[发明专利]配电网可靠性指标解析计算方法、系统、服务器和终端

说明书

本发明创造提供了一种配电网可靠性指标解析计算方法、系统、服务器和终端，配电网可靠性指标解析计算方法包括按顺序进行的下列步骤,步骤一、获取网络参数；步骤二、建立可靠性计算模型；步骤三、建立相关矩阵，并计算出供电路径矩阵和联络矩阵；步骤四、推导出故障影响矩阵，并计算节点以及配电系统的可靠性指标；步骤五、通过对可靠性指标解析表达式进行偏导变换和摄动变换得到灵敏度值，根据灵敏度值定位薄弱环节。本发明创造通过对可靠性指标的表达式进行偏导变换和摄动变换，计算得到灵敏度值，识别影响可靠性提升的薄弱环节，可以为配电系统供电可靠性的提升提供一定的参考。

技术领域

本发明创造属于电力配电技术领域，尤其是涉及一种配电网可靠性指标解析计算方法、系统、服务器和终端。

背景技术

配电系统作为电力系统的直接面向终端用户的最后一个环节，主要负责向用电负荷供应电能、分配电能。由于电能的发输配用是同时进行的，如果配电系统中某一环节或者某一元件发生故障退出运行，通常会伴随着对用户供电的中断，此时只有采取相应的措施或是修复故障方可恢复对用户的正常供电。电力系统对其所接用户和负荷的供电能力和供电质量的影响主要体现在配电系统，配电系统的完善与否直接关系着广大用户的用电可靠性和用电质量，因此配电系统在电力系统中具有重要的地位，对配电系统可靠性进行评估具有重要意义。

现阶段对配电系统可靠性指标的评估方法有很多且相关研究比较成熟，主要包括有模拟法和解析法两大类。模拟法通常采用蒙特卡洛仿真法来模拟配电系统中的元件或者设备发生故障、检修或者退出运行的过程，但这种方法无法实现可靠性指标的显式表达。经典的解析法是故障后果模式分析法，通过枚举所有元件故障的情况及影响计算得到可靠性指标，但是遍历循环搜索的过程比较繁琐，难以适用于大规模电网分析。在此基础上，网络等值法、最小路法、故障扩散法虽然在一定程度上简化了运算，能够解析表达出故障事件和可靠性指标的关系，但面对规模庞大的配电系统，这些解析计算方法仍然会很复杂。专利CN108595382B基于故障关联矩阵的配电网络结构类参数灵敏度计算方法公开了：故障关联矩阵法通过构建分段联络单元，在每个单元内建立故障关联矩阵来描述支路故障对相应节点的影响，并通过矩阵的代数运算求得可靠性指标，大大提高了计算效率。但是该模型与方法具有一定的局限性，仅适用于单条辐射状馈线。而随着电网规模的扩大，目前大多数配电网含有多条馈线与多条联络线，线路连接复杂，采用此方法仍然需要进行多次重复计算，不能通过一次性解析计算实现多联络配电系统可靠性指标的解析表达。如何建立适用于含多联络的复杂配电网结构的关联模型，提出全新的算法，通过一次性的解析计算，实现含有多联络的复杂配电网可靠性指标的解析计算，该问题仍然没有得到解决。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种配电网可靠性指标解析计算方法、系统、服务器和终端，通过建立全新的可靠性计算模型，以矩阵的形式描述配电系统中各元件的位置与状态，并通过矩阵运算对多联络的配电系统进行可靠性指标的解析计算，实现全网可靠性指标的解析表达。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

提供一种配电网可靠性指标解析计算方法，配电网可靠性指标解析计算方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤一、获取网络参数，所述网络参数包括网络连接关系、故障率、修复时间、开关操作时间和负荷需求关系；

步骤二、建立可靠性计算模型：将配电网处理成节点支路计算单元，并对节点和支路进行编号；

步骤三、建立相关矩阵，并计算出供电路径矩阵和联络矩阵，所述相关矩阵包括节点支路关联矩阵、分段开关矩阵和熔断器矩阵；

步骤四、通过所述供电路径矩阵、所述分段开关矩阵、所述熔断器矩阵和所述联络矩阵，推导出故障影响矩阵，并计算节点以及配电系统的可靠性指标；

步骤五、通过对所述可靠性指标解析表达式进行偏导变换和摄动变换得到灵敏度值，根据灵敏度值定位薄弱环节。