[发明专利]一种考虑用户分布均匀程度的馈线最优分段数计算方法

说明书

本发明提供一种考虑用户分布均匀程度的馈线最优分段数计算方法，该方法包括如下方法。（1）构建头重脚轻、头轻脚重、沙漏形和纺锤形等不均匀分布的模型；（2）通过故障模式后果分析法(FMEA)推导出考虑用户分布程度的可靠性指标；（3）根据可靠性指标推导考虑用户分布情况的分段数量化计算方法；（4）综合考虑经济性和可靠性，得到馈线最优分段数量化计算方法。本发明所提方法综合考虑了配电网规划的可靠性和经济性，简单有效，易于掌握。

技术领域

本发明涉及配电网规划技术领域，计及用户不均匀分布带来的影响，综合考虑经济性与可靠性进行最优分段数的计算。

背景技术

长期以来，我国配电网建设缺乏统一规划，相较于发、输电建设滞后。位于电力系统最末端的配电网，可以直接为用户提供可靠的能源供应。因此，合理规划配电网对于提高电力系统可靠性及电网的优化运行有重大的意义。随着我国电网的迅速发展，供电质量已成为电力需求的重要矛盾，供电可靠性成为配电网研究的热点之一。供电可靠性可以衡量电力系统持续供电能力，可以为理想规划方案提供指导。其中网架结构作为配电网可靠性规划的基石，在一定程度上影响了供电可靠性的提升区间。而馈线分段作为网架结构的一大特征，在隔离故障，减少停电时间的方面起着至关重要的作用。

在馈线最优分段的计算方法上，现有方法所提计算模型复杂，并大多采用智能算法对配电网的分段配置进行求解，通过仿真计算得到的结果往往不具有一般性，并且在理论分析时，往往假定线路上的用户为均匀分布。但实际电网中，用户往往是分布不均的，这也导致理论分析的结果与实际情况之间存在一定偏差。因此本发明提出考虑用户分布均匀程度的馈线最优分段数的计算方法，对用户的不均匀分布情况进行建模分析，得出计及经济性与可靠性的最优分段的量化表达式，计算方法简单，结果明了，能较好地解决馈线分段的问题。

发明内容

本发明通过考虑馈线上用户不均匀分布对可靠性带来的影响，提出考虑用户分布均匀程度的最优分段数计算方法。本方法对不同用户分布进行建模分析，通过FMEA法推导以分段数N为自变量的可靠性指标计算公式，在此基础上提出综合考虑经济性与可靠性的最优分段数的量化计算公式，具有操作简单，分析结果直观、清晰的特点。通过对用户分布均匀程度进行建模，对馈线的最有分段数进行量化分析，并在综合考虑经济性和可靠性的情况下指导馈线进行分段。

一种考虑用户分布均匀程度的馈线最优分段数计算方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1建立不同用户分布情况的数学模型；

S2采用FMEA法推导出各分布下的可靠性指标；

S3根据考虑分布均匀程度的可靠性指标，得出最优分段数的量化计算方法；

S4综合考虑设备造价和停电损失成本，得出经济性和可靠性最优的分段数量化计算方法。

在步骤S1中，为了便于叙述，定义共计N个分段C用户分布均匀程度公式：

式中α_k为分段k的用户分布均匀程度，当α_k＝1时表明分段k的用户分布为平均水平，当α_k＞1时表明分段k的用户分布大于平均水平，当α_k＜1时表明分段k的用户分布低于平均水平。

将首端用户较多而末端用户较少的分布方式命名为头重脚轻分布，其分布均匀程度定义为

将末端用户较多而首端用户较少的分布方式命名为头轻脚重分布，其分布均匀程度定义为

将中间用户较多而首尾两端用户较少的分布方式命名为纺锤形分布，其分布均匀程度定义为