[发明专利]一种基于电网拓扑的电力系统可靠度计算方法

权利要求书

1.一种基于电网拓扑的电力系统可靠度计算方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定电网拓扑的输入数据；

步骤2：形成电网拓扑的最小路集矩阵；

步骤3：输出电网拓扑的最小割集；

步骤4：由最小割集计算电力系统可靠度。

2.根据权利要求1所述的基于电网拓扑的电力系统可靠度计算方法，其特征在于：所述步骤1中的输入数据包括描述文件BCRE.B0、母线数据文件BCRE.B1、断路器和隔离开关数据文件BCRE.B2、电流互感器数据文件BCRE.B3、电压互感器数据文件BCRE.B4以及避雷器数据文件BCRE.B5，所述母线数据文件BCRE.B1包括物理母线和节点。

3.根据权利要求2所述的基于电网拓扑的电力系统可靠度计算方法，其特征在于：由所述输入数据得到该电网拓扑的支路数、节点数、源数目、汇数目、支路首节点数组、末节点数组、源节点数组和汇节点数组。

4.根据权利要求1所述的基于电网拓扑的电力系统可靠度计算方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：

步骤2-1：根据输入数据生成支路-节点连接关系；

所述支路-节点连接关系包括每个汇聚节点的所有最小路集数、每个汇聚节点的节点最小路集矩阵以及支路最小路集矩阵；

步骤2-2：指定源点IS=1开始进行搜索，搜索到该源点到所有汇聚节点的最小路，然后进行下个源点的搜索，直到所有源点都搜索完毕；

步骤2-3：由步骤2-2得到的结果，输出电网拓扑的最小路集矩阵。

5.根据权利要求4所述的基于电网拓扑的电力系统可靠度计算方法，其特征在于：所述步骤2-2中，通过深度优先搜索法进行最小路集的搜索过程为：

假设初始状态时，电网拓扑图中所有节点未曾被访问，则首先访问源点v，并将其标记为已访问过，然后依次从v出发搜索v的每个邻接点w；若w未曾访问过，则以w为新的源点继续进行深度优先遍历，直至电网拓扑图中所有和源点v有路径相通的顶点均已被访问为止；若此时电网拓扑图中仍有未访问的顶点，则另选尚未访问的顶点作为新的源点重复上述过程，直至电网拓扑图中所有顶点均已被访问为止。

6.根据权利要求1所述的基于电网拓扑的电力系统可靠度计算方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：

步骤3-1：设置计算的割集阶数以及计算割集类型，所述割集类型包括点割、支路割或混合割；

步骤3-2：从指定的汇聚节点IR=1开始，生成该汇聚节点的最小路集矩阵，根据割集类型，确定最小路集矩阵的搜索范围；

步骤3-3：由电网拓扑最小路集信息以及割集阶数、割集类型设置参数形成各阶割集；割集阶数取实际割集阶数和规模n的最小值，其中，若只计算点割，n为节点数；若只计算支路割，n为支路数；若计算混合割集，n为节点数和支路数之和；

电网拓扑的最小割集包括每个汇聚节点的所有最小割集数和每个汇聚合节点的最小割集矩阵；

步骤3-4：对所有的汇聚节点重复步骤3-2和步骤3-3，直到所有汇聚节点搜索完毕，并输出该电网拓扑的所有最小割集。

7.根据权利要求1所述的基于电网拓扑的电力系统可靠度计算方法，其特征在于：所述步骤4中，设输出的电网拓扑的最小割集为L个，则最小割集的集合C表示为：

C＝C₁∪C₂∪…∪C_L    （1）

于是，电力系统的不可靠度表示为：

Qs=P{C1∪C2∪...∪CL}=Σi=1LP{Ci}-Σi<j=2LP{Ci∩Cj}+...(-1)L-1P{Ci∩Cj∩...∩CL}---(2)]]>

其中，Q_s为电力系统的不可靠度，i,j∈L；

且电力系统的不可靠度Q_s满足：

Σi=1LP{Ci}-Σi<j=2LP{Ci∩Cj}≤Qs≤Σi=1LP{Ci}]]>

其中，为电力系统的不可靠度上界，为电力系统的不可靠度下界，取电力系统的不可靠度上界作为电力系统的不可靠度；

电力系统的可靠度为：

P_s＝1-Q_s    （4）

其中，P_s为电力系统的可靠度。