基于子网最差原则的配电网状态评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于子网最差原则的配电网状态评估方法，该方法包括：确定最小配电子岛与最小配电子网；确定最小配电子网是配电网络分析的最小单元；按照故障的影响程度和范围，其运行状态按由优到差的顺序可分为六个等级,根据出现的情况分别进入该六种状态；用最差运行状态的最小配电子网描述整个配电网络的运行状态。本发明专利技术解决了配电网运行过程中状态分类与评估问题，方法简洁方便适合配电网实际运行需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电网运行状态评估领域，具体来说是ー种。
技术介绍
电网运行状态预警与评估系统是智能电网的重要组成部分，其通过对当前电网运行状态的分级描述电网的安全程度。对提高调度效率，避免故障发生与扩大，提高供电可靠性具有重要意义。目前对电网的状态评估多集中在输电网领域，且主要是风险评估，其通过电网中主要设备故障发生风险概率给出一定的评分指标，采取的方法主要有枚举法、蒙特卡洛法、遗传算法、粒子群算法、基于事故随机性分析法、基于事故模糊性与随机性综合分析法等。 配电网络作为电カ供应的终端网络，较之输电网，其网络结构更复杂，所含设备数量更庞大，电网运行状态更加难以确定。同吋，由于配电网中分布式电源、微网及储能设备的接入，使得智能配电网的运行方式更加多祥化，安全状态评估难度更大。因此，建立一种简单有效的描述当前电网运行状态的评估指标体系，及时发现电网运行中薄弱环节，有效避免配电网单点故障及连锁故障反应的发生具有重要现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决配电网运行中安全状态评估，结合配电网特点，给出ー种。基于上述目的提出方案如下一种，该方法包括以下步骤( I)确定最小配电子岛与最小配电子网；确定最小配电子网是配电网络分析的最小单元；(2)按照故障的影响程度和范围，其运行状态按由优到差的顺序可分为六个等级，即经济安全状态、非经济安全状态、警戒状态、异常状态、恢复状态、紧急状态，对该六种状态进行划分；(3)只要有故障发生，最小配电子网即进入紧急状态；(4)只要最小配电子网处于紧急状态，且联络开关动作，则最小配电子网进入恢复状态；(5)只要最小配电子网中有子岛的失电率大于0，最小配电子网即进入异常状态；(6)只要有开关负荷重载，则最小配电子网即进入警戒状态；(7)若只有子网负荷均衡率超过一定限值，无其他异常，则最小配电子网进入非经济安全运行状态；(8)若子网负荷均衡率小于限值，且无任何其他异常，则最小配电子网进入经济安全运行状态；(9)用最差运行状态的最小配电子网描述整个配电网络的运行状态。所述六种状态采用百分制进行划分分为紧急状态，(20，40]分为恢复状态，(40，60]分为异常状态，(60，80]分为警戒状态，(80，90]分为非经济安全状态，(90，100]分为经济安全状态。所述紧急状态的指标与子网故障失电率有关，具体描述为MDS = 20 (I-FV)其中，MDS为最小配电子网运行状态指标评分；FV为最小配电子网故障失电率，是指故障隔离后，失电负荷总量与最小配电系统负荷容量的比值，具体为FV = IL/IA 其中，IL为故障隔离后的失电负荷电流总量，IA为最小配电系统负荷电流容量，描述为NIA = YjSImi=l其中，N为最小配电子网所含最小配电子岛数，SINi为第i个最小配电子岛电源开关额定电流。所述恢复状态的指标与故障恢复动作开关数量有夫，具体为MDS = 20+20( I-FN/MN)其中，FN为健全区域恢复供电动作开关数，丽为最小配电子网开关总数。所述异常状态的指标与子网N-I最大失电率有夫，具体描述为MDS = 40+20 (I-NL)其中，NL为最小配电子网N-I极限失电率，描述为NL = max [MNL1, MNL2, L, MNLj其中，N为最小配电子网包含的子岛数，MNL为最小配电子岛失电率，具体为 NN腿4 '盖.し, ゾ'SI其中，i，j = 1,2,…，N为最小配电子网包含的子岛数，SIi为流过第i个最小配电子岛电源开关的负荷电流。所述警戒状态的指标与负荷重载率有夫，具体描述为\-LVMDS = 60 + 20 ——-I-K其中，K为开关重载率限值；LV为最小配电子网负荷重载率，是最小配电子网中所有开关负荷重载率的最大值，具体为LV = max [BLV1, BLV2, L, BLVj其中，N为最小配电子网包含的开关数，BLV为开关的负载率，描述为BLV = I/IN其中，I为流过开关的负荷电流，In为开关的额定电流。所述非经济安全状态与子网负荷均衡率有关，具体描述为MDS = 80+10C/MRLC其中，C为子网负荷均衡率限值，MRLC为子网负荷均衡率，其是子网内所含联络开关负荷均衡率的最大值，具体为MRLC = max [SRLC1, SRLC2, L, SRLCj其中，N为子网所含联络开关数，SRLC为联络开关负荷均衡率，具体描述为刚其中，LTil, LTi2为联络开关所关联两相邻电源点的归ー化负荷，具体为LT = SI/SIN。所述经济安全运行状态与子网负荷均衡率有关，具体描述为 I- I y J-J I /' MDS = 90 + 10 …し 。 C-I所述整个配电网络的状态指标是所含配电子网指标的最小值，具体为DS = mintMDSi, MDS2, L, MDSj其中，DS为配电网络运行状态指标评分，N为配电网络所含最小配电子网数。给出了ー种包含经济安全状态、非经济安全状态、警戒状态、恢复状态、异常状态、紧急状态六种等级的最小配电子网运行状态划分方法，并给出了各个状态的指标评分形成方法。本算法的优点是(1)提出了最小配电子网与最小配电子岛的概念，建立了最小配电子网模型，以子网电源开关邻接表与子网联络开关邻接表描述整个最小配电子网。(2)分析了最小配电子网的运行状态，给出了六种运行状态的划分规则，并用最差子网的运行状态描述整个配电网络的运行状态。(3)给出了紧急状态、恢复状态、异常状态、警戒状态、非经济安全状态、经济安全状态的指标评分方法，并给出了相应公式。(4)方法简洁方便适合配电网实际运行需求。(5)以指标评分最差配电子网的运行状态作为全网运行状态，并将其评分作为全网的指标评分。附图说明图I为典型配电网络图。具体实施例方式利用本专利技术所提出的方法进行配电网状态评估的具体方法如下(I)确定最小配电子岛与最小配电子网。将由开关及馈线段组成的封闭集合称为配电区域。如果一区域至少含有ー电源点，边界节点为联络开关或末梢节点，且内点皆为分段开关，则称该区域为最小配电子岛。将具有相同联络开关的两最小配电子岛称为相邻最小配电子岛，两配电子岛的电源点称为该联络开关的相邻电源点。将具有连通关系的所有相邻最小配电子岛组成的区域称为最小配电子网。(2)最小配电子网是配电网络分析的最小単元，按照故障的影响程度和范围，其运行状态按由优到差的顺序可分为六个等级，即经济安全状态、非经济安全状态、警戒状态、异常状态、恢复状态、紧急状态。所谓经济安全状态是指最小配电子网中无任何故障发生，无设备越限与重载，满足N-I极限负荷转供，负荷均衡率小于一定限值的情况；所谓非经济安全状态是指最小配电子网中无任何故障发生，无设备越限与重载，满足N-I极限负荷转供，但负荷均衡率大于一定限值的情况；所谓警戒状态是指最小配电子网中有开关处于重载状态，即开关负荷负载率大于一定限值的情況；所谓异常状态是指最小配电子网中部分开关过负荷后，导致电源点不满足N-I极限负荷转供，部分负荷有失电危险的情况；所谓恢复状态是指最小配电子网中有故障发生并隔离故障后，系统恢复正常区域供电的过程。是系统从紧急状态过渡到其他状态的过渡暂态；所谓紧急状态是指最小配电子网有故障发生，导致部分开关跳闸，隔离故障，部分区域失本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于子网最差原则的配电网状态评估方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：（1）确定最小配电子岛与最小配电子网；确定最小配电子网是配电网络分析的最小单元；（2）按照故障的影响程度和范围，其运行状态按由优到差的顺序可分为六个等级，即经济安全状态、非经济安全状态、警戒状态、异常状态、恢复状态、紧急状态，对该六种状态进行划分；（3）只要有故障发生，最小配电子网即进入紧急状态；（4）只要最小配电子网处于紧急状态，且联络开关动作，则最小配电子网进入恢复状态；（5）只要最小配电子网中有子岛的失电率大于0，最小配电子网即进入异常状态；（6）只要有开关负荷重载，则最小配电子网即进入警戒状态；（7）若只有子网负荷均衡率超过一定限值，无其他异常，则最小配电子网进入非经济安全运行状态；（8）若子网负荷均衡率小于限值，且无任何其他异常，则最小配电子网进入经济安全运行状态；（9）用最差运行状态的最小配电子网描述整个配电网络的运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于子网最差原则的配电网状态评估方法，其特征在干该方法包括以下步骤 (1)确定最小配电子岛与最小配电子网；确定最小配电子网是配电网络分析的最小单元; (2)按照故障的影响程度和范围，其运行状态按由优到差的顺序可分为六个等级，即经济安全状态、非经济安全状态、警戒状态、异常状态、恢复状态、紧急状态，对该六种状态进行划分； (3)只要有故障发生，最小配电子网即进入紧急状态； (4)只要最小配电子网处于紧急状态，且联络开关动作，则最小配电子网进入恢复状态； (5)只要最小配电子网中有子岛的失电率大于O，最小配电子网即进入异常状态； (6)只要有开关负荷重载，则最小配电子网即进入警戒状态； (7)若只有子网负荷均衡率超过一定限值，无其他异常，则最小配电子网进入非经济安全运行状态； (8)若子网负荷均衡率小于限值，且无任何其他异常，则最小配电子网进入经济安全运行状态； (9)用最差运行状态的最小配电子网描述整个配电网络的运行状态。2.根据权利要求I所述的基于子网最差原则的配电网状态评估方法，其特征在于所述六种状态采用百分制进行划分[O，20]分为紧急状态，(20，40]分为恢复状态，(40，60]分为异常状态，(60，80]分为警戒状态，(80，90]分为非经济安全状态，(90，100]分为经济安全状态。3.根据权利要求I所述的基于子网最差原则的配电网状态评估方法，其特征在于所述紧急状态的指标与子网故障失电率有关，具体描述为MDS = 20 (I-FV) 其中，MDS为最小配电子网运行状态指标评分；FV为最小配电子网故障失电率，是指故障隔离后，失电负荷总量与最小配电系统负荷容量的比值，具体为FV = IL/IA 其中，IL为故障隔离后的失电负荷电流总量，IA为最小配电系统负荷电流容量，描述为IA ニ ISIm 其中，N为最小配电子网所含最小配电子岛数，SINi为第i个最小配电子岛电源开关额定电流。4.根据权利要求I所述的基于子网最差原则的配电网状态评估方法，其特征在于所述恢复状态的指标与故障恢复动作开关数量有夫，具体为MDS = 20+20(I-FN/MN) 其中，FN为健全区域恢复供电动作开关数，匪为最小配电子网开关总数。5.根据权利要求I所述的基于子网最差原则的配电网状态评估方法，其特征在于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：