本发明涉及电网的技术领域，尤其涉及到一种配电系统故障停电平均持续时间评估方法。
背景技术：
随着社会的发展，电力用户更加关注电力系统的供电可靠性。相关统计表明，负荷点的供电不可用度约80％–95％是由配电系统故障引起的。因此，配电系统的故障停电平均持续时间评估是电力部门规划和运行的一个重要任务。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种准确率高的配电系统故障停电平均持续时间评估方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：
一种配电系统故障停电平均持续时间评估方法，包括以下步骤：
s1.从所评估地区相关数据库获取工作系统和备用系统电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网电源系统、配电线路、负荷母线接地、短路、雷击因素造成的故障数据；
s2.计算电源系统am1a、am1b、tm1a、tm1b的故障率λsam1a、λsam1b、λstm1a、λstm1b；第一工作系统和第二工作系统配电线路故障率λsali，i＝1,2,3…na，na为工作系统a负荷侧电源母线am1至联络开关j配电线路数量na＝k；第一备用系统和第二备用系统的配电线路故障率λstli，i＝1,2,3…nt，nt为系统tj的电源系统tm1至联络开关j的配电线路数量nt＝h；联络电线路故障率λslj；工作系统a负荷母线故障率λsai，i＝1,2,3…na，na为系统a的电源系统am1至联络开关j的负荷母线数量na＝k，与配电线路数量相等；第一备用系统和第二备用系统负荷母线故障率λsti，i＝1,2,3…nt，nt为系统b的电源系统bm1至联络开关j的负荷母线数量nt＝h，与配电线路数量相等；
s3.从相关数据库获取工作系统和联络系统电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网电源系统、配电线路、负荷母线接地、短路、雷击因素造成的维修数据；
s4.计算电源系统am1a、am1b、tm1a、tm1b的的维修率μsam1a、μsam1b、μstm1a、μstm1b；第一工作系统和第二工作系统的配电线路维修率μsali，i＝1,2,3…na；第一备用系统和第二备用系统配电线路维修率μstli，i＝1,2,3…nb；联络电线路维修率μsl1；第一工作系统和第二工作系统负荷母线维修率μsai，i＝1,2,3…na；第一备用系统和第二备用系统负荷母线维修率μsti，i＝1,2,3…nt；
s5.构建电源均采用双母线接线时三分段三联络城市配电网系统a第k条负荷母线ak供电可靠性评估的五状态空间；
s6.计算每次系统系统a第k条负荷母线ak故障停电平均持续时间。
进一步地，所述步骤s5的具体过程如下：
构建电源均采用双母线接线时三分段三联络城市配电网系统a第k条负荷母线ak供电可靠性评估的五状态空间：
式子中，p21＝μsam1a，p12＝λsam1a，
其中，na＝k，nt＝h，并且矩阵pt每行元素之和为1。
进一步地，所述步骤s6计算每次系统系统a第k条负荷母线ak故障停电平均持续时间的公式如下：
与现有技术相比，本方案原理及优点如下：
本方案先进行电源系统及各线路的故障率和维修率计算，然后构建电源均采用双母线接线时三分段三联络城市配电网系统a第k条负荷母线ak供电可靠性评估的五状态空间，最后计算得出每次系统系统a第k条负荷母线ak故障停电平均持续时间。本方案计算得出的结果精准度较高。
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服务作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为分段多联络城市配电网系统系统a扩大到联络系统图；
图2为五状态空间的示意图；
图3为分段多联络城市配电网系统五状态转移图；
图4为本发明一种配电系统故障停电平均持续时间评估方法的原理流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
对于多分段多联络城市配电网系统，设为n分段t联络线城市配电网系统,其中一个为第一工作系统，经过t个联络线和联络断路器等元件与其他联络系统连接起来，互为作为故障时备用系统；如图1所示。由于工作系统和联络系统的电源系统均采用双母接线方式，为了简明分析整个分段多联络城市配电网系统不同负荷母线供电可靠性评估五状态，整个分段多联络城市配电网系统把它分为系统a以及系统tj(j＝1,2···t)模块，当t≥4时由于整个系统过于复杂，系统a以及系统tj为相互备用关系，这里只分析系统a上第k条负荷母线的供电可靠性评估。假定系统a上第k条负荷母线通过联络线lj和联络断路器与系统tj的第h条负荷母线连接。对于系统a上的第k条负荷母线来说，系统a处于工作状态，系统tj处于备用状态，系统a称为工作系统，系统tj称为备用系统。考虑系统a、系统b的电源均采用双母线接线时，系统a相应分为第一工作系统和第二工作系统；第一工作系统与变电站低压电源母线am1a连接并由电源母线am1、分段断路器、以及na条配电线路和na条负荷母线所组成串联系统；第二工作系统与变电站低压电源母线am1b连接并由电源母线am1、分段断路器、以及na条配电线路和na条负荷母线所组成串联系统；系统tj分为第一备用系统、第二备用系统；第一备用系统与变电站低压电源母线tm1a连接并由电源母线tm1、分段断路器、以及nh条配电线路和nh条负荷母线以及联络线lj所组成串联系统；第二备用系统与变电站低压电源母线tm1b连接并由电源母线tm1、分段断路器、以及nh条配电线路和nh条负荷母线以及联络线lj所组成串联系统，图1所示。
考虑系统a、系统tj的电源均采用双母线接线时，多分段多联络城市配电网系统a第k条负荷母线供电有五个状态，如图2所示。工作系统和备用系统电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网系统a第k条负荷母线供电供电可靠性评估的五状态空间如图3所示。
基于五状态空间的系统a和系统tj电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网供电系统a第k条负荷母线供电供电可靠性评估的基本原理是：四个系统组成系统a第k条负荷母线与系统tj第h条负荷母线之间互为备用的供电系统，利用五状态空间的可靠性分析方法分析配电线路、联络线路、负荷母线以及电源系统母线故障率、维修率等影响，构建基于五状态空间的工作系统和备用系统电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网系统a第k条负荷母线供电供电可靠性评估模型，利用马尔科夫可靠性原理提出工作系统和备用系统电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网供电可靠性评估的全元件五状态空间评估方法。
本实施例所构建系统a和系统tj电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网供电系统借助多次电路转换过程来提高负荷母线ak的供电可靠性水平：1)在电源系统am1a故障时由相应备用断路器闭合将负荷转由电源系统am1b供电；或2)在电源系统am1b故障时由相应备用断路器闭合将负荷转由电源系统am1a供电；或3)在电源系统am1a和am1b均故障或者配电线路al1、al2···alk负荷侧电源母线am1、负荷母线a1、a2···ak-1故障时由联络线上联络断路器闭合将a2负荷转由电源系统tm1a或tm1b供电。
配电系统故障停电平均持续时间评估方法的计算步骤如下：
s1.从所评估地区相关数据库获取工作系统和备用系统电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网电源系统、配电线路、负荷母线接地、短路、雷击因素造成的故障数据；
s2.计算电源系统am1a、am1b、tm1a、tm1b的故障率λsam1a、λsam1b、λstm1a、λstm1b；第一工作系统和第二工作系统配电线路故障率λsali，i＝1,2,3…na，na为工作系统a负荷侧电源母线am1至联络开关j配电线路数量na＝k；第一备用系统和第二备用系统的配电线路故障率λstli，i＝1,2,3…nt，nt为系统tj的电源系统tm1至联络开关j的配电线路数量nt＝h；联络电线路故障率λslj；工作系统a负荷母线故障率λsai，i＝1,2,3…na，na为系统a的电源系统am1至联络开关j的负荷母线数量na＝k，与配电线路数量相等；第一备用系统和第二备用系统负荷母线故障率λsti，i＝1,2,3…nt，nt为系统b的电源系统bm1至联络开关j的负荷母线数量nt＝h，与配电线路数量相等；
s3.从相关数据库获取工作系统和联络系统电源均采用双母线接线时多分段多联络城市配电网电源系统、配电线路、负荷母线接地、短路、雷击因素造成的维修数据；
s4.计算电源系统am1a、am1b、tm1a、tm1b的的维修率μsam1a、μsam1b、μstm1a、μstm1b；第一工作系统和第二工作系统的配电线路维修率μsali，i＝1,2,3…na；第一备用系统和第二备用系统配电线路维修率μstli，i＝1,2,3…nb；联络电线路维修率μsl1；第一工作系统和第二工作系统负荷母线维修率μsai，i＝1,2,3…na；第一备用系统和第二备用系统负荷母线维修率μsti，i＝1,2,3…nt；
s5.构建电源均采用双母线接线时三分段三联络城市配电网系统a第k条负荷母线ak供电可靠性评估的五状态空间：
式子中，p21＝μsam1a，p12＝λsam1a，
其中，na＝k，nt＝h，并且矩阵pt每行元素之和为1。
s6.计算每次系统系统a第k条负荷母线ak故障停电平均持续时间：
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。