[发明专利]基于细胞自动机的电力网络可靠性分析方法

说明书

本发明提供的一种基于细胞自动机的电力网络可靠性分析方法，包括如下步骤：a.将电网中的电气设备按性质分类并分为有抗阻元件和无抗阻元件，根据各元件分类情况建立厂站拓扑模型以及电网拓扑模型；b.获取电网中各元件的故障状态信息；c.设定厂站细胞自动机规则，并根据电网中各元件的故障状态信息进行厂站拓扑分析，划分厂站逻辑节点；d.设定电网细胞自动机规则，并根据厂站拓扑模型以及电网系统外部与厂站的连接关系进行电网拓扑分析，获取电网子系统；e.对电网各子系统进行潮流分析，采用统计模拟方法确定电电力系统可靠性；本发明的基于细胞自动机的电力网络分析方法，将电网中的所有元件进行一体考虑，能够识别孤立的子系统，提高分析效率。

技术领域

本发明涉及一种电力网络可靠性分析方法，尤其涉及一种基于细胞自动机的电力网络可靠性分析方法。

背景技术

随着经济的发展，电力网络的区域互联已成为电力系统网络的发展趋势，这也使得电网逐渐成为最复杂的网络之一。虽然对电网规划、管理的工作人员进行了大量辛勤和有成效的工作，甚至采用电力网络规划软件进行电力网络扩展规划，但是由于负荷增长的不确定性，厂站布点与容量的局限性，电网建设与城乡规划的不一致性，而与此同时，随着高精度和高科技产品数量的增加，用户对电力网络的供电质量、供电能力和供电可靠性要求越来越高。因此迫切需要对区域电力网络可靠性进行深入分析，为电力系统控制、运行、检修、规划等决策提供依据。

目前，在电网可靠性研究中，现有技术分两步进行，即先进行厂站可靠性分析，在此基础上形成等值电网模型，再进行电网可靠性分析，在现有技术中厂站中元件(断路器、隔离开关)被近似认为是无抗阻的，在分析可靠性时只要进行连通性的逻辑判断，并且在电网满足潮流方程的约束和不失分析精度的前提下，这样对提高电网可靠性计算速度是有益的，但是，电网可靠性与厂站可靠性是相互影响的，而现有技术中将厂站接线与输电网分离分析，当厂站接线与输电网拓扑结构发生改变时，将导致分析模拟过程中不可或缺的参数丢失，从而使得电网的可靠性的准确度降低，而且效率低下。并且随着电力系统规模的扩大和实时性要求的提高，电网可靠性分析的准确性以及可靠性低的问题更突出。

因此，需要提出一种新的电网可靠性分析的方法，能够在分析过程中将厂站接线和输电线路进行结合，能够有效防止在分析过程中与厂站接线和输电线路均相关的参数的丢失，提高分析结果的准确性，并且能够提高分析效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于细胞自动机的电力网络可靠性分析方法，能够在分析过程中将厂站接线和输电线路进行结合，能够有效防止在分析过程中参数的丢失，提高分析结果的准确性，并且能够提高分析效率。

本发明提供的一种基于细胞自动机的电力网络可靠性分析方法，包括如下步骤：

a.将电网中的电气设备按性质分类并分为有抗阻元件和无抗阻元件，根据电网中的各元件分类情况建立厂站拓扑模型以及电网拓扑模型；

b.并获取电网中各元件的故障状态信息；

c.设定厂站细胞自动机规则，并根据电网中各元件的故障状态信息进行厂站拓扑分析；

d.设定电网细胞自动机规则，并根据厂站拓扑模型以及电网系统外部与厂站的连接关系进行电网拓扑分析，获取电网子系统；

e.对电网各子系统进行潮流分析，采用统计模拟的方法，确定电网系统可靠性F。

进一步，步骤a中，在电网中由各元件连接形成区域，不包括任何输电线路上的元件连接所构成的区域形成厂站拓扑结构；而每个位于输电线路上的元件属于两个不同的厂站；各元件的物理节点为电气节点，由无抗阻元件直接连接形成的电气节点连通片为逻辑节点，而由逻辑节点连接组成子系统；由各厂站之间的连接构成电网拓扑结构。