[发明专利]一种电力系统可靠性评估方法

说明书

本发明公开一种电力系统可靠性评估方法，涉及电力系统可靠性评估技术领域。利用开关设备将电力系统分为若干区域，将每个区域等效为一个节点，将开关设备视作支路；利用搜索算法建立传统的最小路集；将与最小路直接相连或通过隔离开关相连的元件也纳入最小路中，并称为改进的最小路；将改进的最小路集用最小路矩阵描述；根据最小路矩阵进行列运算求出系统的1阶、2阶割集，1阶割集必为1阶最小割集，再对2阶割集进行处理可得到2阶最小割集。由1阶最小割集进行搜索可得断路器拒动的故障模式。所得到的故障模式包含了故障元件的恢复信息，故可简化系统的可靠性评估。

技术领域

本发明涉及电力系统可靠性评估技术领域。

背景技术

随着社会的发展，电力系统的供电可靠性问题日益受到广泛关注。目前，电力系统可靠性评估已成为电力部门规划和运行管理的决策依据。电力系统可靠性评估方法可分为模拟法和解析法。为获得准确的可靠性指标，模拟法非常耗时。解析法中主要为故障模式影响分析法，该方法需要列举负荷点的所有故障模式。随着电力系统规模的扩大，故障影响分析非常冗繁，各编程算法也非常复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种电力系统可靠性评估方法，它能有效地提高电力系统可靠性评估的效率和准确性。

本发明是通过以下技术方案来实现：通过修改最小路的定义，将与最小路直接相连或通过隔离开关相连的元件均纳入最小路中，称为改进的最小路；将改进的最小路集用最小路矩阵描述；对最小路矩阵进行逻辑运算、判断，可求出系统的1阶、2阶最小割集；由1阶最小割集进行搜索可得断路器拒动的故障模式。

具体包括如下步骤：

步骤一、电力系统的区域划分

根据电力系统以开关设备进行拓扑结构变换的特点，将电力系统划分为各自独立的区域；区域由线路和变压器组成且其内部不含开关设备；将每个区域等效为一个节点，并用Z表示，将开关设备视作支路，并用S表示；所述的区域或节点、开关设备或支路统称为元件，且定义包含电源的节点为电源节点，包含负荷的节点为负荷节点；计算每个区域的可靠性参数；并标记电源节点和负荷节点；

步骤二、输入电力系统的拓扑结构信息

根据电力系统的实际连接关系建立节点连接关系表，该表描述了各个开关设备的名称、类型、状态和所连接的节点；

步骤三、建立电力系统的联络矩阵

根据节点连接关系表建立电力系统的联络矩阵Φ；在联络矩阵Φ中，若两节点间存在支路S，则将联络矩阵Φ的对应元素赋值为该支路的编号；否则，赋值为0；

步骤四、传统最小路矩阵的建立

从负荷节点出发，利用搜索算法向电源节点进行搜索，直至遇到所有电源节点为止；搜索路径中的元件组成了该负荷节点的最小路集，并可用最小路矩阵Λ描述；

步骤五、改进最小路矩阵的建立

按元件与最小路的关系定义元件的故障模式：故障模式4表示元件位于最小路中，3表示元件与最小路直接相连，2表示元件与最小路经隔离开关相连，1表示通过闭合常开断路器即可恢复负荷节点的供电；

将步骤四得到的最小路矩阵乘以4；

对传统最小路矩阵中元素值等于4的任一节点，由联络矩阵Φ可得到连接到该节点的所有开关设备，检查开关设备在最小路矩阵中的元素值是否为4；若不为4，则在最小路中将该开关设备的相应元素值标记为3，并按如下方式进行判断、处理：

1)若该开关设备为断路器，则停止搜索；再判定该开关设备是否为抽出式断路器；若是，将其故障模式修改为2；