基于环-辐网解耦的可靠性快速评估算法

基于环-辐网解耦的可靠性快速评估算法
【专利摘要】本发明公开了一种基于环-辐网解耦的可靠性快速评估算法，包括以下步骤：构建初始电网拓扑结构，并消除小支路，以获取简化后的电网拓扑结构；根据电网拓扑结构将电网分解为环网和辐射网；通过蒙特卡洛模拟法对全网进行可靠性状态抽样；在可靠性状态抽样完毕之后，对抽样得到的系统状态进行后果评估，以评估电力系统可靠性后果；统计电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标。本发明实施例的评估算法针对不同电网结构分别进行可靠性评估，可有效提高可靠性评估速度，为电网规划、运行人员提供必要的辅助决策建议，同时可应用于电力系统可靠性、经济性评估当中。
【专利说明】基于环-福网解輔的可靠性快速评估算法

【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统【技术领域】，特别设及一种基于环-福网解禪的可靠性快速评 估算法。

【背景技术】
[0002] 电力系统可靠性是可靠性理论在电力系统中的应用，是电力系统按可接受的质量 标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能量能力的度量。根据电力系统可靠 性评估的内容将电力系统可靠性理论研究分成了 =个层次；第一层为发电系统可靠性评 估，第二层为发输电合成系统可靠性评估，第=层为包括发电系统、输电系统和配电系统在 内的电力系统可靠性评估。第二层在第一层的基础上增加了输电系统可靠性评估；第=层 在第二层的基础上又增加了发电厂变电站电气主接线、配电系统可靠性评估。在发输电系 统可靠性评估方面，包括充裕度和安全性两方面。充裕度是指发输电系统在系统内发、输、 变电设备额定容量和电压波动容许限度内，考虑元件的计划和非计划停运W及运行约束条 件下连续地向用户提供电力和电能量的能力，其中，充裕度又称静态可靠性，即在静态条件 下，系统满足用户对电力和电能量需求的能力。安全性是指发输电系统经受住突然扰动并 不间断地向用户提供电力和电量的能力，其中，突然扰动是指突然短路或失去非计划停运 的系统元件。
[0003] 相关技术中，发输电系统可靠性评估方法主要分为解析法与模拟法。解析法的主 要特点是可W采用较严格的数学模型和有效算法进行系统的可靠性计算，准确度较高。最 常用的解析法为故障重数截止法，即枚举系统状态至某一指定的重叠故障数，然而，枚举法 的计算量却随着故障重数的增加和系统规模的增大而急剧增加，因此穷举所有系统状态通 常是不可能的。蒙特卡罗模拟法有=种基本的抽样方法，即元件持续时间抽样法、系统状态 转移抽样法和元件状态抽样法。在一定的精度要求下，模拟法的抽样次数与系统的规模和 复杂度无关，因此特别适用于大型电力系统的快速评估计算，然而，模拟法的计算时间随着 指标误差精度要求的提高而急剧增加，对于可靠性较高的系统尤其显著。


【发明内容】

[0004] 本申请是基于发明人对W下问题的认识和发现作出的：
[0005] 伴随着电网规模的不断增大，系统元件数量增多，电力系统状态数呈指数增长，导 致电力系统可靠性评估难度增加，尤其对复杂电网的可靠性评估，如何在保证计算精度的 前提下，进一步提高可靠性评估速度，一直W来是工程应用与理论研究的关注重点。
[0006] 本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
[0007] 为此，本发明的目的在于提出一种提高可靠性评估速度的基于环-福网解禪的可 靠性快速评估算法。
[000引为达到上述目的，本发明实施例提出了一种基于环-福网解禪的可靠性快速评估 算法，包括W下步骤：构建初始电网拓扑结构，W根据所述初始电网拓扑结构分析电网的主 体结构，并消除小支路，w获取简化后的电网拓扑结构，其中，所述小支路为阻抗值较小的 线路；根据所述电网拓扑结构将电网分解为环网和福射网；通过蒙特卡洛模拟法对全网进 行可靠性状态抽样，其中，采用时序模拟法对电力系统进行状态抽样，W模拟所述电力系统 处于各状态的持续时间及状态间的转移频率；在可靠性状态抽样完毕之后，对抽样得到的 系统状态进行后果评估，W评估电力系统可靠性后果，其中，后果评估包括福射网设备故障 可靠性后果评估与环网设备故障可靠性后果评估；W及统计所述电力系统可靠性后果获取 系统可靠性指标。
[0009] 根据本发明实施例提出的基于环-福网解禪的可靠性快速评估算法，通过对实际 电网拓扑的分析，简化网络，减小电力系统可靠性评估计算量，进而提高可靠性评估速度， 针对不同电网结构将电网分解为环网和福射网，并在两种电网结构上分别开展可靠性评 估，从而评估电力系统可靠性后果，并统计电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标，实现 针对不同电网结构分别进行可靠性评估，可有效提高可靠性评估速度，为电网规划、运行人 员提供必要的辅助决策建议，同时可应用于电力系统可靠性、经济性评估当中。
[0010] 另外，根据本发明上述实施例的基于环-福网解禪的可靠性快速评估算法还可W 具有如下附加的技术特征：
[0011] 在本发明的一个实施例中，对于所述福射网而言，从福射网源点向负荷点捜索，当 其中有线路故障时，该线路所连接的所有负荷均受到影响，因此，在对所述福射网进行评估 时，只需要找到该样的事故集合，从故障线路开始捜索所有负荷点，并计算所带负荷大小； 对于所述环网而言，则需要针对不同的状态，进行详细的潮流分析方可得到对应状态的失 负荷情况。
[0012] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述根据所述电网拓扑结构将电网分解为 环网和福射网，进一步包括：结合电网拓扑进行捜索获取福射网集合，其中，在形成所述福 射网集合时，针对所述电网所有节点进行循环捜索，W找到福射网节点，并进行标记，同时 捜索所述电网中的无源孤岛，无源福射网络与所述无源孤岛均记为福射网；如果福射网为 其他福射网的子集，则消除所述福射网。
[0013] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述福射网设备故障可靠性后果评估具体 包括；如果是故障后系统解列，则进行岛分析即可得到失负荷，并且进行福射网并网点注入 功率修正，W及进行节点灵敏度计算因并网点注入功率修正而造成的越限并计算切负荷； 如果是故障后支路设备越限，则进行福射网潮流计算，W判断是否越限，当有越限则进行灵 敏度切负荷计算，其中，灵敏度计算包括：
[0014] 利用电网直流潮流支路功率计算公式：
[00巧]Pu=(日 日 j)/x。'，
[0016] 其中，Xy是电网传输线路电抗，i和j是传输线路L的起始节点和终止节点序号；
[0017] 获取传输线路有功功率对节点k的有功功率灵敏度S&为传输线路有功功率增量 A Py与所述节点k的有功功率增量A P k的比值： 。_ Ai^' _ - A A _ 幻* - 口片
[00化]S"二馬二二^；-，
[0019] 其中，L是传输线路序号，k是注入功率变化的节点序号，潮流灵敏度矩阵S是常数 矩阵。
[0020] 进一步地，在本发明的一个实施例中，所述环网设备故障可靠性后果评估具体包 括；如果是环网设备故障，则根据设备故障和福射网边界点修正形成环网计算模型，通过功 率平衡计算切负荷大小；如果是支路故障，则判断支路故障造成的孤岛失负荷，W及由于支 路越限造成的系统失负荷大小。
[0021] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。

【专利附图】

【附图说明】
[0022] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0023] 图1为根据本发明实施例的基于环-福网解禪的可靠性快速评估算法的流程图；
[0024] 图2为根据本发明一个实施例的小支路消除的流程图；
[0025] 图3为根据本发明一个实施例的福射网捜索的流程图；
[0026] 图4为根据本发明一个实施例的消除子福射网的流程图；
[0027] 图5为根据本发明一个实施例的福射网可靠性后果评估的流程图；
[002引图6为根据本发明一个实施例的环网可靠性后果评估的流程图拟及
[0029] 图7为根据本发明一个具体实施例的基于环-福网解禪的可靠性快速评估算法的 流程图。

【具体实施方式】
[0030] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0031] 此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性 或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可W明示或 者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个W 上，除非另有明确具体的限定。
[0032] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、'哺连"、'嘴接"、'咽定"等 术语应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或一体地连接；可W是机 械连接，也可W是电连接；可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相连，可W是两个元 件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可W根据具体情况理解上述术语在本发 明中的具体含义。
[0033] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之"上"或之"下" 可W包括第一和第二特征直接接触，也可W包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它 们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征"之上"、"上方"和"上面"包括第一 特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征 在第二特征"之下"、"下方"和"下面"包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表 示第一特征水平高度小于第二特征。
[0034] 下面参照附图描述根据本发明实施例提出的基于环-福网解禪的可靠性快速评 估算法。参照图1所示，该评估算法包括w下步骤：
[0035] S101，构建初始电网拓扑结构，W根据初始电网拓扑结构分析电网的主体结构，并 消除小支路，W获取简化后的电网拓扑结构，其中，小支路为阻抗值较小的线路。
[0036] 具体地，在本发明的一个实施例中，首先基于电网拓扑结构，分析电网的主体结 构，将现有电网拓扑中的小阻抗支路进行消除，简化网络。其中，小支路被定义为阻抗值较 小的线路。其中，如果阻抗值小于预设值（根据实际情况进行设置），则可W认为为阻抗值 较小的线路。在实际电网中小支路大量存在，在网络潮流计算中占很大比例，严重影响了计 算速度，但是小支路上的潮流并不需要在进行可靠性评估中关屯、，而且去除小支路后对可 靠性评估并没有影响，所W小支路的清除可W大幅度的提高的计算速度。简言之，小阻抗支 路消除即是在电网拓扑中，找到小于设定阻抗值的支路，而后将该些支路联结的节点合并， 达到简化电网网络的目的。
[0037] 在本发明的一个具体实施例中，参照图2所示，图2为小支路清除程序流程，包括 W下步骤：
[003引 S201，电网线路集合。
[0039] S202,所有线路完毕。
[0040] S203,判断是否线路遍历完毕。如果是，则进入步骤S209,完成；如果否，则进入步 骤 S204。
[004U S204,判断线路阻抗是否<ZIL。如果是，则进入步骤S205 ;如果否，则返回步骤 S202。
[0042] S205,从线路的I侧节点按线路阻抗值<ZIL为连通条件宽度优先捜索。
[0043] S206,判断节点集合是否满足合并条件。如果是，则进入步骤S207 ;如果否，则返 回步骤S202。
[0044] S207,电网中所有设备节点为节点集合中的节点时，将该设备节点赋值为线路I 侧节点。
[0045] S208，删除两侧节点相同的线路。
[0046] S209,完成。
[0047] S102,根据电网拓扑结构将电网分解为环网和福射网。
[0048] 其中，针对不同电网结构可靠性评估算法的不同，将电网分解为环网和福射网。即 言，针对电网拓扑结构不同，所采用可靠性评估算法相应不同。
[0049] 在本发明的一个实施例中，对于福射网而言，从福射网源点向负荷点捜索，当其中 有线路故障时，该线路所连接的所有负荷均受到影响，因此，在对福射网进行评估时，只需 要找到该样的事故集合，从故障线路开始捜索所有负荷点，并计算所带负荷大小；对于环网 而言，则需要针对不同的状态，进行详细的潮流分析方可得到对应状态的失负荷情况。本发 明实施例无需针对每一种事故状态进行详细的潮流分析，从而减小计算量。
[0化0] 进一步地，在本发明的一个实施例中，根据电网拓扑结构将电网分解为环网和福 射网，进一步包括：结合电网拓扑进行捜索获取福射网集合，即网内无电源节点的福射网， 其中，在形成福射网集合时，针对电网所有节点进行循环捜索，W找到福射网节点，并进行 标记，同时捜索电网中的无源孤岛，无源福射网络与无源孤岛均记为福射网；如果福射网为 其他福射网的子集，则消除福射网，例如在上一步骤捜索得到的福射网集中，可能存在重复 的福射网结构，即福射网集合中的福射网为其他福射网的子集，需要将该些子集消除，避免 重复计算。
[0化1] 在本发明的一个具体实施例中，参照图3所示，图3为福射网捜索流程图，包括W 下步骤：
[0化2] S301，电网数据。
[0化3] S302,电网所有节点循环。
[0化4] S303,判断节点是否遍历完毕。如果是，则进入步骤S310,完成；如果否，则进入步 骤 S304。
[0化5] S304,判断节点是否为福射网节点。如果是，则返回步骤S302 ;如果否，则进入步 骤 S305。
[0化6] S305,节点置OPEN标记。
[0化7] S306,宽度优先，捜索电网中的无源孤岛。
[0058] S307,节点OPEN标记复位。
[0化9] S308,判断电网中是否含无源孤岛。如果是，则进入步骤S309 ;如果否，则返回步 骤 S302。
[0060] S309,记录该无源孤岛是W起始节点为主键的福射网及其节点集合。
[0061] S310,完成。
[0062] 进一步地，在本发明的一个具体实施例中，参照图4所示，图4为消除子福射网流 程图，包括W下步骤：
[0063] S401，福射网集合。
[0064] S402,所有福射网集合循环。
[00化]S403,判断福射网是否遍历完毕。如果是，则进入步骤S406,完成；如果否，则进入 步骤S404。
[0066] S404,判断福射网主节点是否属于其他福射网节点。如果是，则进入步骤S405 ;如 果否，则返回步骤S402。
[0067] S405,将本福射网从福射网集合中删除。
[0068] S406,完成。
[0069] 本发明实施例对环福网的分解及对子福射网的清除可W再保证计算准确度的前 提下有效的减少计算规模，提高可靠性评估速度。
[0070] S103,通过蒙特卡洛模拟法对全网进行可靠性状态抽样，其中，采用时序模拟法对 电力系统进行状态抽样，W模拟电力系统处于各状态的持续时间及状态间的转移频率。
[0071] S104,在可靠性状态抽样完毕之后，对抽样得到的系统状态进行后果评估，W评估 电力系统可靠性后果，其中，针对电网拓扑结构不同，后果评估包括福射网设备故障可靠性 后果评估与环网设备故障可靠性后果评估。
[0072] 在本发明的一个实施例中，福射网设备故障可靠性后果评估具体包括：如果是故 障后系统解列，则进行岛分析即可得到失负荷，并且进行福射网并网点注入功率修正，W及 进行节点灵敏度计算因并网点注入功率修正而造成的越限并计算切负荷；如果是故障后 支路设备越限，则进行福射网潮流计算，W判断是否越限，当有越限则进行灵敏度切负荷计 算，其中，灵敏度计算包括：
[0073] 利用电网直流潮流支路功率计算公式：
[0074] P.j= (0 -0
[0075] 其中，Xy是电网传输线路电抗，i和j是传输线路L的起始节点和终止节点序号；
[0076] 获取传输线路有功功率对节点k的有功功率灵敏度奇k为传输线路有功功率增量 A P。与节点k的有功功率增量A Pk的比值； 1酬Sa二而二飞町二
[007引其中，L是传输线路序号，k是注入功率变化的节点序号，潮流灵敏度矩阵S是常数 矩阵。
[0079] 具体地，因福射网的判据是通过节点电岛分析所得到的无源网络，福射网中没有 发电机，所W福射网无需进行发电机故障后果计算，仅需要考虑支路故障情况。针对福射网 中支路故障，分故障后系统解列及故障后支路设备越限两种情况进行后果评估：
[0080] 解列；步骤1 ;进行岛分析即可得到失负荷；步骤2 ;进行福射网并网点注入功率 修正；步骤3 ;节点灵敏度计算因并网点注入功率修正而造成的越限并计算切负荷。
[0081] 福射网中支路设备越限；步骤1 ;进行福射网潮流计算，判断是否越限；步骤2 ;当 有越限则进行灵敏度切负荷计算。
[0082] 灵敏度通过下式计算得到：
[0083] 利用电网直流潮流支路功率计算公式：
[0084] Pjj= (0 j-0j)/xij,
[0085] 其中，xy是电网传输线路电抗，i和j是传输线路L的起始节点和终止节点序号。
[0086] 得到传输线路有功功率对节点k的有功功率灵敏度奇k为传输线路有功功率增量 A P。与节点k的有功功率增量A Pk的比值； 。碧,。化-。井
[0087] 而= ^1；^ = ^；^，
[008引式中，L是传输线路序号，k是注入功率变化的节点序号，潮流灵敏度矩阵S是常数 矩阵。
[0089] 在本发明的一个具体实施例中，参照图5所示，图5为福射网设备故障可靠性后果 评估流程，包括W下步骤：
[0090] S501，福射网设备故障。
[0091] S502,根据福射网网络编号形成故障设备修正后福射网计算模型（包含电网模型 和可靠性参数）。
[0092] S503,福射网电岛分析。
[0093] S504,统计死岛负荷。
[0094] S505,多岛潮流计算。
[009引 S506,判断是否存在支路越限。如果是，则进入步骤S507 ;如果否，则进入步骤 S510。
[0096] S507,形成分布因子（形成一次）。
[0097] S508,切负荷支路复限调整。
[009引 S509,统计切负荷。
[0099] S510,修正环网中该福射网的边界母线负荷。
[0100] S511，完成。
[0101] 进一步地，在本发明的一个实施例中，环网设备故障可靠性后果评估具体包括：如 果是环网设备故障，则根据设备故障和福射网边界点修正形成环网计算模型，通过功率平 衡计算切负荷大小；如果是支路故障，则判断支路故障造成的孤岛失负荷，W及由于支路越 限造成的系统失负荷大小。
[0102] 针对环网设备故障，首先根据设备故障和福射网边界点修正形成环网计算模型， 通过功率平衡计算切负荷大小。对于支路故障，判断支路故障造成的孤岛失负荷，W及由于 支路越限造成的系统失负荷大小。
[0103] 在本发明的一个具体实施例中，参照图6所示，图6为环网设备可靠性后果评估流 程，包括W下步骤：
[0104] S601，环网设备故障。
[01化]S602,根据环网设备故障和福射网边界点修正形成修正后环网计算模型（包含电 网模型和可靠性参数）。
[0106] S603,功率平衡计算：当失去发电机后通过提升发电出力和切负荷满足网内发电 负荷功率平衡。
[0107] S604,判断是否包含支路故障。如果是，则进入步骤S605 ;如果否，则进入步骤 S608。
[010引 S605,电岛分析。
[0109] S606,统计死岛负荷。
[0110] S607,形成分布因子。
[0111] S608,多岛潮流计算。
[0112] S609,判断是否存在支路越限。如果是，则进入步骤S610 ;如果都，则进入步骤 S612,完成。
[0113] S610,支路复限计算。
[0114] S611，统计切负荷。
[0115] S612,完成。
[0116] S105,统计电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标。
[0117] 进一步地，统计步骤S104计算得到的系统可靠性指标。
[0118] 在本发明的一个实施例中，本发明实施例首先基于电网拓扑结构，分析电网的主 体结构，将现有电网拓扑中的小阻抗支路进行消除，简化网络；其次，在简化网络中，针对不 同电网结构可靠性评估算法的不同，将电网分解为环网和福射网，并在两种电网结构上分 别开展可靠性评估；最后，采用福射网计算的可靠性指标，对福射网并网点（主网）进行注 入功率修正，从而统一福射网、环网可靠性评估结果，得到系统可靠性指标。具体地，参照图 7所示，图7为基于环-福网解禪的电力系统评估方法流程，包括W下步骤：
[0119] S701，电网模型（含可靠性参数的BPA网络模型）。
[0120] S702,小支路修正并删除。
[0121] S703,计算电网模型。
[0122] S704,环福网分解。
[0123] S705,环网模型和福射电网模型。
[0124] S706，面向整个电网进行状态抽样。
[01巧]S707,全网设备故障状态集。
[01%] S708,判断故障设备是否为福射网设备。如果是，则进入步骤S709 ;如果否，则进 入步骤S710。
[0127] S709,福射网故障后果计算，计算结果；环网节点功率修正，福射网切负荷。
[0128] S710,环网设备（节点）故障集，包含环网节点因福射网设备故障而形成的节点功 率修正。
[0129] S711，环网设备故障可靠性后果计算。
[0130] S712,完成，并形成指标。
[0131] 根据本发明实施例提出的基于环-福网解禪的可靠性快速评估算法，通过对实际 电网拓扑的分析，简化网络，减小电力系统可靠性评估计算量，进而提高可靠性评估速度， 针对不同电网结构将电网分解为环网和福射网，并在两种电网结构上分别开展可靠性评 估，从而评估电力系统可靠性后果，并统计电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标，实现 针对不同电网结构分别进行可靠性评估，可有效提高可靠性评估速度，为电网规划、运行人 员提供必要的辅助决策建议，同时可应用于电力系统可靠性、经济性评估当中。
[0132] 流程图中或在此W其他方式描述的任何过程或方法描述可W被理解为，表示包括 一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部 分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可W不按所示出或讨论的顺 序，包括根据所设及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，该应被本发明 的实施例所属【技术领域】的技术人员所理解。
[0133] 在流程图中表示或在此W其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可W被认为是 用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可W具体实现在任何计算机可读介质中，W 供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可W从指 令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合该些指令执行系统、装置 或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可W是任何可W包含、存储、通信、传 播或传输程序W供指令执行系统、装置或设备或结合该些指令执行系统、装置或设备而使 用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括W下：具有一个或多个 布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM)，只读 存储器（ROM),可擦除可编辑只读存储器巧PROM或闪速存储器），光纤装置，W及便携式光 盘只读存储器（CDR0M)。另外，计算机可读介质甚至可W是可在其上打印所述程序的纸或其 他合适的介质，因为可W例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必 要时W其他合适方式进行处理来W电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器 中。
[0134] 应当理解，本发明的各部分可W用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述 实施方式中，多个步骤或方法可W用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件 或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下 列技术中的任一项或他们的组合来实现；具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑口电路 的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑口电路的专用集成电路，可编程口阵列（PGA)，现场 可编程口阵列（FPGA)等。
[01巧]本【技术领域】的普通技术人员可W理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步 骤是可W通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可W存储于一种计算机可读存储介 质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
[0136] 此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可W集成在一个处理模块中，也可W 是各个单元单独物理存在，也可W两个或两个W上单元集成在一个模块中。上述集成的模 块既可W采用硬件的形式实现，也可W采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如 果W软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可W存储在一个计算机 可读取存储介质中。
[0137] 上述提到的存储介质可W是只读存储器，磁盘或光盘等。
[0138] 在本说明书的描述中，参考术语"一个实施例"、"一些实施例"、"示例"、"具体示 例"、或"一些示例"等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特 点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不 一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可W在任何 的一个或多个实施例或示例中W合适的方式结合。
[0139] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可W理解的是，上述实施例是示例 性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨 的情况下在本发明的范围内可W对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1. 一种基于环-辐网解耦的可靠性快速评估算法，其特征在于，包括以下步骤： 构建初始电网拓扑结构，以根据所述初始电网拓扑结构分析电网的主体结构，并消除 小支路，以获取简化后的电网拓扑结构，其中，所述小支路为阻抗值较小的线路； 根据所述电网拓扑结构将电网分解为环网和辐射网； 通过蒙特卡洛模拟法对全网进行可靠性状态抽样，其中，采用时序模拟法对电力系统 进行状态抽样，以模拟所述电力系统处于各状态的持续时间及状态间的转移频率； 在可靠性状态抽样完毕之后，对抽样得到的系统状态进行后果评估，以评估电力系统 可靠性后果，其中，后果评估包括辐射网设备故障可靠性后果评估与环网设备故障可靠性 后果评估；以及 统计所述电力系统可靠性后果获取系统可靠性指标。
2. 如权利要求1所述的算法，其特征在于，对于所述辐射网而言，从辐射网源点向负荷 点搜索，当其中有线路故障时，该线路所连接的所有负荷均受到影响，因此，在对所述辐射 网进行评估时，只需要找到这样的事故集合，从故障线路开始搜索所有负荷点，并计算所带 负荷大小；对于所述环网而言，则需要针对不同的状态，进行详细的潮流分析方可得到对应 状态的失负荷情况。
3. 如权利要求2所述的算法，其特征在于，所述根据所述电网拓扑结构将电网分解为 环网和辐射网，进一步包括： 结合电网拓扑进行搜索获取辐射网集合，其中，在形成所述辐射网集合时，针对所述电 网所有节点进行循环搜索，以找到辐射网节点，并进行标记，同时搜索所述电网中的无源孤 岛，无源辐射网络与所述无源孤岛均记为辐射网； 如果辐射网为其他辐射网的子集，则消除所述辐射网。
4. 如权利要求1所述的算法，其特征在于，所述辐射网设备故障可靠性后果评估具体 包括： 如果是故障后系统解列，则进行岛分析即可得到失负荷，并且进行辐射网并网点注入 功率修正，以及进行节点灵敏度计算因并网点注入功率修正而造成的越限并计算切负荷； 如果是故障后支路设备越限，则进行辐射网潮流计算，以判断是否越限，当有越限则进 行灵敏度切负荷计算，其中，灵敏度计算包括： 利用电网直流潮流支路功率计算公式： Pij=( 9厂9j)/xij， 其中，是电网传输线路电抗，i和j是传输线路L的起始节点和终止节点序号； 获取传输线路有功功率对节点k的有功功率灵敏度Sut为传输线路有功功率增量APu与所述节点k的有功功率增量APk的比值：
其中，L是传输线路序号，k是注入功率变化的节点序号，潮流灵敏度矩阵S是常数矩 阵。
5. 如权利要求4所述的算法，其特征在于，所述环网设备故障可靠性后果评估具体包 括： 如果是环网设备故障，则根据设备故障和辐射网边界点修正形成环网计算模型，通过 功率平衡计算切负荷大小； 如果是支路故障，则判断支路故障造成的孤岛失负荷，以及由于支路越限造成的系统 失负荷大小。
【文档编号】G06F19/00GK104504246SQ201410742504
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】程林, 刘满君, 王旭, 吴强, 高松, 黄河, 高滨, 田 浩 申请人:清华大学, 江苏省电力公司