[发明专利]配电网可靠性评估的故障扩散方法

说明书

技术领域

本发明属于中压配电网可靠性评估方法技术领域，具体涉及放射状运行的中压配电网可靠性评估方法。

背景技术

配电网是电力系统中直接针对用户供电的重要环节，对用户供电质量和供电可靠性的影响也最为直接。据统计，大约有80％的停电事故缘于配电网故障，对配电网进行可靠性评估是保证电能质量，实现电力工业现代化的重要手段，对改善电网结构、提高供电可靠性水平、促进电力工业管理现代化有着重要作用。随着我国配电网络规模的不断扩大，对配电网可靠性评估算法的快速性和高效性提出了更高的要求。

目前配电网主要采用闭环设计开环运行，其可靠性评估主要是对开环运行进行评估。现有配电网开环运行可靠性评估的方法主要有：故障模式后果分析法、最小路法、网络等值法等。

故障模式后果分析法是利用配电网的元件的可靠性数据，建立配电网开环运行的故障模式后果表，分析每个故障事件及其后果，然后综合形成可靠性指标。如1998年中国电力出版社陈文高著《配电系统可靠性实用基础》书中，公开的是利用元件可靠性数据，在计算系统故障指标之前先选定某些合适的故障判据(即可靠性准则)，然后根据判据将系统状态分为完好和故障两大类的一种检验方法。具体做法是建立故障模式分析表，查清每个基本故障事件及其后果，然后加以综合分析。但当系统结构复杂时，故障模式后果表的建立将十分复杂，所以直接应用故障模式后果分析法分析复杂的配电系统是非常困难的。

最小路法是先求出配电网开环运行的每个负荷的最小路，将非最小路上元件的故障折算到最小路上，从而得出可靠性指标。如1997年5月第30卷第5期《中国电力》中的“配电系统的可靠性分析”一文，公开的是首先求取每个负荷点的最小路，这样整个系统的元件便可分为两类：最小路上元件和非最小路上元件，对于最小路上的元件，直接根据开关配置情况及是否有备用电源即可判读故障类型，对于非最小路上的元件，先根椐系统的结构，将其对负荷点可靠性指标的影响折算到相应的最小路节点上，然后按上述方法处理即可。但在进行可靠性计算时须先求许多负荷的最小路，当系统复杂时，最小路的求取要花费大量的时间，其计算复杂性较大，而且当系统中存在子馈线时，将进行多重折算，增加了计算复杂性。

网络等值法是配电网开环运行中，将带子馈线的问题转化成不带子馈线的问题。如1998年第145卷第6期《IEE proceeding-G.T.D》中的“Reliability-network-equivalent approach to distribution-system-reliability evaluation”一文，公开的是从最低一级的子馈线出发，将子馈线等效成相应的线路和负荷，逐次向上，直到线路不带子馈线为止，然后再用故障模式后果分析法得到节点和系统的可靠性指标。但它存在以下不足：当系统中子馈线级数较多时，需要进行多次连续等效，即系统需进行连续“合并”；在对等效后系统进行可靠性评估时，只能得到等效负荷和系统的可靠性，如果要得到每个负荷点的可靠性指标，还需要从等效负荷出发，再用故障模式后果分析法方可得到，即要得到每个负荷点的指标需要对等效负荷点多次“分解”。当系统子馈线级联较多时，这种“合并”与“分解”过程非常复杂。

发明内容

本发明的目的是，针对现有配电网可靠性评估方法的不足，提供一种配电网的可靠性评估的故障扩散方法，本方法以故障扩散法为基础，不用进行等值处理，不须进行“合并”、“分解”工作，能够一次性形成配电网可靠性指标；不仅能够计算简单结构配电网的可靠性，还能计算带子馈线的复杂结构配电网的可靠性；并能够考虑断路器、分支线保护、隔离开关、备用电源、备用变压器等设备配置对配电网可靠性的影响，通用性强。

实现本发明目的的技术方案是：一种配电网可靠性评估的故障扩散方法，利用计算机，通过程序，先输入配电网数据，再计算其正常运行状态的潮流，然后采用状态枚举法，进行配电网中各元件的故障事件枚举计算，最后计算故障状态下的潮流及可靠性指标并输出。具体方法步骤如下：

(1)输入配电网数据

首先输入配电网的结构数据和电气数据及可靠性数据。配电网的结构数据，包括配电网中线路的连接关系及线路与变压器的连接关系，断路器、隔离开关等开关设备的安装位置等；配电网的电气数据，包括线路及变压器电阻、电抗，节点负荷功率、功率因素、同时系数等；配电网的可靠性数据，包括统计的线路及变压器的故障率、修复时间，开关隔离操作时间等。

(2)计算配电网正常运行时的潮流