[发明专利]一种用于配电网可靠性评估的状态标记法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化领域，具体讲涉及一种用于配电网可靠性评估的状态标记法。

背景技术

电力系统可靠性评估方法可分为两大类，即分析方法和模拟方法。配电网的网络结构为辐射状，与输电网不同。因此，配电网的可靠性评估常用故障模式与后果分析法(FMEA)，该方法属于分析方法。配电网可靠性评估方法取决于配电网故障后实际的动作时序，一般包括故障发生，保护动作，故障隔离，网络重构，故障修复，网络复原等几个步骤。其中，保护的动作取决于保护的配置；故障隔离取决于故障点的位置以及配网操作人员对故障点的判断；网络重构取决于优化目标和约束条件。

保护动作可分为两类，保险丝保存方案和保险丝熔断方案。就保险丝保存方案而言，通过适当的保护配置，在故障发生后，断路开关在保险丝熔断之前就跳开，以避免保险丝的熔断。此后断路开关尝试重合闸，对于多数瞬时故障的情况，断路开关可成功重合闸，以恢复对下游负荷供电。该方案的好处在于节省更换保险丝的成本，并且由于重合闸成功的可能性，该方案还可减少下游负荷断电时间。保险丝熔断方案则意味着最靠近故障点的上游保险丝熔断，该方案可有效阻隔故障向上游传导，但面临较高的保险丝更换成本。瞬时故障造成的保险丝熔断与下游负荷断电，也无法通过自动重合闸恢复供电。不同的保护配置方案决定了配网故障后动作的不同，以及相应拓扑的不同。

配网故障后重构是在保证配电网络满足各种约束条件的前提下，通过网络重构将尽可能多的断电负荷转移到正常供电区域，同时实现重构操作时间最短和重构后网络运行的经济性。

进行配电网故障后重构时，需要考虑以下问题：

1)将尽可能多的非故障停电区恢复供电；

2)开关动作次数尽可能少，操作时间尽可能短(同时考虑手动开关与遥控开关在动作时间上的不同)；

3)重构后的配电网络有功损耗最小；

4)保持配电网络呈辐射状；

5)确保母线电压和支路电流在允许范围内；

6)当不能恢复全部非故障停电区负荷供电时，优先恢复重要负荷的供电；

7)故障恢复算法的计算时间要尽可能的短、收敛可靠。

因此，配网故障后重构是一个多目标、多约束、混合组合优化问题。通常情况下，可以通过离线分析建立知识库，即对应预想事故集里的每一条事故形成配网重构预案，以节省实时运行下的分析时间。

不同的保护配置以及自动重构配置影响的是配网故障后的拓扑，进而影响到断电的范围、用户数以及断电持续时间。

发明内容

与现有技术相比，本发明针对现有技术不足，提供一种用于配电网可靠性评估的状态标记法，所述方法包括如下步骤：

1-1)初始化配网络的可靠性结果；

1-2)判断馈线段是否出现故障；

1-3)拓扑分析全网，对常开开关闭合前馈线段及其两端计算母线置标志A，更新可靠性结果；

1-4)分断开关隔离故障后且闭合常开开关之前，对故障区段元件置标志C，对已恢复供电的元件置标志B，更新可靠性结果；

1-5)拓扑分析和电源裕度分析全网，判断闭合常开开关闭合后各元件是否被供电，对电源通路、电源裕度供电的元件置标志D，更新可靠性结果；

1-6)判断第i+1条馈线段是否出现故障，直至完成馈线段的故障判断；

1-7)输出全网、各馈线段、各元件和负荷组对应的可靠性指标。

进一步地，所述配电网包括发电装置、输电装置、变电装置、配电装置和用电装置。

进一步地，在第1-3)步采用递归算法，包括如下步骤：

3-1)给断开开关闭合前受断电故障影响的故障馈线段i置标志A；

3-2)搜寻馈线段数据库，若发现馈线段j与馈线段i连接，且馈线段j无标志A，则进入3-3)；

遍历所有馈线段后，若未发现符合要求的馈线段，则返回上一层递归，结束标志A；

3-3)若馈线段i与馈线段j连接的母线无常开开关，则进入3-4)；

否则，若馈线段i与馈线段j连接的母线有常开开关，继续搜寻下一条与馈线段i连接的馈线段，返回3-2)；

若已遍历所有馈线断，则返回上一层递归，结束标志A；

3-4)给馈线段j置标志A；

3-5)标志A完成后，进入下一层递归，搜索与馈线段j连接的馈线段是否标志A。

进一步地，在第1-4)步采用递归算法，具体步骤如下：