为设备的实际年龄，τk为第k次不完全预防性维修后的虚拟年龄，qi为第i次不完全预防性维修的改善因子。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型，使得该设备停运模型考虑了设备老化与维修更新性的影响，进而使得给设备停运模型更符合设备的实际运行情况；然后在待评估的配电网中，随机抽样多个设备，并根据设备停运模型，计算出每个抽样设备相应地设备可靠性参数；最后，根据蒙特卡洛算法和多个随机设备的可靠性参数，计算整个配电网的运行、供电可靠性指标。这样，该配电网运行、供电可靠性评估方法充分考虑到了不完全预防性维修对设备运行、供电的影响，同时计及了设备老化影响，能有效避免配电网运行、供电可靠性评估误差随着设备运行时间增长而不断增大，能准确预测配电网长期的运行、供电可靠性水平。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的一种配电网运行、供电可靠性评估方法流程图；图2是本专利技术实施例二提供的一种配电网运行、供电可靠性评估系统结构示意图；图3是本专利技术实施例二提供的一种设计模块的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。实施例一本专利技术实施例提供了一种配电网运行、供电可靠性评估方法，参见图1，该方法包括：步骤S11，根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型。在本实施例中，在设计设备停运模型时，考虑设备故障率随时间老化而增加的影响；同时，也考虑每次不完全预防性维修对设备运行状态改善效果的影响，进而使得该设备停运模型更加符合配电网中，电网设备的实际运行情况，使得后续可靠性评估结果更加准确。具体地，在本实施例中，上述步骤S11可以通过如下方式实现：根据如下公式设计出设备停运模型：其中，λ(t)为设备故障率；α与β分别为威布尔分布的尺度参数与形状参数；T为不完全预防性维修的时间间隔；t为设备的实际年龄；q为表征不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电网运行、供电可靠性评估方法，其特征在于，所述方法包括：根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型；在待评估的配电网中，随机抽样多个设备；根据所述设备停运模型，计算每个抽样设备出相应地设备可靠性参数；根据蒙特卡洛算法和多个随机设备的可靠性参数，计算整个配电网的运行、供电可靠性指标。

【技术特征摘要】
1.一种配电网运行、供电可靠性评估方法，其特征在于，所述方法包括：根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型；在待评估的配电网中，随机抽样多个设备；根据所述设备停运模型，计算每个抽样设备出相应地设备可靠性参数；根据蒙特卡洛算法和多个随机设备的可靠性参数，计算整个配电网的运行、供电可靠性指标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型，包括：根据如下公式设计出所述设备停运模型：其中，λ(t)为设备故障率；α与β分别为威布尔分布的尺度参数与形状参数；T为不完全预防性维修的时间间隔；t为设备的实际年龄；q为表征不完全预防性维修对设备运行状态的改善效果的改善因子；qi为第i次不完全预防性维修的改善因子，k为符合如下条件的正整数：kT≤t＜(k+1)T。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，第i次不完全预防性维修后的改善因子qi根据如下公式计算得到：其中，l1、l2、l3、l4均为与设备相关的常数，且这些常熟取值符合如下条件：(l1i+l2)/(l3i+l4)∈(0,1)。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据设备老化因素和不完全预防性维修因素对设备故障情况的影响，设计出设备停运模型，包括：根据如下公式设计出所述设备停运模型：其中，U为设备的平均不可用度；T1为设备运行的时间段；Tf为T1内的平均不可用时间；tm为一次不完全预防性维修的平均时间；n为T1时段内的不完全预防性维修次数；τ为表征不完全预防性维修对设备运行状态的改善效果的虚拟年龄；r为故障检修时间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，设备的虚拟年龄τ根据如下公式计算得到：其中，T为不完全预防性维修的时间间隔，t为设备的实际年龄，τk为第k次不完全预防性维修后的虚拟年龄，qi为第i次不完...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伟，沈龙，徐云水，余荣强，何兴平，杨清，曾寒烨，张赟，李潞，曹元，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昭通供电局，
类型：发明
国别省市：云南,53