表2中，人为各元件的平均故障率，单位为次/年，对于馈线为次/年?虹1，对于 主变为次/台?年；r为平均修复时间、rp为平均替换时间，单位均为小时。
[0108] 基于上述说明，算例的整体情况包括S个变电站、六台主变、28条馈线、352个负 荷节点（11个工业负荷节点、62个商业负荷节点、279个居民负荷节点）、436个315kV的配 电变压器。 阳109] 利用馈线分区法计算此配电系统网络的可靠性指标，得到此配电系统网络的平均 供电可用度指标（ASAI)为0.9993。考虑到对于不同的地区，不同的负荷分布，对于配电系 统的可靠性指标有着不同的要求。因此，再选取平均供电可用度指标（ASAI)从0.9900到 0. 9990作为约束条件，计算在此约束条件下配电系统的最大供电能力，计算结果如表3所 示：
[0110] 表3可靠性目标与供电能力之间的关系分析
[0112] 将上述结果绘制成曲线图W便更好的说明展示结果的趋势，曲线图如图3所示：
[0113] 根据上述结果可W分析得到：在一定的可靠性范围内，系统的最大供电能力维持 不变；如果提高系统的可靠性指标即平均供电可用度，意味着系统中负荷的可转供裕度增 加，而系统中所带的负荷量降低，造成供电能力下降。不同的可靠性指标约束可W得到不同 的供电能力结果，因此，本发明中所使用的基于可靠性的约束条件是属于一种柔性约束条 件，可W根据不同的可靠性需求调整不同的结果。在目前的电网建设中，网架结构已经相对 成型，因此很难再从已有的网架结构中做出有效的拓展，因此本发明在已有网架结构的基 础上通过柔性的约束条件，既能够满足生产运行中的要求，又可W释放供电潜力，在现实的 配电网规划中更实用并具有一定的指导意义。
【主权项】
1. 一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法，其特征在于，包括如下 步骤： 1) 建立基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估模型 以可靠性作为柔性约束条件构建配电系统供电能力模型，目标函数为满足系统可靠性 要求下的配电网最大负荷供应能力，对于含有多个相互联络变电站的配电网而言，供电能 力计算公式如下：式中，PSC为所计算配电系统的供电能力况为第i台主变的额定容量；T i为第i台主 变的负载率； 2) 基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估模型的求解方法 整个计算过程包含两个方面，一是配电系统可靠性的求解计算，并检验是否满足可靠 性约束；二是配电系统供电能力计算； 3) 提出基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估流程。2. 根据权利要求1所述的一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法， 其特征在于，步骤1)所述的以可靠性作为柔性约束条件，是结合配电系统自身运行特点， 有以下几个约束条件： (1)可靠性等式约束条件、（2)可靠性不等式约束条件、（3)负荷约束条件和（4)负载 率约束条件。3. 根据权利要求2所述的一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法， 其特征在于，所述的可靠性等式约束，是根据配电系统结构所得到的相应可靠性指标，在评 估系统的供电能力时选取可靠性指标中的平均供电可用度ASAI作为等式约束，平均供电 可用度的含义是指在规定的时间内用户经受的不停电小时数与用户要求的总供电小时数 之比，具体的计算方法为：式中，T为在规定时间内的需电小时数；％为负荷节点j的年停运时间；?^为负荷节点 j的用户数；N,为负荷节点j的用户数。4. 根据权利要求2所述的一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法， 其特征在于，所述的可靠性不等式约束条件，是根据不同配电系统结构对于可靠性的要求 所设定的不同可靠性目标，具体表现形式为： ASAI 彡 E (3) 式中，E为结合配电系统运行基础所设定的可靠性目标。5. 根据权利要求2所述的一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法， 其特征在于，所述的负荷约束条件，是配电系统中各主变与所连接馈线之间的容量关系，具 体表现形式为：式中，Rlq表示与第i台主变相连的第q条馈线的额定容量；T lq表示与第i台主变相连 的第q条馈线的负载率。6. 根据权利要求2所述的一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法， 其特征在于，所述的负载率约束条件表示的是所述的每一台主变负载率1\和每一条馈线负 载率Tlq的取值范围，具体表现形式为： 0. K 1 (5) 0. K 1 (6) 〇7. 根据权利要求1所述的一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法， 其特征在于，步骤2)中所述的配电系统可靠性计算，是采用馈线分区的方法，并结合系统 内各元件的可靠性参数计算系统的平均供电可用度ASAI，步骤1)的（1)中给出了平均供电 可用度的计算方法，在具体计算的过程中负荷节点j的用户数％采用下式进行计算： Ni=n.iTi ⑵ 式中，为负荷节点j所在馈线的负载能力达到100%时，负荷节点j的用户数；T 为 负荷节点j所在馈线的负载率； 故平均供电可用度又表示为：式中，负荷点j的年停运时间％在完全失去连通性时间下的可靠性评估中的计算方式 为：式中，ΙΡ?)集合中的元件r发生破坏性故障时将引起负荷点j的持续停电；P 元件 r发生破坏性故障时对应动作的自动开关装置的可靠动作率；λ ^为元件r的平均年破坏性 故障率；为元件r发生破坏性故障时造成负荷点节点j的停电时间，t "可能为故障修复 时间或故障切换时间。8. 根据权利要求1所述的一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法， 其特征在于，步骤2)中所述的配电系统供电能力计算，是在满足可靠性约束的前提下，对 馈线的负载率进行优化，优化的目标函数为系统的供电能力最大，基于可靠性的配电系统 供电能力计算模型具体如下：9.根据权利要求1所述的一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法， 其特征在于，步骤3)所述的基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估流程，包括： (1) 系统可靠性分析：根据元件的故障率，分析单一元件故障所造成负荷点的停电时 间，并依此建立系统的故障模式影响分析表FMEA表； (2) 可靠性指标的求解：设定系统中馈线的初始负载率，并结合系统的故障模式影响 分析表FMEA表计算系统中各负荷点的年停运时间，从而求解系统的平均供电可用度； (3) 约束条件校验：比较步骤2)中计算出的平均供电可用度ASAI指标与系统设置的 可靠性目标E的大小关系，如果满足ASAI多E关系，则计算在此情况下的初始供电能力；否 贝1J，优化系统中馈线的负载率后重新计算系统的平均供电可用度ASAI指标。 (4) 馈线负载率优化：利用遗传算法优化系统中馈线的负载率，并重复步骤（3)中的计 算过程，每进行一次优化后都需要校验是否满足系统的可靠性目标E，若能够满足则进行供 电能力的计算，否则淘汰当前的馈线负载率，继续进行优化，直到计算结果趋于稳定或计算 达到相应的迭代次数为止。 (5) 系统供电能力分析：通过基于可靠性的配电系统供电能力计算模型，利用Matlab 求解系统的最大供电能力。
【专利摘要】一种基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估方法：建立基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估模型；给出基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估模型的求解方法，一是配电系统可靠性的求解计算，并检验是否满足可靠性约束；二是配电系统供电能力计算；提出基于配电系统可靠性的中压配电网供电能力评估流程。本发明能够从配电系统网架结构的角度出发，对已有配电网网架结构的可靠性进行分析，并且以配电系统中的可靠性指标作为约束条件，进而有针对性的在满足配电系统可靠性约束的前提下释放配电系统供电能力的裕度，挖掘供电潜能。本发明能够为现有配电网结构供电能力的提高提供支撑，促进城市电网建设结构与规划技术的合理发展。
【IPC分类】H02J3/00, G06Q50/06
【公开号】CN105337275
【申请号】CN201510702612
【发明人】刘洪 , 李吉峰, 葛少云, 王博
【申请人】天津大学
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月26日