一种计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法，包括如下步骤：S1，根据配电系统故障发生位置，配电系统供电能力以及负荷需求，对系统负荷节点进行分类，系统网络故障区域划分完成；S2，通过分布式电源形成孤岛为区域内节点供电，进行网络重构恢复剩余节点供电，分别根据系统节点参数确定每个节点的恢复次序；S3，根据配电网的不同运行状态，采用蒙特卡洛模拟法对含分布式电源的配电网供电可靠性进行评估。

A power supply reliability evaluation method considering islanding and network reconfiguration

【技术实现步骤摘要】
一种计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法
本专利技术涉及电力系统可靠性的优化评估方法，特别涉及一种计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法。
技术介绍
可靠性是指电力系统在数量和质量上持续满足终端用户用电需求的能力。研究数据表明，通常配电系统故障事件占用户供电中断的80％-95％。通常情况下，配电系统拓扑结构主要为辐射型网络，以及部分环形网络。辐射型配电网具有潮流单向性和沿线分接负荷等特点，这有利于配电系统级保护装置的协调控制。然而，与高度互联的输电系统相比，这种辐射状拓扑结构降低了配电系统的可靠性。由于辐射状网络潮流的单向性，负荷点与电源节点之间的任何电力元件的失效都可能导致负荷点断开连接，用户供电中断，因此越是远离电源的负荷节点供电可靠性越差。为了提高配电系统的可靠性，可以通过网络拓扑的优化以及合理地配置分布式电源来提高负荷节点的可靠性。通过网络重构，即通过改变配电网的分区和联络开关的状态来改变配电网的拓扑结构可以最小化供电中断的持续时间和概率，从而提高了配电系统的可靠性，同时实现降低网损、提高电压质量和平衡负载等目的。分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1，根据配电系统故障发生位置，配电系统供电能力以及负荷需求，对系统负荷节点进行分类，系统网络故障区域划分完成；/nS2，通过分布式电源形成孤岛为区域内节点供电，进行网络重构恢复剩余节点供电，分别根据系统节点参数确定每个节点的恢复次序；/nS3，根据配电网的不同运行状态，采用蒙特卡洛模拟法对含分布式电源的配电网供电可靠性进行评估。/n

【技术特征摘要】
1.一种计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，根据配电系统故障发生位置，配电系统供电能力以及负荷需求，对系统负荷节点进行分类，系统网络故障区域划分完成；
S2，通过分布式电源形成孤岛为区域内节点供电，进行网络重构恢复剩余节点供电，分别根据系统节点参数确定每个节点的恢复次序；
S3，根据配电网的不同运行状态，采用蒙特卡洛模拟法对含分布式电源的配电网供电可靠性进行评估。


2.如权利要求1所述的计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法，其特征在于，所述的步骤S1包括：
步骤S11，设定配电系统的元件的正常运行持续时间和修复时间服从指数分布；
正常运行持续时间TTFy和故障修复时间TTRy为：
TTFy＝-ln(R1,y)/λy(1)
TTRy＝-ln(R2,y)·μy(2)
式中：R1,y、R2,y为服从均匀分布[0,1]间的随机数；λy为元件y的故障率，μy为其平均故障修复时间；
对系统中各元件进行抽样得到其正常工作时间TTF，确定TTF最小的元件y为故障元件,并计算其故障修复时间TTRy；
步骤S12，建立风力发电机的随机模型：
风力发电机的有功输出与风速之间具有如下关系：



式中：v为实际风速；vci为切入风速；vr为额定风速；vco为切出风速；Pr为风力机额定输出功率；a和b均为常系数，
由于风速近似服从双参数Weibull分布，且在大部分时间内的风速维持在vci和vco之间，因此，Pwind的概率密度函数为：



式中：k为Weibull分布形状参数；c为尺度参数；
步骤S13，建立光伏电源的随机模型：
太阳能电池方阵的输出功率为：



式中：r为辐照度；A、η分别为方阵的总面积、光电转换效率；M为太阳能电池方阵的电池组件数；Am和ηm分别为单个电池组件的面积和光电转换效率；
太阳光照辐照度r在一定时间段内可以近似为贝塔分布，可得光伏发电系统的出力Psolar的概率密度函数为：



式中：RM＝Aηrmax，为最大输出功率，rmax为最大光照强度；α和β为贝塔分布的2个形状参数；
步骤S14，建立负荷需求随机模型：
配电网中某一时刻的负荷需求可视为随机变量，通常采用正态分布近似反映其概率特性：



式中：μ为节点负荷的均值；σ2为方差；
步骤S15，当配电网中某一线路发生故障时，结合联络线路位置以及分布式电源输出功率与负荷需求的关系将配电系统中的负荷点进行归类。


3.如权利要求2所述的计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法，其特征在于，所述的步骤S15中将配电系统中的负荷点进行归类包括：
故障修复前始终处于失电状态的负荷点，停电时间为故障修复时间；
故障后可由分布式电源转供电的负荷点，停电时间为故障隔离与分布式电源开关切换时间；
故障后可通过联络线路恢复供电的负荷点，若节点处于分布式电源孤岛区域内且电源足以满足该节点供电则可视为第二类节点，否则等待网络重构完成后由系统电源供电，停电时间为故障隔离与联络开关操作时间；
不受故障影响的负荷点。


4.如权利要求1所述的计及孤岛划分和网络重构的供电可靠性评估方法，其特征在于，所述的步骤S2包括：
S21：根据负荷节点类型进行孤岛划分，恢复次序如下：a、优先保证节点重要性高的负荷点恢复供电；b、其次恢复负荷需求大的节点；c、最后按照负荷点与分布式电源的距离由近到远依...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云，陈冉，王敏，伍超，杨凌辉，周健，沈冰，傅晓飞，纪坤华，杨超，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，华东电力试验研究院有限公司，河海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31