[发明专利]一种基于大数据的配网可靠性边际成本边际效益分析方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网可靠性分析评估技术领域，涉及一种配网可靠性边际成本边际效益分 析方法。

背景技术

大数据指无法在一定时间内用常规工具软件对其进行分析处理的具有高容量、快速性、 多样性和价值密度低等特征的大型复杂数据集合。随着配电网规模的不断增长及配电智能化 的快速发展，各类配电管理系统中进行获取与传输、应用的数据成几何级增长，这些数据不 仅涵盖了配电系统运行、监控、调度、检修、营销等业务信息，同时也包括了大量的经济社 会类数据，这实际上为配电网的可靠性成本效益分析提供了海量的数据来源。

传统可靠性成本效益评估，受数据渠道窄、数据集成处理能力弱等因素限制，研究人员 很难从配电系统多源异构数据中挖掘出更多有价值的信息。数据采集技术和监控/能量管理 系统的逐渐完善和成熟以及大数据处理技术的发展，为可靠性的边际成本、边际效益分析提 供了新的数据来源，从而能够在一定程度上使得可靠性边际成本效益分析更加准确，契合实 际需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够对配网可靠性边际成本、边际效益，进行综合评估分析的 方法。技术方案如下：

一种基于大数据的配电网可靠性边际成本边际效益分析方法，包括下列步骤：

(1)采集基于大数据的配电网可靠性成本效益分析的数据，包括以下几类：台帐数据、 实时运行数据、负荷数据、环境数据和涉及成本效益的经济性数据；

(2)进行数据分类处理，理清各类数据对于配电系统可靠性成本效益不同方面的影响；

(3)确定可靠性边际成本、边际效益的研究分析对象：

得到基于大数据的某一地区配网的详细信息，确定所研究的配网的拓扑结构，开关配置， 线路及变压器设置等信息；确定配网中DG的出力，为DG出力模型提供数据支持；确定配 网中符合种类，重要程度和用电需求；协同负荷特点，制定本地区的停电损失赔偿函数；在 此基础上，确定配网结构及运行方式，确定本地区本季节配网DG的出力，确定配网中的用 户用电需求及可靠性诉求；制定本地区停电赔偿机制；

(4)建立系统侧可靠性指标

1)配网平均停电频率指标DSAIFI，表征配网中每一个用户在一年中平均要经历多少次 停电

式中：NL为配网中负荷点总数，λ_i、N_i分别为负荷点i的故障率与用户数；

2)配网平均停电持续时间指标DSAIDI，表征配网中每一个用户在一年中平均要经历多 少小时的停电时间

式中：U_i为负荷点i的年停电时间；

3)配网用户平均停电持续时间指标DSCAIDI，表征配网中每个停电用户的平均停电持 续时间，可用于衡量配网对其停电用户进行供电恢复时的反应速度，

4)配网缺供电量DSENS，用来反应配网一年内缺负荷的总额，实质反映作为研究对象 的配网的供电能力

式中：L_ai为负荷点i的平均有功功率

(5)建立用户侧可靠性指标：负荷点故障率λ；负荷点平均停电持续时间r；负荷点年 停电时间U；用户的年期望缺供电量CAEENS

在计算上述指标时，对于由n个可修复元件组成的串联结构，采用公式(5)～(7)：

对于由2个可修复元件组成的并联结构，采用公式(8)～(10)：

λ＝λ₁λ₂(r₁+r₂)(8)

U＝λr(10)

(6)建立经济性指标，旨在描述配网的成本与收益

1)配网的总成本C_Distribution如下式所示：

C_Distribution＝C_AI+C_F+C_E(11)

式中：C_AI为投资成本的年值，C_F为每年配网内DG发电所需燃料费用，C_E为每年由环 境污染所产生的成本；C_AI的表达式为

式中：M为DG类型数，i为年利率，n_m为第m类DG的使用年限，C_I,m为第m类DG 的初期投资成本