一种有源配电网概率可靠性估计方法及装置与流程

本发明属于配电系统规划运行领域，具体涉及一种有源配电网概率可靠性估计方法及装置。
背景技术：
：配电系统在实际运行中存在众多不确定性因素，如系统元件故障、负荷功率波动等等。近些年来，随着电力电子技术在可再生能源发电应用中逐渐成熟，越来越多的间歇性分布式电源(DG)接入配电网，使其运行时将面临更多的随机性功率波动造成的影响。概率可靠性计算将各种不确定性因素作为输入变量，量化分析这些随机因素对配电网供电可靠性的影响，评估配电系统的可靠性水平，有利于发现系统的薄弱环节和潜在危机，对配电网的规划设计具有重大意义。配电网概率可靠性的计算方法主要有解析法、蒙特卡罗模拟法和近似法等，近似法以点估计法为代表。解析法需要对所研究的对象进行简化，进而进行卷积计算求解，计算量大，且简化过程会造成一定误差，不适宜分析复杂问题；蒙特卡罗模拟法可以直接模拟各种不确定性因素，实现简单，但为了获得较高的精度需要反复大量的抽样计算，计算精度和计算效率之间存在矛盾。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是如何采用简单的方法实现对有源配电网概率可靠性的精确估计。针对这一技术问题，本发明提供了一种有源配电网概率可靠性估计方法，包括：S1：获取预设的配电网系统的各个节点处的负载功率和/或供电功率，以作为随机变量；S2：将所述随机变量按照预设变换规则变换为各个变量之间不相关的第一标准正态变量；S3：采用点估计法，对所述第一标准正态变量中每一变量构造采样值后，形成以所述采样值为元素的第一样本矩阵，并按照所述预设变换规则的逆变换将所述第一样本矩阵转换为用于可靠性评估的第二样本矩阵；S4：采用配电网故障模式影响分析法，计算所述第二样本矩阵的每一列向量的可靠性指标及权重，并根据所述可靠性指标及权重计算第二样本矩阵对应的所述可靠性指标的原点矩，以根据所述原点矩得到所述可靠性指标的概率密度函数。优选地，所述步骤S2包括：S21：采用Nataf变换将所述随机变量变换为第二标准正态变量；S22：按照半经验公式ρ0ij＝hρij(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,m)计算所述第二标准正态变量中各个变量之间的第一相关系数矩阵；S23：按照正交分解变换公式将所述第二标准正态变量变换为所述第一标准正态变量；其中，ρij是所述随机变量中的各个变量之间的第二相关系数矩阵ρ中的第i行第j列的变量，ρ0ij是所述第一相关系数矩阵ρ0中的第i行第j列的变量，h为经验系数，由所述第二相关系数矩阵和所述随机变量的边缘概率密度决定，L0是所述第一相关系数矩阵ρ0经Cholesky分解后得到下三角阵，Y是所述第二标准正态变量，V是所述第一标准正态变量。优选地，所述步骤S3包括：S31：采用三点估计法，对所述第一标准正态变量V中的每一个变量Vi按照公式vi,k＝μi+ξi,kσi(k＝1,2,3)构造三个采样值；S32：以向量Vi,k＝[μ1,μ2,μ3,…,vi,k,…μm]T的形式构造包含所述采样值的列向量；S33：将列向量Vi,k按照[V1,1,V1,2,V1,3,…,Vm,1,Vm,2,Vm,3]的形式排列，以得到所述第一样本矩阵；S34：将所述第一样本矩阵按照所述正交分解变换的逆变换进行变换后，再按照Nataf逆变换进行变换，以得到所述第二样本矩阵；其中，μi是变量Vi的均值，σi是变量Vi的标准差，ξi,k为采样值vi,k的位置系数，ξi,k可通过下式计算：ξi,k=λi,32+(-1)3-kλi,4-34λi,42,(k=1,2)ξi,k=0,(k=3)]]>λi,3和λi,4分别为变量Vi的偏度和峰度，Vi,k是包含变量Vi的采样值vi,k的列向量，且向量Vi,k中的其它元素为所述第一标准正态变量V的其它变量的均值。优选地，所述步骤S4包括：S41：采用配电网故障模式影响分析法，计算所述第二样本矩阵的每一列向量所对应的所述配电网的的可靠性指标及权重，所述权重ωi,k的计算公式如下：ωi,k=(-1)3-kξi,k(ξi,1-ξi,2),(k=1,2)ωi,k=1m1λi,4-λi,32,(k=3)]]>S42：根据所述可靠性指标及权重按照公式计算所述第二样本矩阵对应的所述可靠性指标的原点矩；S43：将所述原点矩通过Cornish-Fisher级数展开，得到所述可靠性指标的概率密度函数；其中，ωi,k是所述第二样本矩阵中每一列的权重，Zi,k是所述第二样本矩阵中每一列对应的可靠性指标，E(Zl)是所述第二样本矩阵对应的原点矩。优选地，所述可靠性指标包括：所述配电网系统每个节点的平均停电频率、所述配电网系统每个节点的平均停电时间和所述配电网系统每个节点的平均缺供电量。另一方面，本发明还提供了一种有源配电网概率可靠性估计装置，包括：获取模块，用于获取预设的配电网系统的各个节点处的负载功率和/或供电功率；转换模块，用于将所述随机变量按照预设变换规则变换为各个变量之间不相关的第一标准正态变量；样本构造模块，用于采用点估计法，对所述第一标准正态变量中每一变量构造采样值后，形成以所述采样值为元素的第一样本矩阵，并按照所述预设变换规则的逆变换将所述第一样本矩阵转换为用于可靠性评估的第二样本矩阵；分析模块，用于采用配电网故障模式影响分析法，计算所述第二样本矩阵的每一列向量的可靠性指标及权重，并根据所述可靠性指标及权重计算第二样本矩阵对应的所述可靠性指标的原点矩，以根据所述原点矩得到所述可靠性指标的概率密度函数。优选地，所述转换模块包括：第一转换单元，用于采用Nataf变换将所述随机变量变换为第二标准正态变量；计算单元，用于按照半经验公式ρ0ij＝hρij(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,m)计算所述第二标准正态变量中各个变量之间的第一相关系数矩阵；第二转换单元，用于按照正交分解变换公式将所述第二标准正态变量变换为所述第一标准正态变量；其中，ρij是所述随机变量中的各个变量之间的第二相关系数矩阵ρ中的第i行第j列的变量，ρ0ij是所述第一相关系数矩阵ρ0中的第i行第j列的变量，h为经验系数，由所述第二相关系数矩阵和所述随机变量的边缘概率密度决定，L0是所述第一相关系数矩阵ρ0经Cholesky分解后得到下三角阵，Y是所述第二标准正态变量，V是所述第一标准正态变量。优选地，所述样本构造模块包括：第一构造单元，采用三点估计法，对所述第一标准正态变量V中的每一个变量Vi按照公式vi,k＝μi+ξi,kσi(k＝1,2,3)构造三个采样值；第二构造单元，用于以向量Vi,k＝[μ1,μ2,μ3,…,vi,k,…μm]T的形式构造包含所述采样值的列向量；排列单元，用于将列向量Vi,k按照[V1,1,V1,2,V1,3,…,Vm,1,Vm,2,Vm,3]的形式排列，以得到所述第一样本矩阵；第三转换单元，将所述第一样本矩阵按照所述正交分解变换的逆变换进行变换后，再按照Nataf逆变换进行变换，以得到所述第二样本矩阵；其中，μi是变量Vi的均值，σi是变量Vi的标准差，ξi,k为采样值vi,k的位置系数，ξi,k可通过下式计算：ξi,k=λi,32+(-1)3-kλi,4-34λi,42,(k=1,2)ξi,k=0,(k=3)]]>λi,3和λi,4分别为变量Vi的偏度和峰度，Vi,k是包含变量Vi的采样值vi,k的列向量，且向量Vi,k中的其它元素为所述第一标准正态变量V的其它变量的均值。优选地，所述分析模块包括：第一分析单元，用于采用配电网故障模式影响分析法，计算所述第二样本矩阵的每一列向量所对应的所述配电网的的可靠性指标及权重，所述权重ωi,k的计算公式如下：ωi,k=(-1)3-kξi,k(ξi,1-ξi,2),(k=1,2)ωi,k=1m1λi,4-λi,32,(k=3)]]>第二分析单元，用于根据所述可靠性指标及权重按照公式计算所述第二样本矩阵对应的所述可靠性指标的原点矩；第三分析单元，用于将所述原点矩通过Cornish-Fisher级数展开，得到所述可靠性指标的概率密度函数；其中，ωi,k是所述第二样本矩阵中每一列的权重，Zi,k是所述第二样本矩阵中每一列对应的可靠性指标，E(Zl)是所述第二样本矩阵对应的原点矩。优选地，所述可靠性指标包括：所述配电网系统每个节点的平均停电频率、所述配电网系统每个节点的平均停电时间和所述配电网系统每个节点的平均缺供电量。本发明提供的有源配电网概率可靠性估计方法及装置，获取到配电网系统各个节点处的负载功率和/或供电功率，将负载功率和/或供电功率组成的随机变量变换为各个变量之间不相关的第一标准正态变量。采用点估计法在第一标准正态变量的基础上构造样本矩阵，再通过上述变换的逆变换得到第二样本矩阵，针对第二样本矩阵进行故障模式影响分析，得到可靠性指标的概率密度函数。该方法和装置一方面考虑点估计法可以将DG的供电功率和配电网节点的负载功率等随机因素对可靠性的影响转化为确定性问题求解，计算简单；另一方面考虑到Nataf变换不受输入变量类型的限制，只需已知随机变量的边缘概率密度函数和相关系数矩阵，即可有效处理随机变量的相关性问题，将点估计法和Nataf变换结合，从而实现通过简单的方法对有源配电网概率可靠性的精确估计。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供有源配电网概率可靠性估计方法流程示意图；图2是本发明实施例提供的更为具体的有源配电网概率可靠性估计流程示意图；图3是本发明实施例提供有源配电网概率可靠性估计装置结构框图；图4是本发明实施例提供更为具体的有源配电网概率可靠性估计的模块设计示意图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1是本发明实施例提供有源配电网概率可靠性估计方法流程示意图。参见图1，该方法包括：S1：获取预设的配电网系统的各个节点处的负载功率和/或供电功率，以作为随机变量；S2：将所述随机变量按照预设变换规则变换为各个变量之间不相关的第一标准正态变量；S3：采用点估计法，对所述第一标准正态变量中每一变量构造采样值后，形成以所述采样值为元素的第一样本矩阵，并按照所述预设变换规则的逆变换将所述第一样本矩阵转换为用于可靠性评估的第二样本矩阵；S4：采用配电网故障模式影响分析法，计算所述第二样本矩阵的每一列向量的可靠性指标及权重，并根据所述可靠性指标及权重计算第二样本矩阵对应的所述可靠性指标的原点矩，以根据所述原点矩得到所述可靠性指标的概率密度函数。负载功率和供电功率均是随机的变量，负载功率主要受用电量的影响，供电功率主要受为该节点处提供电源的供电源影响，其次，它们都会受到诸如天气、温度这些外界因素的影响。随机变量中的各个元素均取自同一个有源配电网，因此随机变量中的各个元素是相关的。为了使用点估计法对有源配电网的可靠性进行分析，需要先将随机变量中的各个变量变为不相关的第一标准正态变量。点估计法包括：矩估计法、顺序统计量法、最大似然法、最小二乘法等。第二样本矩阵是与随机变量在同一变量空间的矩阵。当然，在获取到负载功率和/或供电功率时，也可以根据供电功率和各个节点的负载功率得到这些随机变量的概率密度函数和相关系数矩阵，以供后续的计算中使用。本实施例提供的有源配电网概率可靠性估计方法，获取到配电网系统各个节点处的负载功率和/或供电功率的概率密度和它们的相关系数后，将负载功率和/或供电功率组成的随机变量变换为各个变量之间不相关的第一标准正态变量。采用点估计法在第一标准正态变量的基础上构造样本矩阵，再通过上述变换的逆变化求得第二样本矩阵，针对第二样本矩阵进行故障模式影响分析，得到可靠性指标的概率密度函数。该方法一方面考虑点估计法可以将DG的供电功率和配电网节点的负载功率等随机因素对可靠性的影响转化为确定性问题求解，计算简单；另一方面考虑到Nataf变换不受输入变量类型的限制，只需已知随机变量的边缘概率密度函数和相关系数矩阵，即可有效处理随机变量的相关性问题，将点估计法和Nataf变换结合，从而实现通过简单的方法对有源配电网概率可靠性的精确估计。更进一步地，所述步骤S2包括：S21：采用Nataf变换将所述随机变量变换为第二标准正态变量；S22：按照半经验公式ρ0ij＝hρij(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,m)计算所述第二标准正态变量中各个变量之间的第一相关系数矩阵；S23：按照正交分解变换公式将所述第二标准正态变量变换为所述第一标准正态变量；其中，ρij是所述随机变量中的各个变量之间的第二相关系数矩阵ρ中的第i行第j列的变量，ρ0ij是所述第一相关系数矩阵ρ0中的第i行第j列的变量，h为经验系数，由所述第二相关系数矩阵和所述随机变量的边缘概率密度决定，L0是所述第一相关系数矩阵ρ0经Cholesky分解后得到下三角阵，Y是所述第二标准正态变量，V是所述第一标准正态变量。需要说明的是，本发明中的随机变量包含m个元素,是m维的随机向量，即为m×1的矩阵。同理，第一标准正态变量和第二标准正态变量也分别是m维的向量，也分别是一个m×1的矩阵。由于第一相关系数矩阵是反应第二标准正态变量的m个元素中的每个元素之间的关系的矩阵，因此是一个m×m的矩阵。同理，第二相关系数矩阵是反应随机变量的m个元素中的每个元素之间的关系的矩阵，因此也是一个m×m的矩阵。将随机变量经过Nataf变换和正交分解变换为各个变量不相关的第一标准正态变量，以满足采用点分析法分析该第一标准正态变量。进一步地，所述步骤S3包括：S31：采用三点估计法，对所述第一标准正态变量V中的每一个变量Vi按照公式vi,k＝μi+ξi,kσi(k＝1,2,3)构造三个采样值；S32：以向量Vi,k＝[μ1,μ2,μ3,…,vi,k,…μm]T的形式构造包含所述采样值的列向量；S33：将列向量Vi,k按照[V1,1,V1,2,V1,3,…,Vm,1,Vm,2,Vm,3]的形式排列，以得到所述第一样本矩阵；S34：将所述第一样本矩阵按照所述正交分解变换的逆变换进行变换后，再按照Nataf逆变换进行变换，以得到所述第二样本矩阵；其中，μi是变量Vi的均值，σi是变量Vi的标准差，ξi,k为采样值vi,k的位置系数，ξi,k可通过下式计算：ξi,k=λi,32+(-1)3-kλi,4-34λi,42,(k=1,2)ξi,k=0,(k=3)]]>λi,3和λi,4分别为变量Vi的偏度和峰度，Vi,k是包含变量Vi的采样值vi,k的列向量，且向量Vi,k中的其它元素为所述第一标准正态变量V的其它变量的均值。采用点估计法构造一个变量之间相关的样本矩阵作为配电网可靠性评估矩阵，以采用配电网故障模式影响分析法对该样本矩阵进行分析，得到配电网系统的可靠性指标。进一步地，所述步骤S4包括：S41：采用配电网故障模式影响分析法，计算所述第二样本矩阵的每一列向量所对应的所述配电网的的可靠性指标及权重，所述权重ωi,k的计算公式如下：ωi,k=(-1)3-kξi,k(ξi,1-ξi,2),(k=1,2)ωi,k=1m1λi,4-λi,32,(k=3)]]>S42：根据所述可靠性指标及权重按照公式计算所述第二样本矩阵对应的所述可靠性指标的原点矩；S43：将所述原点矩通过Cornish-Fisher级数展开，得到所述可靠性指标的概率密度函数；其中，ωi,k是所述第二样本矩阵中每一列的权重，Zi,k是所述第二样本矩阵中每一列对应的可靠性指标，E(Zl)是所述第二样本矩阵对应的原点矩。所述可靠性指标包括：所述配电网系统每个节点的平均停电频率、所述配电网系统每个节点的平均停电时间和所述配电网系统每个节点的平均缺供电量。通过该分析方式，可以得到诸如平均停电频率(SAIFI)、平均停电时间(SAIDI)和平均缺供电量(AENS)这些用于衡量配电网可靠性的指标。当然，还可以通过这种方法获取其它的可靠性指标，本实施例不做限制。作为一种更为具体的示例，参见图2。以接入风力发电机组和光伏发电单元的配电网为例，对计及输入变量相关性的概率可靠性评估流程进行详细说明。将系统中各节点负荷需求功率和分布式电源的输出功率作为输入变量，将待求可靠性指标作为输出变量，则含相关性随机变量的配电网概率可靠性计算可以表示为：Z＝F(X)＝F(X1,X2,…Xm)式中，X为输入变量，包括风电机组、光伏单元的输出功率和节点负荷功率所构成的m维随机变量；Z为输出变量，代表负荷点和系统的可靠性指标；F(X)表示它们之间的映射关系，即常规的配电网可靠性评估过程。当然，与此同时，还可以输入变量X的边缘概率密度函数和相关系数。边缘概率密度函数和相关系数可以在数据初始化的过程中输入，也可以在后续计算的过程中根据输入变量X计算得到。本方案提出的包含相关性随机变量的配电网概率可靠性评估方法，采用Nataf变换对传统可靠性点估计法进行改进，将计及相关性随机变量的概率可靠性问题转换为确定性问题。对于某个样本点对应的确定的系统状态，通过基于配电网故障模式影响分析(FMEA)法求解负荷点的可靠性指标，由此估算整个配电网的可靠性水平。具体步骤如下：1)输入系统中节点负荷功率、风速和光照强度的边际概率密度函数及相关系数矩阵。2)采用Nataf变换将上述相关非正态变量X变换为标准正态变量Y，公式如下：{Φ(yi)=Fi(xi),yi=Φ-1=(Fi(xi)),,i=1,2,...,m]]>式中Φ(yi)和Φ-1(Fi(xi))分别为标准正态累积分布函数和逆标准正态累积分布函数，Fi(xi)为随机变量X的累积分布函数。3)变量Y依然是相关的，根据半经验公式可以计算出变量Y的相关系数矩阵，公式如下：ρ0ij＝hρij(i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,m)式中ρij和ρ0ij分别为ρ和ρ0中的元素，h为经验系数，由变量X的相关系数及边缘概率密度决定。4)通过正交分解，将相关标准正态变量Y变换为不相关的标准正态变量V，公式如下：V=L0-1Y]]>式中L0为相关系数矩阵ρ0经Cholesky分解后得到下三角阵。5)在独立标准正态空间中，基于点估计法原理求取样本点及相应权重。以三点估计法为例，对每个随机变量(此处的随机变量可以取标准正态变量V中的一个行向量或者列向量)分别构造3个采样值，对于m维变量V，当随机变量Vi取采样值vi,k时，其他m-1个变量取各自均值，即构成一个样本点。采样值vi,k可表示为：vi,k＝μi+ξi,kσi(k＝1,2,3)式中μi和σi分别为随机变量Vi的均值和标准差，ξi,k为采样值vi,k的位置系数。采样值vi,k的位置系数ξi,k及其权重ωi,k可通过下式计算：ξi,k=λi,32+(-1)3-kλi,4-34λi,42,(k=1,2)ξi,k=0,(k=3)]]>ωi,k=(-1)3-kξi,k(ξi,1-ξi,2),(k=1,2)ωi,k=1m1λi,4-λi,32,(k=3)]]>式中λi,3和λi,4分别为变量Vi的偏度和峰度。当k＝3时采样值vi,3取变量Vi的均值，即有m个样本点是相同的，由于每个随机变量的均值组成，因此实际计算中只有2m+1个样本点。由于标准正态分布的均值为0，方差为1，偏度为0，峰度为3，因此每个变量的采样值为和0；对应权重系数分别为1/6,1/6和1/m-1/3。6)以向量Vi,k＝[0,…,0,vi,k,0,…0]T的形式构造独立标准正态变量的样本矩阵V＝[V1,1,V1,2,…,Vm,1,Vm,2,V2m+1]，基于Nataf逆变换将样本矩阵V变换到原始变量空间(实际上是给样本矩阵V乘以矩阵L0后，也就是正交变换的逆变换，在经过Nataf逆变换将样本矩阵V变回至随机变量X的变量空间中)，构造输入变量的样本矩阵X＝[X1,1,X1,2,…,Xm,1,Xm,2,X2m+1]，即系统的可靠性评估样本。7)系统可靠性评估样本矩阵的每一列对应着一个确定的系统状态Xi,k＝(μ1,…,μi-1,xi,k,μi+1,…,μm)，根据配电网故障模式影响分析法，求得该状态下配电网的可靠性指标。如图2所示，对每一列进行分析，采用评估样本的列数进行评判，当i>2m+1时，判定每一类均进行了可靠性分析。8)利用所有样本的计算结果及相应权重，计算可靠性指标的数字特征值，计算过程如下：E(Zl)≈Σi=1mΣk=13ωi,k(Zi,k)l]]>式中E(Zl)为系统可靠性指标的l阶原点矩，Zi,k和ωi,k分别为输入变量样本Xi,k＝(μ1,…,μi-1,xi,k,μi+1,…,μm)的计算结果及相应权重。由此可得可靠性指标的期望和方差为：μZ=E(Z)σZ=E(Z2)-μZ2]]>9)根据可靠性指标的各阶原点矩，可通过Cornish-Fisher展开级数求得其概率分布。在本实施例的方法中将点估计法与Nataf变换相结合，在三点估计法的基础上，利用Nataf变换对其进行改进，从而使算法能够处理不完整的多变量信息，提高了可靠性评估的准确度。该方法与传统可靠性评估方法相比具有样本数量小，计算简单，准确度高等优点。采用概率分布的形式表现系统的可靠性变化特征，表达的信息更加全面，对于配电系统的规划设计具有重要意义。图3是本发明实施例提供有源配电网概率可靠性估计装置结构框图。参见图3，该有源配电网概率可靠性估计装置30，包括：获取模块31，用于获取预设的配电网系统的各个节点处的负载功率和/或供电功率的概率密度，以及它们的相关系数；转换模块32，用于将所述随机变量按照预设变换规则变换为各个变量之间不相关的第一标准正态变量；样本构造模块33，用于采用点估计法，对所述第一标准正态变量中每一变量构造采样值后，形成以所述采样值为元素的第一样本矩阵，并按照所述预设变换规则的逆变换将所述第一样本矩阵转换为用于可靠性评估的第二样本矩阵；分析模块34，用于采用配电网故障模式影响分析法，计算所述第二样本矩阵的每一列向量的可靠性指标及权重，并根据所述可靠性指标及权重计算第二样本矩阵对应的所述可靠性指标的原点矩，以根据所述原点矩得到所述可靠性指标的概率密度函数。本发明提供的有源配电网概率可靠性估计装置30，获取模块31获取到配电网系统各个节点处的负载功率和/或供电功率后，转换模块32将负载功率和/或供电功率组成的随机变量变换为各个变量之间不相关的第一标准正态变量。样本构造模块33采用点估计法在第一标准正态变量的基础上构造样本矩阵，分析模块34针对对应于随机变量空间中的样本矩阵进行故障模式影响分析，得到可靠性指标的概率密度函数。该装置一方面考虑点估计法可以将DG的供电功率和配电网节点的负载功率等随机因素对可靠性的影响转化为确定性问题求解，计算简单；另一方面考虑到Nataf变换不受输入变量类型的限制，只需已知随机变量的边缘概率密度函数和相关系数矩阵，即可有效处理随机变量的相关性问题，将点估计法和Nataf变换结合，从而实现通过简单的方法对有源配电网概率可靠性的精确估计。作为一种更为具体的实施例，参见图4，本实施例提供的有源配电网概率可靠性估计装置主要分为五个部分，分别如下：第一部分：数据初始化。输入待研究的影响配电网可靠性的随机变量，包括随机变量的边缘概率密度函数及其之间的相关系数矩阵。第二部分：随机变量非线性变换。本环节采用Nataf变换处理随机变量的相关性，通过Nataf变换将相关非正态随机变量变换为相关标准正态随机变量，再通过正交变换，将相关标准正态变量变换为独立标准正态变量。第三部分：构造可靠性评估样本。本环节基于Nataf逆变换对传统可靠性点估计法进行了改进，在不相关的标准正态空间中计算样本点及其权重系数，采用Nataf逆变换将样本点映射到原始变量空间中，求得输入变量的样本点，构造系统可靠性评估的样本。第四部分：建立配电网可靠性评估模型。本环节采用配电网可靠性评估的一般方法，对第三部分中构造的样本进行计算。每个样本对应着一个确定的系统状态，根据配电网故障模式影响分析法，可求得该状态下配电网的可靠性指标。第五部分：输出目标随机变量。根据所有样本的计算结果及相应权重，估算可靠性指标的数字特征值及其概率分布。所述可靠性指标包括：所述配电网系统每个节点的平均停电频率、所述配电网系统每个节点的平均停电时间和所述配电网系统每个节点的平均缺供电量。本实施例将影响配电网可靠性的随机变量作为输入，量化分析在这些输入变量及其相关性的作用下，配电系统可靠性水平的概率分布特征。考虑点估计法可以将DG输出功率和负荷功率等随机因素对可靠性的影响转化为确定性问题求解，计算简单；以及Nataf变换不受输入变量类型的限制，只需已知随机变量的边缘概率密度函数和相关系数矩阵，即可有效处理随机变量的相关性问题，本发明采用Nataf变换技术对传统可靠性点估计法进行改进。首先在独立标准正态空间求取样本点；再通过Nataf逆变换将样本点映射到原始变量空间中，构造配电网可靠性评估的样本矩阵；最后根据每个样本点对应的确定状态下的配电网可靠性计算结果及其权重估计系统整体的可靠性水平概率分布特征。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3