一种低压配电网线路薄弱点辩识方法技术

本发明专利技术公开了一种低压配电网线路薄弱点辩识方法，涉低压配电网技术领域，通过使用蒙特卡洛仿真方法，求解出不同元件的故障率，同时结合跟踪思想，确定不同元件和具体的系统可靠性指标之间的贡献大小，科学合理的将系统的可靠性指标分配到各个元件上，根据可靠性指标求出各元件的故障影响因子大小，根据故障影响因子确定配电网薄弱环节，能直接有效提高系统的可靠性，从而解决了现有低压配电网线路薄弱点辨识方法不能适应目前的低压配电网现状的缺点。缺点。缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种低压配电网线路薄弱点辩识方法


[0001]本专利技术属于低压配电网
，尤其涉及一种低压配电网线路薄弱点辩识方法。

技术介绍

[0002]随着社会科技和经济的不断发展，人们对于电能质量的要求也越来越高，电力系统可靠性研究目前绝大多数都集中于发输电环节上，对配电网可靠性的研究以及线路改造缺乏足够重视，然而低压配电网安全稳定运行的可靠性对用户的供电质量至关重要，据有关数据表明大约80％的停电事故是由于低压配电系统的故障而引发的。因此亟需一种新的方法对低压配电网线路薄弱点进行辨识并进行优化改造，提高低压配电系统的运行可靠性。
[0003]当前，在配电系统薄弱点辨识方面，目前国内外相关研究者有从不同的研究方面入手。例如，电能质量方面(陈斌斌.主动配电网的电能质量评估及薄弱点识别方法研究[D].华侨大学,2018)，主要基于负荷波动极限对系统中的电压薄弱点进行识别。但选取不同的电能质量指标，得到的结论和现象也差异较大，全方位的辨识对电能质量的影响因素较为困难。大数据分析方面(黄悦华,邹子豪,张赟宁,杨艾竹.基于FP
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Growth算法的配电网薄弱点分析研究[J].电测与仪表,2020,57(17):79
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84+135)，引入数据挖掘思想，利用关联规则数据挖掘技术对配电网的薄弱点进行分析。但是其对故障数据样本依赖度较大，同时低压配电网故障诱因较多，对实际的低压配电网进行分析准确度较低，不利于完整的分析故障薄弱点。可靠性跟踪方面(冯光,王文博,胡博,陈娅,王蔓莉,缪书唯.配电网可靠性薄弱元件辨识模型及应用[J].电测与仪表,2016,53(20):84
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92.)，通过可靠性跟踪方法可得到各元件对系统可靠性指标的贡献率，分析得到系统的薄弱环节。但是其使用的是传统解析法当中的FMEA故障模式和后果分析法，求得各个负荷节点以及系统的可靠性指标。主要是对简单辐射性主馈线进行评估，对复杂配电网而言，其计算量会随元件数量呈指数倍增长，不适用于我国实际配电网。综上所述，现有文献中的低压配电网薄弱点辨识方法都不能很好地适应我国目前的低压配电网现状。
[0004]为了解决低压配电网线路薄弱点辨识的问题，本专利技术提出来一种低压配电网线路薄弱点辩识方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低压配电网线路薄弱点辩识方法，从而解决了现有低压配电网线路薄弱点辨识方法不能适应目前的低压配电网现状的缺点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种低压配电网线路薄弱点辩识方法，包括以下步骤：
[0007]获取配电网各元件参数；
[0008]初始化所需要计算的配电网可靠性指标；
[0009]根据配电网GIS系统数据获取配电网拓扑结构和潮流方向，根据所述配电网拓扑结构和潮流方向确定各个负荷点的供电路径；
[0010]根据初始化后的配电网可靠性指标和各个负荷点的供电路径，结合蒙特卡洛算法计算负荷点的故障率；
[0011]根据所述故障率确定低压配电网系统的可靠性指标；
[0012]根据所述可靠性指标求出各元件的故障影响因子大小，根据所述故障影响因子确定配电网薄弱环节。
[0013]优选地，所述配电网各元件参数包括各类元件数量、线路长度、各个负荷点的功率大小、各个负荷点用户数量以及各个元件故障率大小和故障修复时间。
[0014]优选地，所需要计算的配电网可靠性指标包括化负荷点以及各个元件的故障次数、故障时间以及故障率。
[0015]优选地，利用蒙特卡洛算法计算负荷点的故障率包括：
[0016]确定故障元件，累计故障元件的无故障持续时间；
[0017]对故障元件生成设定范围内均匀分布的随机数，并计算每个故障元件的平均修复时间，并统计每个故障元件的故障次数；
[0018]根据各个负荷点的供电路径结合，结合统计的统计每个故障元件的故障次数，分析和统计每个故障元件发生故障后影响到的各个负荷点的故障次数和故障时间，并根据所述各个负荷点的故障次数和故障时间计算各个负荷点的停运次数和停运时间；
[0019]判断累计无故障持续时间是否超过阈值，当超过则根据所述各个负荷点的停运次数计算故障率，反之继续累计无故障持续时间。
[0020]优选地，确定故障元件包括：
[0021]对配单网中的每一个元件生成设定范围内均匀分布的随机数，并计算各个元件的平均无故障持续时间；
[0022]在所有元件的平均无故障持续时间中选出平均无故障持续时间最短的元件，将平均无故障持续时间最短的元件作为故障元件。
[0023]优选地，根据所述故障率确定低压配电网系统的可靠性指标的原则包括：
[0024]低压配电网系统的不可靠性由故障元件承担，即正常运行元件不参与系统可靠性指标的分摊；
[0025]故障元件对低压配电网系统可靠性指标的按比例进行分配。
[0026]优选地，所述故障率确定低压配电网系统的可靠性指标为配电系统的额平均停电频率指标。
[0027]优选地，还包括根据所述配电网薄弱环节对配电进行改造。
[0028]优选地，根据所述配电网薄弱环节对配电进行改造，包括：环网改造、架空线改电缆以及开关优化配置。
[0029]与现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0030]本专利技术所提供的低压配电网线路薄弱点辩识方法，获取配电网各元件参数；初始化所需要计算的配电网可靠性指标；根据配电网GIS系统数据获取配电网拓扑结构和潮流方向，根据所述配电网拓扑结构和潮流方向确定各个负荷点的供电路径；根据初始化后的配电网可靠性指标和各个负荷点的供电路径，结合蒙特卡洛算法计算负荷点的故障率；根
据所述故障率确定低压配电网系统的可靠性指标；根据所述可靠性指标求出各元件的故障影响因子大小，根据所述故障影响因子确定配电网薄弱环节。对于实际配电网而言，所包含的元件数量较多，供电路径也较为复杂，针对传统蒙特卡洛无法确定导致系统不可靠性的薄弱点，本专利技术结合可靠性跟踪思想，对配电网各个元件故障影响因子大小进行计算，找到对系统不可靠性指标“贡献度”最大的，即影响因子最大的线路即可确定薄弱环节，从而实现配电网针对性改造。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，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个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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。
[0032]图1是本专利技术一种低压配电网线路薄弱点辩识方法的流程图；
[0033]图2是本专利技术其中一个实施例的10负荷节点的低压配电网算例拓扑图；
[0034]图3是本专利技术其中一个实施例的改造前线路故障率影响因子大小图；
[0035]图4是本专利技术其中一个实施例的改造前后SAIFI大小对比图。
具体实施方式
[0036]下面结合本专利技术实施例中的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压配电网线路薄弱点辩识方法，其特征在于，包括以下步骤：获取配电网各元件参数；初始化所需要计算的配电网可靠性指标；根据配电网GIS系统数据获取配电网拓扑结构和潮流方向，根据所述配电网拓扑结构和潮流方向确定各个负荷点的供电路径；根据初始化后的配电网可靠性指标和各个负荷点的供电路径，结合蒙特卡洛算法计算负荷点的故障率；根据所述故障率确定低压配电网系统的可靠性指标；根据所述可靠性指标求出各元件的故障影响因子大小，根据所述故障影响因子确定配电网薄弱环节。2.根据权利要求1所述的低压配电网线路薄弱点辩识方法，其特征在于，所述配电网各元件参数包括各类元件数量、线路长度、各个负荷点的功率大小、各个负荷点用户数量以及各个元件故障率大小和故障修复时间。3.根据权利要求1所述的低压配电网线路薄弱点辩识方法，其特征在于，所需要计算的配电网可靠性指标包括化负荷点以及各个元件的故障次数、故障时间以及故障率。4.根据权利要求1所述的低压配电网线路薄弱点辩识方法，其特征在于，利用蒙特卡洛算法计算负荷点的故障率包括：确定故障元件，累计故障元件的无故障持续时间；对故障元件生成设定范围内均匀分布的随机数，并计算每个故障元件的平均修复时间，并统计每个故障元件的故障次数；根据各个负荷点的供电路径结合，结合统计的统计每个故障元件的故障次数，分析和统计每个故障元件发生故障后影响到的各个负荷点...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦丽文，周杨珺，俞小勇，黄伟翔，周柯，陈绍南，高立克，陈千懿，李珊，吴丽芳，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：