一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法
【专利摘要】本发明公开了一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法，同时考虑由元件故障和配电网预安排停停电造成配电网停电事件，根据元件故障概率和预安排停电概率，采用遍历法评估和预测配电网可靠性指标。本发明提出了基于元件健康度的检修概率预测模型和基于元件负载率的扩容概率预测模型，不仅能够在事后计算当前周期计及预安排停电影响的配电网可靠性指标，还能预测配电网下一运行周期的可靠性指标，为优化配电网运行安排提供参考，克服了当前可靠性评估方法只能对配电网停电事件进行统计，而不能为配电网运行安排提供指导的缺点。本发明广泛应用于配电网可靠性评估和预测中，特别适用于6-20kV的中压配电网可靠性评估和预测。
【专利说明】—种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种配电网可靠性指标评估和预测方法，具体涉及一种考虑预安排停电的配电网可靠性指标评估和预测方法，属于配电网可靠性【技术领域】。
【背景技术】
[0002]配电网安全可靠运行直接关系到各行各业的正常生产和人们的日常生活，对配电网进行可靠性评估和预测，对提高配电网可靠性、改善电能质量、提高配电网运行经济性、优化配电网运行安排等都具有十分重要的意义。
[0003]随着电力系统的发展，配电网网架越来越完善，用户对配电网供电可靠性的要求也越来越高。另一方面，配电网规模的不断扩大导致停电造成的后果更加严重；电子学、计算机系统等的发展，用户对配电网供电可靠性和供电质量提出了越来越高的要求。根据中国电力企业联合会的不完全统计，用户的停电事件中有80% — 95%是由配电网引起的，配电系统的可靠性直接关系着电力用户的持续供电程度。因此，这就有必要对配电网的可靠性进行评估，以保证电力系统的安全可靠运行。
[0004]为保证供电系统的可靠性，电力部门需有计划地对配电网内各区域及位置安排停电处理，检查电力设备的运行状态，并根据负荷变化对电力设备进行调整、更换及扩增。通过预安排停电，可发现并排除电力设备存在的故障隐患，提升配电网的供电能力和电可靠性。在现有针对在运的和规划的配电网的可靠性理论评估模型和算法中，大多只考虑了电网设备故障引起的停电，鲜有考虑预安排停电对配电网的影响的。缺少考虑预安排停电对配电网的影响的可靠性研究模型和方法，使得配电网可靠性评估结果与配电网实际情况相差较大。
[0005]另外，当前配电网可靠性评估多为事后统计性质的，即对上一运行周期已经发生的停电事件进行统计，进而计算该周期配电网的可靠性指标。而为了指导配电网的优化运行，需要合理地安排配电网下一运行周期的预安排停电(配网元件的检修和扩容施工)，这就要对预安排停电进行事先预测。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法，将引起预安排停电的原因归结为配电网元件检修和配电网元件扩容两大类，并分别提出来预测配电网元件检修和配电网元件扩容的概率模型。本发明不仅能对计及预安排停电影响的配电网可靠性进行事后评估，得到的可靠性指标更符合实际情况，还能预测未来计及预安排停电影响的配电网的可靠性，指导优化配电网的运行安排。
[0007]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0008]本发明提供一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法，通过预测元件故障概率和预安排停电概率，采用遍历法评估和预测配电网的可靠性；具体实施步骤如下:[0009]步骤1，输入配电网数据；所述输入配电网数据包括:输入配电网结构信息、线路参数、负荷数据、安全约束、元件故障和预安排停电概率、故障修复时间以及预安排停电时间；输入配电网元件历史健康度数据和历史检修数据；输入配电网元件历史负载率数据和历史扩容数据；
[0010]步骤2，建立预安排停电概率模型，具体为:根据配电网元件历史健康度数据、历史检修数据和元件历史负载率数据、历史扩容数据，建立元件检修概率模型和元件扩容概率模型；
[0011 ] 所述元件检修概率模型的表达式为:
【权利要求】
1.一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法，其特征在于，通过预测元件故障概率和预安排停电概率，采用遍历法评估和预测配电网的可靠性；具体实施步骤如下: 步骤1，输入配电网数据； 步骤2，建立预安排停电概率模型，具体为:根据配电网元件历史健康度数据、历史检修数据和元件历史负载率数据、历史扩容数据，建立元件检修概率模型和元件扩容概率模型； 步骤3，根据步骤2中建立的元件检修概率模型和元件扩容概率模型，预测所有配电网元件的预安排停电概率； 步骤4，将故障影响范围一致的配电网元件等效为一个节点，以对配电网进行简化，并根据节点故障对其余节点的影响，对故障节点和预安排停电节点进行分类，同时，计算各类节点的故障概率、预安排停电概率、停电次数和停电时间； 步骤5，采用遍历法对各节点的故障停电和预安排停电分别进行枚举计算； 步骤6，根据步骤5中各节点停电枚举计算的结果，即可计算得到预测的配电网的可靠性指标并输出。
2.根据权利要求1所述的一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法，其特征在于，步骤I中所述输入配电网数据包括: 输入配电网结构 信息、线路参数、负荷数据、安全约束、元件故障和预安排停电概率、故障修复时间以及预安排停电时间；输入配电网元件历史健康度数据和历史检修数据；输入配电网元件历史负载率数据和历史扩容数据。
3.根据权利要求1所述的一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法，其特征在于，步骤2中所述元件检修概率模型的表达式为: P =丄 式中，为从第i次预安排检修到第i+Ι次预安排检修的时间间隔。
4.根据权利要求1所述的一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法，其特征在于，步骤2中所述元件扩容概率模型的表达式为:
P = cX [aXPi+d-a) XP3] + (l_c) X [bXP2+(l_b) XP4] 式中，P1、P2、P3和P4分别为仅考虑变电设备的负载率均值、负载率峰值、负载率均值增加值、负载率峰值增加值时，配电网元件的扩容概率；a、b、c均为属于(O，I)的权重系数，其取值根据配电网的实际情况来决定。
5.根据权利要求1所述的一种计及预安排停电影响的配电网可靠性评估和预测方法，其特征在于，步骤4中所述对故障节点和预安排停电节点进行分类，具体如下: 针对故障节点，分为以下4类:1)A类节点，不受故障影响，不需要停电；2)B类节点，故障后停电I次，停电时间为故障隔离时间；3) C类节点，故障后停电I次，停电时间为转供时间；4)D类节点，故障后停电I次，停电时间为故障修复时间； 针对预安排停电节点，分为以下4类:1) A类节点，该类节点和故障时相同，不受故障影响，不需要停电；2)E类节点，预安排停电时停电I次，停电时间为停电隔离操作时间；3)F类节点，预安排停电时停电I次，停电时间为停电隔离操作加上转供时间；4)G类节点，预安排停电时停电I次，停电 时间为预安排停运时间。
【文档编号】H02J3/00GK104009467SQ201410200142
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月13日 优先权日:2014年5月13日
【发明者】吴英俊 申请人:南京邮电大学