一种主动配电网电能可靠性评估方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种主动配电网电能可靠性评估方法及系统，该方法包括：获取配电网的初始参数，配电网包括多个负荷器件；采用最小路径分析将多个负荷器件分为处在最小路径上的器件和处在非最小路径上的器件；确定处在最小路径上的器件的持续工作时间和故障修复时间，分别记为第一时间和第二时间；根据等效折算确定处在非最小路径上的器件的持续工作时间和故障修复时间，分别记为第三时间和第四时间；根据第一时间、第二时间、第三时间和第四时间确定抽取随机数；根据序贯蒙特卡洛模拟法对抽取随机数进行随机抽样计算，得到随机解；根据随机解和国家配电网可靠性评估标准进行负荷点侧或系统侧的可靠性评估。本发明专利技术能够提升主动配电网可靠性评估可靠性。配电网可靠性评估可靠性。配电网可靠性评估可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种主动配电网电能可靠性评估方法及系统


[0001]本专利技术涉及配电网评估领域，特别是涉及一种主动配电网电能可靠性评估方法及系统。

技术介绍

[0002]随着经济不断发展，电力用户持续增多，用电量也呈现出迅猛增长趋势。在国家政策的引导下，如光伏发电、蓄能发电、风力发电等分布式电源引入到配电网中，给配电网的电源功能提供必要的补充。但由于主动配电网中分布式电源具不确定性，可靠性评估难度大，使得电网控制策略变得更加复杂，这给配电网稳定性带来了挑战。传统配电网多采用放射状网式结构，分布式电源的加入使其网络结构发生改变，配电网转变为一个包含多电源的复杂网络。据国家电网公司统计，在所有的电网故障中，绝大多数故障原因都是配电网故障引起的。因此，如何使主动配电网持续为用户提供安全、优质、可靠的电能，对主动配电网可靠性进行客观评价，对提高配电网的可靠性，保证电力系统安全稳定运行具有重要意义。
[0003]当前，传统配电网电能质量评估研究成果较多，而主动配电网电能质量评估研究较少。根据在评估中采用的模型不同可以将电能可靠性评估分成两大类：确定性指标方法和统计学指标方法。确定性指标方法其核心思想是使用抽样方法对配电网状态进行选取得到抽样状态集，再利用解析法在抽样状态集上进行可靠性指标的估量。常用的确定性指标法主要包括故障模式后果分析法、最小路分析法、最小割集分析法和网络等值分析法。故障模式后果分析法需要对配电网系统中所有可能发生的故障进行抽样提取，并计算在不同故障下对用电用户的影响程度，最终获得故障影响表。该方法耗时大，对于大型配电网系统并不适用。最小路分析法需要构建整个配电网络的结构图，对结构图上的每个标注负荷点进行最小路径分析，再采用量化的指标对该负荷点的电能可靠性进行评估。最小路径分析法对传统配电网电能质量分析比较有效，但对于具有孤岛运行能力的主动配电网络效果不佳。最小割集分析法与最小路径分析法类似，其主要思想是运用最小割集理论对配电网络进行分割，在不同的割集下对所有负荷点进行有效指标评估。最小割集法算法复杂度高，计算耗时。网络等值分析法利用一个等效器件来代替一部分配电网络，对于复杂的配电网评估效果显著，但等效器件难以选择，可操作性不强。统计学指标方法的主要原理也是建立在抽样模型基础上统计配电网系统出现故障的概率。当前常用的方法是蒙特卡洛模拟法。蒙特卡洛模拟法具有操作简便，抽样次数与系统复杂程度无关，容易处理随机事件等优势，但其计算精度与计算效率成反比关系。蒙特卡洛模拟法根据是否考虑系统状态的时序性，可以分为序贯蒙特卡洛模拟法和非序贯蒙特卡洛模拟法两种。非序贯蒙特卡洛模拟不需要考虑配电网系统的实际运行时间顺序，只通过随机抽样配电网状态来统计可靠性指标，计算速度快，但可靠性指标精度一般。序贯蒙特卡洛模拟法保留了配电网系统运行的时间特性，能够精准地模拟配电网器件、负荷点的运行过程，可以对配电网可靠性进行更精确的评估，但其执行效率不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种主动配电网电能可靠性评估方法及系统，能够提升主动配电网可靠性评估的可靠性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种主动配电网电能可靠性评估方法，包括：
[0007]获取配电网的初始参数，所述配电网包括多个负荷器件；
[0008]采用最小路径分析将所述多个负荷器件分为处在最小路径上的器件和处在非最小路径上的器件；
[0009]确定所述处在最小路径上的器件的持续工作时间和故障修复时间，分别记为第一时间和第二时间；
[0010]根据等效折算确定所述处在非最小路径上的器件的持续工作时间和故障修复时间，分别记为第三时间和第四时间；
[0011]根据所述第一时间、第二时间、第三时间和第四时间确定抽取随机数；
[0012]根据序贯蒙特卡洛模拟法对所述抽取随机数进行随机抽样计算，得到随机解；
[0013]根据所述随机解和国家配电网可靠性评估标准进行负荷点侧或系统侧的可靠性评估。
[0014]可选的，所述“获取配电网的初始参数，所述配电网包括多个负荷器件”步骤之后，“采用最小路径分析法将所述多个负荷器件分为处在最小路径上的器件和处在非最小路径上的器件”步骤之前，还包括：
[0015]判断所述配电网是否包含分布式电源。
[0016]可选的，所述配电网包含分布式电源时，判断所述负荷器件是否满足孤岛运行；
[0017]若是，则根据所述配电网的初始参数对满足孤岛运行的负荷器件进行孤岛划分。
[0018]可选的，所述孤岛划分的原则包括：优先保障高等级负荷、孤岛供电距离不超过设定阈值和分布式电源总发电容量大于负荷需求。
[0019]可选的，所述对满足孤岛运行的负荷器件进行孤岛划分，具体包括：
[0020]获取分布式电源可达负荷集合G＝{g1,g2,
…
,g
M
}，其中，g
i
表示第i个负荷点；
[0021]对可达负荷集合G中的每一个负荷点g
i
设置等级权值w
1,i
，w
1,i
满足等级高的负荷权值高，等级低的负荷权值低；
[0022]对可达负荷集合G中的每一个负荷点g
i
设置距离权值w
2,i
，w
2,i
满足负荷点距离分布式电源近的权值高，负荷点距离分布式电源远的权值低；
[0023]在孤岛范围内对所有可能的负荷进行负荷累加，使最终的负荷总和小于等于分布式电源总发电容量P
D
；
[0024]计算函数max(P
E
)＝max∑
i∈G
(w
1,i
+w
2,i
)g
i
的最大值，得到孤岛划分的结果。
[0025]可选的，采用树搜素算法进行最小路径分析。
[0026]可选的，采用深度优先搜索算法或广度优先搜索算法以分布式电源为根结点，依次进行可达性扩展，最终得到分布式电源可达负荷集合G＝{g1,g2,
…
,g
M
}。
[0027]可选的，所述等效折算包括：
[0028]判断所述处在非最小路径上的器件是否处在主动配电网的主馈线上；
[0029]若是，则根据配电网络对器件故障产生的影响确定其影响的范围，并进行等效折
算；
[0030]若否，则无需进行等效折算。
[0031]一种主动配电网电能可靠性评估系统，包括：
[0032]初始参数获取模块，用于获取配电网的初始参数，所述配电网包括多个负荷器件；
[0033]最小路径分析模块，用于采用最小路径分析将所述多个负荷器件分为处在最小路径上的器件和处在非最小路径上的器件；
[0034]第一时间确定模块，用于确定所述处在最小路径上的器件的持续工作时间和故障修复时间，分别记为第一时间和第二时间；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动配电网电能可靠性评估方法，其特征在于，包括：获取配电网的初始参数，所述配电网包括多个负荷器件；采用最小路径分析将所述多个负荷器件分为处在最小路径上的器件和处在非最小路径上的器件；确定所述处在最小路径上的器件的持续工作时间和故障修复时间，分别记为第一时间和第二时间；根据等效折算确定所述处在非最小路径上的器件的持续工作时间和故障修复时间，分别记为第三时间和第四时间；根据所述第一时间、第二时间、第三时间和第四时间确定抽取随机数；根据序贯蒙特卡洛模拟法对所述抽取随机数进行随机抽样计算，得到随机解；根据所述随机解和国家配电网可靠性评估标准进行负荷点侧或系统侧的可靠性评估。2.根据权利要求1所述的主动配电网电能可靠性评估方法，其特征在于，所述“获取配电网的初始参数，所述配电网包括多个负荷器件”步骤之后，“采用最小路径分析法将所述多个负荷器件分为处在最小路径上的器件和处在非最小路径上的器件”步骤之前，还包括：判断所述配电网是否包含分布式电源。3.根据权利要求2所述的主动配电网电能可靠性评估方法，其特征在于，所述配电网包含分布式电源时，判断所述负荷器件是否满足孤岛运行；若是，则根据所述配电网的初始参数对满足孤岛运行的负荷器件进行孤岛划分。4.根据权利要求3所述的主动配电网电能可靠性评估方法，其特征在于，所述孤岛划分的原则包括：优先保障高等级负荷、孤岛供电距离不超过设定阈值和分布式电源总发电容量大于负荷需求。5.根据权利要求4所述的主动配电网电能可靠性评估方法，其特征在于：所述对满足孤岛运行的负荷器件进行孤岛划分，具体包括：获取分布式电源可达负荷集合G＝{g1,g2,
…
,g
M
}，其中，g
i
表示第i个负荷点；对可达负荷集合G中的每一个负荷点g
i
设置等级权值w
1,i
，w
1,i
满足等级高的负荷权值高，等级低的负荷权值低；对可达负荷集合G中的每一个负荷点g
i
设置距离权值w
2,i
，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海锋，吕项羽，李德鑫，庄冠群，王佳蕊，张宗宝，
申请(专利权)人：吉林省电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：