[发明专利]考虑二次设备影响的主动配电网信息传输可靠性评估方法

摘要

本发明涉及一种考虑二次设备影响的主动配电网信息传输可靠性评估方法，属于配电网可靠性评估技术领域。本发明建立了一种考虑二次设备影响的主动配电网可靠性评估的解析计算方法。本发明首先基于主动配电网的工程实践，得到终端采集设备、信息传输系统和控制主站的故障率以及修复率，并采用最短路集的方法，得到主动配电网中信息在终端采集设备和控制主站之间正确传输的概率。建立了区域连接矩阵和故障判断矩阵，并基于此将负荷点进行分类。最后，逐个对每个区域中的一次设备故障对于负荷点可靠性的影响进行评估，得到了负荷点的故障率以及年停电时间的可靠性指标。这个计算过程物理概念清晰，能够有效和定量的评估二次设备对主动配电网可靠性的影响。

主权项

一种考虑二次设备影响的主动配电网信息传输可靠性评估方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将主动配电网中的二次设备分为终端采集设备、信息传输系统和控制主站，其中信息传输系统包括信息传输设备和信息传输通道，通过下式计算主动配电网中控制主站的可用率Q为：Q=μη+μ]]>其中，μ为主动配电网中控制主站的修复率，η为主动配电网中控制主站的故障率；(2)通过下式计算主动配电网终端采集设备中的第a个终端采集设备的可用率Wa为：Wa=θaβa+θa]]>其中，θa为主动配电网终端采集设备中的第a个终端采集设备的修复率，βa为主动配电网终端采集设备中的第a个终端采集设备的故障率，a＝1,2…A，其中，A为主动配电网中终端采集设备的个数；(3)建立主动配电网终端采集设备中的第a个终端采集设备到主动配电网控制主站的最短路集Da为：Da＝{d1,d2...dc...dC}其中，dc为上述最短路集中的第c条最短路，C为上述最短路集中最短路的条数，c＝1,2…C，dc＝{{g1,g2...gb...gB},{h1,h2...hf...hF}}其中，gb为上述第c条最短路中信息传输系统的第b个信息传输设备，b＝1,2…B，B为上述第c条最短路中信息传输设备的个数，hf为上述第c条最短路中信息传输系统的第f条信息传输通道，f＝1,2…F，F为上述第c条最短路中信息传输通道的条数；(4)计算上述最短路集Da的第c条最短路的可用率为：Gdc=Πb=1B(αbδb+αb)Πf=1F(χfϵf+χf)]]>其中，∏()代表连续相乘，αb为第b个信息传输设备的修复率，δb为第b个信息传输设备的故障率；χf为第f条信息传输通道的修复率；εf为第f条信息传输通道的故障率；(5)计算上述最短路集Da的可用率为：RDa=1-Πc=1C(1-Gdc)]]>(6)计算主动配电网中信息在第a个终端采集设备和控制主站之间正确传输的概率Pa为：Pa=QWaRDa]]>(7)对主动配电网中的一次设备以断路器或分段开关进行分区，以断路器或分段开关作为开始，每个区域内含有一个断路器或分段开关；设主动配电网中任意两个区域分别为区域i和区域j，定义区域的上下游关系为：若区域i位于区域j与变电站之间的道路上，则区域i是区域j的上游，区域j是区域i的下游；定义区域i和区域j之间的区域连接矩阵M1(i,j)的值为：若区域i与区域j重叠，则M1(i,j)＝0，若区域i是区域j的上游，则M1(i,j)＝1，若区域i是区域j的下游，则M1(i,j)＝2，若区域i既非区域j的上游，也非区域j的下游，则M1(i,j)＝3；(8)定义主动配电网中区域i和区域j之间的故障判断矩阵M2(i,j)的值为：M2(i,j)＝M1(cCB,i,j)其中，cCB,i为区域i发生故障后，切除该故障时动作的断路器所在区域，M2(i,j)的值的计算方法为：若区域cCB,i与区域j重叠，则M1(cCB,i,j)＝0，也就是M2(i,j)＝0，若区域cCB,i是区域j的上游，则M1(cCB,i,j)＝1，也就是M2(i,j)＝1，若区域cCB,i是区域j的下游，则M1(cCB,i,j)＝2，也就是M2(i,j)＝2，若区域cCB,i既非区域j的上游，也非区域j的下游，则M1(cCB,i,j)＝3，也就是M2(i,j)＝3；(9)根据上述区域连接矩阵M1(i,j)和故障判断矩阵M2(i,j)的值，对主动配电网的负荷点s进行分类，若为M1(i,j)＝2且M2(i,j)＝0、M1(i,j)＝2且M2(i,j)＝1或M1(i,j)＝3且M2(i,j)＝1中的任意一种情况，则负荷点s属于第一类负荷；若为M1(i,j)＝0且M2(i,j)＝0、M1(i,j)＝0且M2(i,j)＝1或M1(i,j)＝1且M2(i,j)＝1中的任意一种情况，则负荷点s属于第二类负荷；若为M1(i,j)＝2且M2(i,j)＝2或M1(i,j)＝3且M2(i,j)＝3，则负荷点s属于第三类负荷；(10)设上述区域i中一次设备发生故障对负荷点s的故障率为区域i中一次设备发生故障对负荷点s的年停电时间为并设与负荷点s所在区域的首端断路器或分段开关相对应的终端采集设备为第a个终端采集设备，若负荷点s属于第一类负荷，则故障率和年停电时间的值分别为：λs,iLP=Σk=1Kλk]]>Us,iLP=Σk=1Kλk(Patau+(1-Pa)tmu)]]>其中，K为上述区域i内一次设备的个数，λk为区域i内第k个一次设备的故障率，Pa为步骤(6)计算得到的信息在第a个终端采集设备和控制主站之间正确传输的概率，tau为负荷点s所在区域首端的分段开关的自动动作时间，tmu为分段开关的人工动作时间；若负荷点s属于第二类负荷，则故障率和年停电时间的值为：λs,iLP=Σk=1Kλk]]>Us,iLP=Σk=1Kλk(Patau+(1-Pa)tmu+tk)]]>其中，tk为上述区域i内第k个一次设备的故障维修时间；若负荷点s属于第三类负荷，则故障率和年停电时间的值为：λs,iLP=0]]>Us,iLP=0]]>(11)遍历主动配电网中的所有区域，重复步骤(9)和步骤(10)，累加得到负荷点s最终的故障率以及年停电时间为：λsLP=Σi=1Iλs,iLP]]>UsLP=Σi=1IUs,iLP]]>其中，I为主动配电网中区域个数。