[发明专利]一种确立配电网投资与供电可靠性改善效果关系的方法

权利要求书

1.一种确立配电网投资与供电可靠性改善效果关系的方法，其特征在于：步骤如下：

1）可靠性改善措施效果的估算：分别计算故障停电情况下和预安排停电情况下各种供电可靠性改善措施对供电可靠性的改善效果，然后将故障停电情况下各种供电可靠性改善措施对供电可靠性的改善效果与预安排停电情况下各种供电可靠性改善措施对供电可靠性的改善效果两者对应相加，即得到各种可靠性改善措施和可靠性改善效果之间的关系，其中可靠性改善效果以减少的停电时户数衡量；

2）可靠性改善措施效果的成本效益分析：分别计算单位投资减少的停电时户数，得到各种可靠性改善措施的投资效益比并按降序排列；

3）配电网投资与供电可靠性关系的建立：根据步骤2）得到的可靠性改善措施投资效益比排序表，并结合步骤1）得到的可靠性改善措施和可靠性改善效果之间的关系，分别对各种可靠性改善措施投资费用和改善效果进行累加求和，即可得到不同配电网投资费用与供电可靠性改善效果之间的关系。

2.根据权利要求1所述的确立配电网投资与供电可靠性改善效果关系的方法，其特征在于：所述供电可靠性改善措施由增加分段开关、馈线末端添加联络线和架空线改电缆三种措施构成，其中增加分段开关又包括馈线有联络线和馈线无联络线两种情形；

第1）步中故障停电情况下各种供电可靠性改善措施对供电可靠性的改善效果按如下方法计算：

1.1.1）增加分段开关：

当馈线无联络线时：

添加开关后影响的时户数可分为两部分：因分段增加后元件故障的影响范围减小而带来的停电时户数减少和因增加的开关故障带来的停电时户数增加；假设增加分段开关后馈线每条线段长度相同，此时馈线停电时户数较未添加开关时减少的时户数在忽略下游相邻线段开关故障的影响情况下为：

△S=λ_lL_n(T_rep.l-T_iso)K₂N_n+λ_b(T_rep.b-T_iso)K₂N_n

+λ_sw(T_rep.sw-T_iso)K₂N_n

-λ_swT_isoK₁N_n-λ_swT_rep.sw(K₂+K₃)N_n

当馈线有联络线时：

添加开关后馈线上用户停电时户数变化可分为两部分：由于分段数增加带来线路元件故障影响范围减小而带来的时户数减小和增加开关故障时造成的停电时户数增加，故添加开关后减少的停电时户数为：

△S=λ_lL_n(T_rep.l-T_iso)K₂N_n+λ_b(T_rep.b-T_iso)K₂N_n

+λ_sw(T_rep.sw-T_iso)K₂N_n

-λ_swT_isoK₁N_n-λ_swT_rep.sw(K₂+K₃)N_n

1.1.2）馈线末端添加联络线：

馈线末端增加联络线后，馈线时户数变化为故障线段下游线段的停电时间由修复时间减小为隔离时间与切换时间之和；具体计算公式为：

ΔS=λlLn(Trep.l-Tiso-Tcha)n(n-1)2Nn]]>

+λb(Trep.b-Tiso-Tcha)n(n-1)2Nn]]>

+λsw(Trep.sw-Tiso-Tcha)(n-1)(n-2)2Nn]]>

1.1.3）架空线改电缆：

架空线改电缆后，馈线电缆化率提高，因线路故障造成的停电率降低；减少的停电时户数计算如下：

改造前线路平均故障率：

λ_l1=k_cl1λ_cl+(1-k_cl1)λ_ol

改造前线路平均修复时间：

T_rep.l1=k_cl1T_rep.cl+(1-k_cl1)T_rep.ol

改造后线路平均故障率：

λ_l2=k_cl2λ_cl+(1-k_cl2)λ_ol

改造后线路平均修复时间：

T_rep.l2=k_cl2T_rep.cl+(1-k_cl2)T_rep.ol

馈线时户数变化为：

ΔS=(λl1Trep.l1-λl2Trep.l2)Ln(n+1)(n+2)2Nn]]>

第1）步中预安排停电情况下各种供电可靠性改善措施对供电可靠性的改善效果按如下方法计算：

1.2.1）增加分段开关：

当馈线无联络线时：

增加分段开关后，影响的时户数分为两部分：因分段增加后元件预安排停电影响范围减小而带来的时户数减少和因增加的开关预安排停电带来的时户数增加；假设增加分段开关后馈线每条线段长度相同，此时馈线停电时户数较未添加开关时减少的时户数在忽略下游相邻线段开关预安排停电影响的情况下为：

△S=λ′_lL_nT′_lK₂N_n+λ′_bT′_bK₂N_n

+λ′_swT′_swK₂N_n-λ′_swT′_sw(K₂+K₃)N_n

当馈线有联络线时：

增加分段开关后，馈线分段数增加，从整条馈线来看，馈线上预安排用户停电时户数变化可分为两部分：由于分段数增加后线路元件预安排停电影响范围减小而带来的时户数减小和添加的开关预安排停电时造成的停电时户数增加；因此增加分段开关后停电时户数减少为

△S=λ′_lL_nT′_lK₂N_n+λ′_lT′_bK₂N_n

+λ′_swT′_swK₂N_n-λ′_swT′_sw(K₂+K₃)N_n

1.2.2）馈线末端添加联络线

馈线末端添加联络线后，停电时户数减少为

ΔS=λl′LnTl′n(n-1)2Nn+λb′Tb′n(n-1)2Nn]]>

+λsw′(Tsw′-Tcha)(n-1)(n-2)2Nn]]>

1.2.3）架空线改电缆以提高电缆化率

架空线改电缆后，馈线电缆化率提高，因线路故障造成的停电率降低，减少的停电时户数计算如下：

改造前线路平均预安排停电率：

λ'_l1=k_cl1λ'_cl+(1-k_cl1)λ'_ol

改造前线路平均预安排停电时间：

T'_rep.l1=k_cl1T'_rep.cl+(1-k_cl1)T'_rep.ol

改造后线路平均预安排停电率：

λ'_l2=k_cl2λ'_cl+(1-k_cl2)λ'_ol

改造后线路平均预安排停电时间：

T'_l2=k_cl2T'_cl+(1-k_cl2)T'_ol

馈线时户数变化为：

ΔS=(λl1Tl1′-λl2Tl2′)Ln(n+1)(n+2)2Nn]]>

1.3）计算各项措施的可靠性改善效果

将故障停电情况和预安排停电情况下的可靠性改善效果相加即可得到各项措施对应的可靠性改善效果。

3.根据权利要求1或2所述的确立配电网投资与供电可靠性改善效果关系的方法，其特征在于：所述步骤2）可靠性改善措施效果的成本效益分析具体步骤如下：

2.1）计算可靠性改善措施投资成本的等年值

CA=CI(1+i)ni(1+i)n-1]]>

式中，C_A为设备投资费用的等年值；n为设备的使用寿命；C_I为单台设备的投资现值，即现值单价；i为贴现率；

2.2)按下式计算单位投资减少的停电时户数，得到可靠性改善措施的投资效益比；

IEi=ΔSiCA]]>

式中，IE_i表示第i种改善措施的投资效益比，△S_i表示第i种改善措施减少的停电时户数；

2.3）将各种改善措施按照2.2）计算出的投资效益比进行降序排列。