一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法技术方案

本发明专利技术属于配电系统可靠性评估技术领域，具体涉及一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法，目的是解决实际低压配电系统供电可靠性统计不足，速度缓慢的问题，包括以下步骤：构建线路数据、开关数据及节点数据，按照配电网的拓扑结构，输入低压配电网拓扑信息；通过配电网分块算法，将低压配电网划分为不同分块；在同一分块中选择关键用户；对智能电表收集到的关键用户用电信息进行处理，根据停电事件的统计范围获得可靠性指标的统计结果；根据可靠性指标的统计结果评估停电事件等级。本发明专利技术用于准确、高效的统计低压配电系统供电可靠性，并为低压配电系统的可靠安全运行或规划提供更为可靠的依据，提高了低压配电系统可靠性评估的准确性。性评估的准确性。性评估的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法


[0001]本专利技术属于配电系统可靠性评估
，具体涉及一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法。

技术介绍

[0002]低压配电网是输电环节的最后一环，直接与用户相连接，要更准确地评估用户真实感受到的供电可靠性水平和用电体验，需要对低压配电系统可靠性进行统计。目前，我国可靠性统计仅针对高、中压用户，低压用户可靠性统计评价尚未实施。尽管已经进行了一些相关的尝试，给出了一些统计低压可靠性的初步算法，并总结了供电企业在低压可靠性评估方面的工作经验，但总体而言，我国在低压系统用户供电可靠性统计评估方面才刚刚起步。它仍处于理论讨论阶段，缺乏可操作的统计评估方法。
[0003]因此，如何利用低压配电网现有设备，高效、准确的统计低压配电系统供电可靠性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法，目的是解决实际低压配电系统供电可靠性统计不足，速度缓慢的问题，具体技术方案如下：
[0005]一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法，包括以下步骤：
[0006]步骤S1，构建线路数据、开关数据及节点数据，按照配电网的拓扑结构，输入低压配电网拓扑信息；
[0007]步骤S2，通过配电网分块算法，将低压配电网划分为不同分块；
[0008]步骤S3，在同一分块中选择关键用户；
[0009]步骤S4，对智能电表收集到的关键用户用电信息进行处理，根据停电事件的统计范围获得可靠性指标的统计结果；
[0010]步骤S5，根据可靠性指标的统计结果评估停电事件等级。
[0011]优选地，所述步骤S1中的中的线路数据包括起始节点、末端节点、开关配置信息、线路故障率、线路故障修复时间；
[0012]所述开关数据包括开关类型、开关故障率、开关故障修复时间、开关配置在线路左端还是右端；
[0013]所述节点数据包括节点编号、节点负荷、节点用户数。
[0014]优选地，所述步骤S2具体包括以下步骤：
[0015]步骤S21，采用邻接矩阵L描述配电网节点间的联结关系，记L＝(L
ij
)
n
×
n
；其中L
ij
为邻接矩阵L第i行第j列的元素，即表示节点i、j之间的连接关系，具体如下：
[0016][0017]式中，L
ij
＝0表明节点i、j之间没有连接关系，即无父子关系；L
ij
＝1表明节点i、j之间有父子关系，且在i处配置有开关设备，即在i处配置有断路器或隔离开关或熔断器；L
ij
＝2表明节点i、j之间有父子关系，但在i处未配置开关设备；步骤S22，利用邻接矩阵L的信息，按照配电网分块算法可将低压配电网划分为不同分块。
[0018]优选地，所述步骤S22具体包括以下步骤：
[0019]步骤S21，令行i＝0，列j＝0，块编号k＝1；
[0020]步骤S22，搜索第i行的1元素，设Lij＝1，将节点i、j对应的该支路压入当前块k，转步骤S24，
[0021]步骤S23，若第i行没有1元素，令i＝i+1，j＝0，转步骤S22；
[0022]步骤S24，如果L
ji
＝1，表明该块已形成，令j＝j+1，k＝k+1，转步骤S22；
[0023]步骤S25，如果L
ji
＝1，将该支路压入当前块，继续搜索第j行2元素，记录下这些2元素所在列号，当访问完第j行以后，紧接着采用同样的方法访问这些列号所在行，直到该块形成，令j＝j+1，k＝k+1，转步骤S22；
[0024]其中k为当前低压配电网划分的分块数，设该低压配电网的元件数为l，则k小于或者等于l。
[0025]优选地，所述步骤S3具体包括以下步骤：
[0026]步骤S31，对每一个分块内的用户进行用户编号排序，分块k内的第m个用户记为
[0027]步骤S32，根据用户编号和用户重要度生成用户区间，具体如下：
[0028][0029]其中，Ω
k
表示第k个分块内的用户集合，表示第k个分块内用户m所代表的区间，表示区间的下限，表示区间的上限，表示第k个分块内用户i的用户重要度；
[0030]步骤S33，生成总用户数十分之一的随机数，根据产生的随机数与用户区间比较的结果判断用户是否作为关键用户，具体如下：
[0031][0032]式中，表示第k个分块内用户m的状态，时，表示用户被选择为关键用户，时，表示用户未被选择为关键用户；R表示产生的随机数。
[0033]优选地，所述步骤S4中对智能电表收集到的关键用户用电信息进行处理具体包括
以下步骤：
[0034]将分块k内的关键用户m在时刻t的状态划分为三种，分块k在时刻t的状态S
k
划分为两种，具体如下：
[0035][0036][0037]对智能电表收集到的关键用户用电信息判断关键用户m是否发生停电状态。
[0038]优选地，所述对智能电表收集到的关键用户用电信息判断关键用户m是否发生停电状态具体包括以下步骤：
[0039]若分块k内的关键用户m在时刻t的状态在一定时间T内没有变化，则可以认为关键用户m在时间t内未用电状态，即但无法判断关键用户m是否发生停电事件；
[0040]若一片区域k内关键用户m在一段时间t内都处于未用电状态则可以认为在时间t内关键用户m处于停电状态，即
[0041]根据关键用户m的停电信息，统计停电区域及其时间；
[0042]若分块k内的关键用户在时间T内都处于停电状态，则认为分块k处于停电状态，即S
k
(t)＝1,t∈T。
[0043]优选地，所述步骤S4中停电事件的统计范围划分为以下情况：
[0044](1)属于电力企业管辖范围内的低压设备故障停电；
[0045](2)中压及以上电压等级计划或故障停电造成的低压用户停电；
[0046](3)单纯低压计划停电情况，中、高压不停电；
[0047](4)不统计由用户用电设备故障造成的该用户自身停电事件；
[0048](5)不统计低压电网限电情况。
[0049]优选地，所述步骤S4中可靠性指标包括系统平均停电时间、系统平均停电频率和系统可用率指标。
[0050]优选地，所述步骤S5中将低压配电系统停电事件分为三级：
[0051]一级：中压配电网中的部件故障，导致部分中压地区的停电；
[0052]二级：低压配电网一级配网的元件故障，导致低压台区用户停电；
[0053]三级：低压配电系统二级配网的元件故障，导致其供电区域用户停电；根据同一时刻的故障停电范围，判断低压配电系统停电事件处于对应的等级。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，构建线路数据、开关数据及节点数据，按照配电网的拓扑结构，输入低压配电网拓扑信息；步骤S2，通过配电网分块算法，将低压配电网划分为不同分块；步骤S3，在同一分块中选择关键用户；步骤S4，对智能电表收集到的关键用户用电信息进行处理，根据停电事件的统计范围获得可靠性指标的统计结果；步骤S5，根据可靠性指标的统计结果评估停电事件等级。2.根据权利要求1所述的一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤S1中的中的线路数据包括起始节点、末端节点、开关配置信息、线路故障率、线路故障修复时间；所述开关数据包括开关类型、开关故障率、开关故障修复时间、开关配置在线路左端还是右端；所述节点数据包括节点编号、节点负荷、节点用户数。3.根据权利要求1所述的一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括以下步骤：步骤S21，采用邻接矩阵L描述配电网节点间的联结关系，记L＝(L
ij
)
n
×
n
；其中L
ij
为邻接矩阵L第i行第j列的元素，即表示节点i、j之间的连接关系，具体如下：式中，L
ij
＝0表明节点i、j之间没有连接关系，即无父子关系；L
ij
＝1表明节点i、j之间有父子关系，且在i处配置有开关设备，即在i处配置有断路器或隔离开关或熔断器；L
ij
＝2表明节点i、j之间有父子关系，但在i处未配置开关设备；步骤S22，利用邻接矩阵L的信息，按照配电网分块算法可将低压配电网划分为不同分块。4.根据权利要求3所述的一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤S22具体包括以下步骤：步骤S21，令行i＝0，列j＝0，块编号k＝1；步骤S22，搜索第i行的1元素，设Lij＝1，将节点i、j对应的该支路压入当前块k，转步骤S24，步骤S23，若第i行没有1元素，令i＝i+1，j＝0，转步骤S22；步骤S24，如果L
ji
＝1，表明该块已形成，令j＝j+1，k＝k+1，转步骤S22；步骤S25，如果L
ji
＝1，将该支路压入当前块，继续搜索第j行2元素，记录下这些2元素所在列号，当访问完第j行以后，紧接着采用同样的方法访问这些列号所在行，直到该块形成，令j＝j+1，k＝k+1，转步骤S22；其中k为当前低压配电网划分的分块数，设该低压配电网的元件数为l，则k小于或者等于l。
5.根据权利要求1所述的一种基于智能电表的低压配电系统可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括以下步骤：步骤S31，对每一个分块内的用户进行用户编号排序，分块k内的第m个用户记为Uk m；步骤S32，根据用...

【专利技术属性】
技术研发人员：易辰颖，周杨珺，李珊，张炜，秦丽文，吴丽芳，潘俊涛，奉斌，
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：