[发明专利]一种基于有向关系图的配电网可靠性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电网安全可靠运行技术领域，尤其涉及一种基于有向关系图的配电网可靠性评估方法。既可以用于传统配电网的可靠性评估，也可以用于含分布式电源的配电网的可靠性评估。

背景技术

配电网是电力系统中直接面对用户的环节，对用户供电质量和供电可靠性的影响最为直接，通过对配电网进行可靠性评估能够提高配电网的可靠性、保证供电质量、促进和改善电力工业生产技术、管理、提高经济和社会效益等都具有十分重要的意义。

传统的配电网的可靠性评估方法广泛采用故障模式后果分析法(FMEA)。故障模式后果分析法是利用配电网元件的可靠性数据，建立配电网运行的故障模式后果表，分析每个故障事件及其后果，然后综合形成可靠性指标。但当配电网的结构复杂时，故障模式后果表的建立将十分困难，所以直接利用故障模式后果分析法进行复杂配电网的可靠性评估是非常困难的。复杂配电网可靠性评估的网络等效技术用以简化配电网的可靠性评估步骤，然而当配电网中含有较多的子馈线时，将很难得到复杂配电网的等效网络。

配电网的可靠性评估方法还使用最小路算法，最小路算法在进行可靠性评估时，先求各负荷点的最小路，再分别考虑最小路上和非最小路上的元件对负荷点的可靠性的影响，将非最小路上的元件对负荷点的影响按一定的准则折算到最小路中，然后计算最小路中元件对负荷点可靠性指标的影响(包括等效影响)，从而求得可靠性指标。

配电网量大面广，且网络中开关设备数目众多且其类型、功能各异，子馈线形式连接复杂等特点，这些因素均增加了配电网可靠性评估的难度，因此研究提高配电网可靠性评估的速度和精度是当前该领域的主要科学问题。随着分布式发电技术的日益成熟，分布式电源(DG)凭借其发电方式灵活性、环境友好性等优点越来越多地被接入配电网，对配电系统的结构和运行产生了重大影响。分布式电源(DG)接入配电网后究竟对配电网的可靠性产生什么影响，这是用户和电力公司最关心的问题。所以，对含有分布式电源的配电网的可靠性评估是当务之急。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于有向关系图的配电网可靠性评估方法，能够在原始配电网网络结构的基础上，通过负荷点的可靠性指标评估配电网系统的可靠性，既可以用于传统配电网又能够运用于含分布式电源的配电网的可靠性评估。

本发明采用的技术方案为：

一种基于有向关系图的配电网可靠性评估方法，其特征在于：包括以下步骤：

A：采集待评估的配电网的结构数据、电气参数数据和可靠性参数数据；

B：根据步骤A采集的数据，对配电网网络结构进行分块和分级；

基于配电网中不同元件故障影响的不同，将配电网按照如下步骤进行分块和分级：

B1：将直接与主网母线相连的首段断路器划分为第一级断路器，并记为CB11；

B2：在系统无故障运行状态下，基于深度优先搜索算法以CB11为起始点，开始在CB11所在的馈线上沿着潮流方向搜索元件，搜索到一个断路器或者搜索到馈线的末端则停止该方向上的搜索，再从CB11开始继续进行其他方向上的搜索，直至所有的方向搜索结束；则此过程中搜索到的所有元件组成CB11的保护区形成一个块，并称为一级保护区，记为CZ11；

B3：利用步骤B1和B2的方法，规定与CZ(i-1)(j-1)直接相连的下游潮流方向的断路器称为第i级断路器，且第i级断路器对应的保护区域称为第j级保护区域，搜索得到其他的断路器CBij及其各自的保护区CZij，其中，设CBij表示第i级保护区域内的第j个断路器；CZij表示第i级保护区域内的第j个块；即将整个配电网分成级和块；

C：根据保护区CZij的级别划分，建立初始配电网有向关系图，即配电网有向关系图是由所有级的保护区按照第一级、第二级、第三级、……、第i级从上到下排列构成；

D：对CZij内的馈线进行分段；根据分段开关的位置将CZij划分为不同的馈线段FS，划分步骤如下：

D1：首先设CZij中所有的馈线为第一层次的馈线段，记为FSij1；

D2：在CZij中沿着配电网正常运行时的潮流方向搜索分段开关，当搜索到第1个分段开关时，将该分段开关下游所有的馈线修改为第2层次的馈线段，记为FSij2；

D3：根据步骤D2的方法，当搜索到第k-1个分段开关时，将该分段开关下游所有的馈线修改为第k层次的馈线段，记为FSijk；继续搜索分段开关，直至CZij中所有的分段开关均被搜索并分段为止；