[发明专利]考虑负荷特性与分布式电源接入的配电网可靠性评估方法

权利要求书

1.一种考虑负荷特性与分布式电源接入的配电网可靠性评估方法，起特征在于，包括一下步骤：

S1：读入配电网系统中各元件的连接拓扑、元件参数和负荷数据；

S2：以4个季度的典型日负荷曲线来表征用户全年的负荷变化，采用聚类-分段法对典型日负荷曲线进行时序性简化，依次得出居民、商业、农业、工业四类用户在春夏秋冬四个季节的负荷时序特性曲线；

S3：把具有共同入口元件和相同故障影响的元件集合进行合并简化，形成配电网馈线分区，计算馈线区的可靠性参数，并根据故障率大小将已划分的馈线区进行分类，避免故障率低的馈线区元件在序贯蒙特卡洛仿真时难以被抽到的问题；

S4：根据配电网中分布式电源的出力大小和负荷情况，确定配电网孤岛运行方案；

S5：采用改进序贯蒙特卡洛法对每一类馈线区进行分层抽样仿真，并综合各类馈线区的影响求取每个负荷点的可靠性指标；

S6：根据配电网中各负荷点的可靠性指标，计算配电网系统的可靠性指标。

2.根据权利要求1所述的考虑负荷特性与分布式电源接入的配电网可靠性评估方法，起特征在于，所述步骤S1中的元件参数包括：各配电网元件的故障率、平均故障停电时间和平均故障修复时间。

3.根据权利要求2所述的考虑负荷特性与分布式电源接入的配电网可靠性评估方法，起特征在于，所述步骤S1中的负荷数据包括：各负荷点的用户负荷类型、负荷点的用户数和平均负荷，以及居民、商业、农业、工业四类用户在春夏秋冬四个季节的典型日负荷曲线。

4.根据权利要求3所述的考虑负荷特性与分布式电源接入的配电网可靠性评估方法，起特征在于，所述步骤S2中的采用聚类-分段法对典型日负荷曲线进行时序性简化的过程如下：

S201：以1h为间隔，在第p类用户在第q个季节的典型日负荷曲线f^pq(x)上获取24个时刻的负荷数据，并以第p类用户的年最大负荷值为基准，对该类用户的所有负荷数据进行归一化处理，其中p＝1,2,3,4，q＝1,2,3,4；

S202：采用模糊c-均值聚类方法对24个负荷数据进行聚类，依次将负荷数据划分为2到10类，并计算各个聚类个数下的聚类中心，得到聚类个数m时的聚类中心集合H_m；

S203：对原来的典型日负荷曲线f^pq(x)进行分段直线拟合，将原来的典型负荷曲线简化为几段不同负荷等级的直线，得出第p类用户在第q个季节的拟合负荷时序特性曲线g^pq(x)，其中，分段直线拟合以聚类数目和各段方差之和的乘积作为目标函数，具体拟合模型为：

式中，f_i^pq(x)表示典型日负荷曲线f^pq(x)的第i个时刻的负荷数据，表示拟合负荷时序特性曲线g^pq(x)的第i个时刻的负荷数据，m表示聚类时的分类数，γ表示调整系数，通常选取1～3，H_m为分成m类时的聚类中心集合。

5.根据权利要求4所述的考虑负荷特性与分布式电源接入的配电网可靠性评估方法，起特征在于，所述步骤S3中的配电网馈线分区，具体分区原则为：把具有共同入口元件，而且具有相同故障影响的元件集合划分为一个馈线区，其中，入口元件是指开关或保护装置，每一馈线区只包含一个开关或保护装置；相同故障影响是指同个馈线区域内的元件故障所造成的影响相同，即在同一馈线区内无论是哪个元件发生故障，在故障修复之前，被隔离的都是整个馈线区以及相应的负荷。

6.根据权利要求5所述的考虑负荷特性与分布式电源接入的配电网可靠性评估方法，起特征在于，所述步骤S3中的馈线区的可靠性参数，具体包括馈线区的等效故障率λ_ieq和等效故障时间r_ieq，计算公式为：

式中，λ_ij和r_ij分别表示馈线区i内元件j的故障率和平均故障停电时间；N_i表示馈线区i内的元件数量。