专利名称：基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及配电网的可靠性指标优化技术领域，尤其涉及一种基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，以及一种基于模糊建模的配电网可靠性评估调控系统。
背景技术：
随着现代社会经济的飞速发展，高科技产品和高度信息化设备的广泛普及，用户每度电的产值日益上升，单位停电量给用户和社会造成的经济损失越来越大。因此，用户对供电可靠性的要求也越来越高，对电力系统可靠性的研究和应用，是保证供电质量，实现电力工业现代化的重要手段。进行电力系统可靠性研究时，由于规划后配电网具有网络拓扑结构不确定性的特点或由于建立详细的网络拓扑结构所需的人工工作量过大的原因，对待评估的配电网进行可靠性预测评估的工作量将会非常大。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种能够通过计算机技术实现配电网供电可靠性指标自动分析，简化可靠性指标分析过程的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法。所述基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，包括获取配电网的特性参数，根据所述特性参数建立与所述配电网等效的模糊配电网模型；获取所述配电网的设备故障历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备故障数据模糊建模，求取配电网设备规划年故障率数据；获取所述配电网的计划停运历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备计划停运数据模糊建模，求取配电网设备规划年计划停运率数据；对所述模糊配电网模型进行回路搜索，获取所述模糊配电网模型中的各变电站或各供电分区的可靠性指标，计算出配电网的全网可靠性指标；根据所述配电网的全网可靠性指标对所述配电网进行规划年的供电可靠性指标优化调控。本发明要解决的技术问题还在于提供一种能够通过计算机技术实现配电网供电可靠性指标自动分析，简化可靠性指标分析过程的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控系统。所述基于模糊建模的配电网可靠性评估调控系统，包括配电网模型维护模块，用于获取配电网的特性参数，根据所述特性参数建立与所述配电网等效的模糊配电网模型； 故障数据建模模块，用于获取所述配电网的设备故障历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备故障数据模糊建模，求取配电网设备规划年故障率数据；计划停运数据建模模块，用于获取所述配电网的计划停运历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备计划停运数据模糊建模，求取配电网设备规划年计划停运率数据；可靠性指标计算模块，用于对所述模糊配电网模型进行回路搜索，获取所述模糊配电网模型中的各变电站或各供电分区的可靠性指标，计算出配电网的全网可靠性指标；控制模块，用于根据所述配电网的全网可靠性指标对所述配电网进行规划年的供电可靠性指标优化调控。与现有技术相比较，本发明的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法及其系统，通过配电网的特性参数，建立起与待测评配电网等效的模糊配电网模型。并根据所述模糊配电网模型以及历史的设备故障统计数据和计划停运统计数据，进行设备故障数据和计划停运数据的模糊建模，求取配电网设备规划年故障率数据和计划停运率数据，从而对配电网在规划年的全网可靠性指标；所述全网可靠性指标通过对所述模糊配电网模型进行回路搜索获得，最后根据所述全网可靠性指标对所述配电网进行规划年的供电可靠性指标优化调控。本发明通过分析规划后配电网可靠性预测评估的模糊建模，对待进行可靠性预测评估的配电网进行化简，基于配电网模糊建模对配电网的供电可靠性进行预测评估分析， 力求较为准确地定量分析出各种配电网建设、改造以及各种技术、管理措施对规划后的配电网可靠性水平的影响，评估预测出较为合理的供电可靠性指标，以此进行规划年的供电可靠性指标优化调控，提高配电网运行的可靠性和电能质量，提高系统的经济效益。
图1是本发明基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法的流程示意图；图2是配电网的主回路和子回路的示意图；图3是本发明基于模糊建模的配电网可靠性评估调控系统的结构示意图。
具体实施例方式请参阅图1，图1是本发明基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法的流程示意图。本发明的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法包括以下步骤Si，获取配电网的特性参数，根据所述特性参数建立与所述配电网等效的模糊配电网模型；本步骤中获取的所述配电网的特性参数包括所述配电网的电缆线平均长度、架空线平均长度、绝缘化率、架空线平均分段开关数、电缆平均分段开关数、主干线负载率、单辐射干线比例、手拉手干线比例、多联络干线比例、平均每条线路配电变压器台数、配电变压器平均容量、配电变压器平均负载率；以此为基础，在控制调度中心的计算机中建立与上述获取的各项配电网电网特性参数一比一的模糊配电网模型。以所述模糊配电网模型进行配电网的可靠性分析，可以将复杂的配电网可靠性指标数据简化。S2，获取所述配电网的设备故障历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备故障数据模糊建模，求取配电网设备规划年故障率数据；本步骤中，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备故障数据模糊建模的步骤包括以所述配电网一次运行设备的历史年故障率数据为基础，利用最小二乘方程 & = a+ Mi+Ctf，求取对应方程的系数a、b、c，其中，t为历史运行年，χ为设备故障率 ’然后将求得的系数a、b、c代入方程4 =a + btl +伐2，求取规划年的设备故障率数据。
具体地，首先获取待评估配电网某个设备历史年的故障率数据，假设对应于、 tn年该设备的历史年故障率为X1 ^，然后采用自适应时间序列模型，建立最小二乘方程 Xi=O + btt + Ctf，有如下方程组
权利要求
1.一种基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，其特征在于，包括以下步骤 获取配电网的特性参数，根据所述特性参数建立与所述配电网等效的模糊配电网模型；获取所述配电网的设备故障历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备故障数据模糊建模，求取配电网设备规划年故障率数据；获取所述配电网的计划停运历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备计划停运数据模糊建模，求取配电网设备规划年计划停运率数据；对所述模糊配电网模型进行回路搜索，获取所述模糊配电网模型中的各变电站或各供电分区的可靠性指标，计算出配电网的全网可靠性指标；根据所述配电网的全网可靠性指标对所述配电网进行规划年的供电可靠性指标优化调控。
2.如权利要求1所述的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，其特征在于，获取的所述配电网的特性参数包括所述配电网的电缆线平均长度、架空线平均长度、绝缘化率、架空线平均分段开关数、电缆平均分段开关数、主干线负载率、单辐射干线比例、手拉手干线比例、多联络干线比例、平均每条线路配电变压器台数、配电变压器平均容量、配电变压器平均负载率；建立与所述配电网等效的模糊配电网模型的步骤包括在控制调度中心的计算机中建立与上述获取的各项配电网电网特性参数一比一的模糊配电网模型。
3.如权利要求1所述的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，其特征在于，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备故障数据模糊建模的步骤包括以所述配电网一次运行设备的历史年故障率数据为基础，利用最小二乘方程 Xi=O + btt + Ctf，求取对应方程的系数a、b、c，其中，t为历史运行年，χ为设备故障率；然后将求得的系数a、b、c代入方程& = fl + + ，求取规划年的设备故障率数据。
4.如权利要求1所述的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，其特征在于，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备计划停运数据模糊建模的步骤包括以所述配电网一次运行设备历史年的计划停运率及计划资金量数据为基础，利用最小二乘方程乃=α + bPi + cp]，求取对应方程的系数a、b、c，其中，ρ为计划资金量数据，y为计划停运率数据；然后将求得的系数a、b、c代入方程乃+ +CA2，结合规划年的计划资金量数据，计算规划年的设备计划停运率数据。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法， 其特征在于，对所述模糊配电网模型进行回路搜索，获取所述模糊配电网模型中的各变电站或各供电分区的可靠性指标的步骤包括对所述模糊配电网模型进行主供电回路搜索和子供电回路搜索，计算所述主供电回路和所述子供电回路的可靠性指标，其中，所述可靠性指标为用电用户的停电率和停电时间。
6.如权利要求5所述的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，其特征在于，根据以下运算规则计算所述主供电回路的可靠性指标al，如果所述主供电回路上无分段开关，则将所述主供电回路的各个一次供电设备的故障率和计划停运率，累加入所述主供电回路的综合停电率中；并将所述主供电回路的各个一次供电设备的所述故障率乘以其故障修复时间，加上所述计划停运率乘以其停运时间，累加入所述主供电回路的综合年停电时间中；a2，如果所述主供电回路上有分段开关及联络开关，则将所述主供电回路的各个一次供电设备的故障率，累加入所述主供电回路的综合停电率中；将所述主供电回路的各个一次供电设备的停运率乘以分段开关操作时间和联络开关倒闸时间中的较大值，并累加入所述主供电回路的年停电时间中；a3，如果所述主供电回路上有分段开关，但无联络开关，则将所述主供电回路的各个一次供电设备的故障率加上计划停运率，累加入所述主供电回路综合停电率中；将所述主供电回路的各个一次供电设备故障率乘以故障修复时间，加上所述主供电回路的各个一次供电设备计划停运率乘以停运时间，累加入所述主供电回路的年停电时间中。
7.如权利要求6所述的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，其特征在于，根据以下运算规则计算所述子供电回路的可靠性指标中的停电率指标bl，如果所述子供电回路中有熔断器，则所述子回路综合停电率为0 ； b2，如果所述子供电回路中存在断路器，则所述子供电回路综合停电率等于所述子供电回路上各断路器故障率乘以(1-P)k之和，其中，P为所述子供电回路中各断路器平均可靠开断率，k为所述子供电回路上断路器的个数；b3，如果所述子供电回路中有隔离开关，则所述子供电回路的综合停电率为所述子供电回路各隔离开关故障率之和；b4，如果所述子供电回路中无任何可开闭的设备，则所述子供电回路的综合停电率为O0
8.如权利要求7所述的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，其特征在于，各个所述运算规则的优先级由高到低依次为运算步骤bl、b2、b3和b4。
9.如权利要求7所述的基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法，其特征在于，根据以下运算规则计算所述子供电回路的可靠性指标中的年停电时间指标cl，如果所述子供电回路无分段开关，则所述子供电回路综合年停电时间计算方法与主供电回路综合年停电时间计算规则al相同；c2，如果所述子供电回路有分段开关，则将所述子供电回路综合停电率乘以所述子供电回路的分段开关操作时间与供电开关倒闸时间中的较大值，并累加入所述子供电回路的年停电时间中。
10.一种基于模糊建模的配电网可靠性评估调控系统，其特征在于，包括配电网模型维护模块，用于获取配电网的特性参数，根据所述特性参数建立与所述配电网等效的模糊配电网模型；故障数据建模模块，用于获取所述配电网的设备故障历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备故障数据模糊建模，求取配电网设备规划年故障率数据；计划停运数据建模模块，用于获取所述配电网的计划停运历史统计数据，根据所述模糊配电网模型进行配电网设备计划停运数据模糊建模，求取配电网设备规划年计划停运率数据；可靠性指标计算模块，用于对所述模糊配电网模型进行回路搜索，获取所述模糊配电网模型中的各变电站或各供电分区的可靠性指标，计算出配电网的全网可靠性指标；调控模块，用于根据所述配电网的全网可靠性指标对所述配电网进行规划年的供电可靠性指标优化调控。
全文摘要
本发明提供一种基于模糊建模的配电网可靠性评估调控方法及其系统，通过分析规划后配电网可靠性预测评估的模糊建模，对待进行可靠性预测评估的配电网进行化简，基于配电网模糊建模对配电网的供电可靠性进行预测评估分析，力求较为准确地定量分析出各种配电网建设、改造以及各种技术、管理措施对规划后的配电网可靠性水平的影响，评估预测出较为合理的供电可靠性指标，以此进行规划年的供电可靠性指标优化调控，提高配电网运行的可靠性和电能质量，提高系统的经济效益。
文档编号G06F17/50GK102437573SQ20111045021
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者冯悦波, 刘文山, 刘莎, 康文韬, 李锐, 王艳杰, 金义雄, 黄志伟 申请人:广东电网公司深圳供电局