[发明专利]一种基于最小配电区域的城市配电网灾害风险评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，涉及配电网的重构转供，具体来说是一种考虑了拓扑重构的城市配电网灾害风险评估方法。

背景技术

城市配电网作为电力负荷中心，具有负荷密度高、用户对电力的依赖程度高、安全可靠性和供电质量要求高等特点。随着全球气候变暖、极端天气增多，近年来国内外自然灾害频繁发生。灾害事件凸显了大中城市供电安全的重要性，也对大中城市的抗灾保电提出了新的要求。保证在极端灾害条件下城市配电网的正常供电直接关系到社会安定和人民的生产与生活。

现代城市公共安全应急管理的理论指出，对突发灾害事件的准确预警依赖于先进的风险分析和评估方法。目前,针对电力设备、网络和系统整体的运行风险分析,已经在电力系统可靠性、安全分析等领域得到了广泛的应用。风险评估也被用于电力应急管理体系能力评估和改善。然而，上述工作直接应用于电力应急预警还存在一定的困难,主要原因是以下3个方面：一是所提出的风险指标只具有相对意义,无法用于电网不同工况下突发事件的危害比较；二是对城市配电网应急调度措施考虑不足,评估所得风险值较保守；三是缺少协调分析多突发事件中同时和相继事件所致风险的能力。因此，传统的配电网风险评估方法已不能满足现代电力系统对大中城市电网抗灾能力评估以及电力应急管理体系对灾害提前预案预警的需求。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统城市配电网风险评估过于保守和无法协调多突发事件所致风险的能力。本发明将配电网重构和紧急切负荷融入配电网风险评估，并将配电网划分为最小配电区域以加快重构速度，提出了一种可用于比较电网不同运行工况下不同灾害的危害程度，有能力评估大规模自然灾害及灾害演变过程中城市配电网风险的方法。

在介绍本发明的技术方案之前，对本发明中出现的技术术语说明如下：

最小配电区域：如果一个区域的所有端点都是开关节点并且没有内点，或者所有内点都是T接点，则称该区域为最小配电区域。

最小配电区域是故障隔离和配电网重构的最小范围。实际上没有T接点的最小配电区域就是一个馈线段。

本发明采用以下技术方案。

一种基于最小配电区域的城市配电网灾害风险评估的方法，其特征在于：首先划分配电网的最小配电区域，确定不同灾害下电力设备停运的概率，然后构建最小损失切负荷和最小开关操作比重的目标函数、确定网络重构的约束条件，计算相应的负荷停电损失和风险。

一种基于最小配电区域的城市配电网灾害风险评估方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:

（1）划分城市配电网最小配电区域；

（2）根据灾害预测类型、等级与范围，确定受灾害影响的线路集合{L₁,L₂,...,L_k}与受灾害影响的线路在该灾害下的停运概率

（3）根据受灾害影响的线路即受灾线路的集合得到受灾害影响的最小配电区域即受灾最小配电区域的集合{S₁,S₂,...,S_m}，根据受灾线路的停运概率得到受灾最小配电区域的停运概率

（4）赋初值，设定所有参与灾害风险评估的负荷的不停电概率为1；

（5）构建配电网重构的目标函数，确定配电网重构的约束条件；

（6）令受灾最小配电区域s_j停运，其中，j为1-m中的值，j的初始取值为1，进行配电网重构，求得满足配电网重构的约束条件、并保持系统关键负荷供电且令切负荷损失最小的配电网重构方案；

（7）根据步骤（6）所得的配电网重构方案，得到需要切除而导致停电的负荷集合更新所有参与灾害风险评估的负荷的不停电概率；

（8）j加1后返回步骤（6），重复步骤（6）至步骤（7），直至遍历所有受灾最小配电区域的集合；

（9）计算每一个负荷的停电概率，得到相应灾害下城市配电网的风险值。

本发明的有益效果是: