[发明专利]用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法

说明书

技术领域

本发明涉及配电网可靠性分析领域，具体是用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法。

背景技术

配电系统具有节点多、网架结构复杂的特点，由网架结构快速实现系统可靠性评估是配电网可靠性评估的难点。目前，配电网可靠性评估主要采用解析法中的故障模式后果分析法，而当考虑分布式电源情况下则采用蒙特卡诺模拟法。两种方法中均需要实现配电网网络拓扑的分析，网络拓扑结构分析主要有基于关联矩阵的广度优先搜索法与深度优先搜索法，这两种搜索方法较为复杂。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，根据配电网具有辐射状且无并联线路的特点，采用基于集合运算的配电网拓扑分析，提供用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法，以快速实现系统故障影响区域的划分。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法，包括如下步骤：

(1)根据目标配电网中所有元件的连接关系，按照节点形成的原则等效成以顶点和边表示的拓扑图，并对所有节点进行连续编号，建立所有节点的集合U_ALL＝[1 2 3 …n]；

(2)构造目标配电网的邻接矩阵：

还包括如下步骤：

(3)以开关为边界对目标配电网进行区域划分，具体方法如下：

Step1：令K_x(x＝1,2,3···)为目标配电网中以开关为边界的第x个区域所包含的节点集合；

Step2：在邻接矩阵中，任意选择未判定过的一行作为起点，将该行的行号存入集合K_x中，并将该行中的所有元素2所在列的列号存入集合K_x中；

Step3：将该行中元素2所在列的列号作为下一次判定的行号，跳转至对应的未判定过的行并将对应的行中所有元素2所在列的列号存入集合K_x中；

Step4：重复Step3，直至不需要跳转至新的行为止；

Step5：根据集合的元素互异性原则将重复元素只取一次，得到以开关为边界的第x个区域K_x；

Step6：令x＝x+1，返回Step2，对邻接矩阵中其余行进行判定，直至邻接矩阵的所有行都进行过一次判定为止；

(4)以自动开关为边界对配电网进行区域划分，具体方法如下：

Step1：令G_x(x＝1,2,3···)为目标配电网中以自动开关为边界的第x个区域所包含的节点集合；

Step2：在邻接矩阵中，任意选择未判定过的一行作为起点，将该行的行号存入集合G_x中，并将该行中的所有元素2和元素-1所在列的列号存入集合G_x中；

Step3：将该行中元素2和元素-1所在列的列号作为下一次判定的行号，跳转至对应的未判定过的行并将对应的行中所有元素2和元素-1所在列的列号存入集合G_x中；

Step4：重复Step3，直至不需要跳转至新的行为止；

Step5：根据集合的元素互异性原则将重复元素只取一次，得到以自动开关为边界的第x个区域G_x；

Step6：令x＝x+1，返回Step2，对邻接矩阵中其余行进行判定，直至邻接矩阵的所有行都进行过一次判定为止；

(5)负荷点故障区划分

若目标配电网为单幅射网络，则目标配电网中的备用电源个数n＝0；

第一，确定所求负荷点至主电源的最短路径，将最短路径上的节点组成一个集合FZ；

第二，负荷点故障区划分

①确定FZ中各个节点所属的以开关为边界的集合，然后取并集得到目标配电网A类故障区节点集合A；

②确定FZ中各个节点所属的以自动开关为边界的集合，然后取并集C₁，再去删除A类故障区的节点，得到目标配电网C类故障区节点集合C＝C₁-A；

③目标配电网D类故障区节点集合D＝U_ALL-A-C；

(5’)负荷点故障区划分

若目标配电网为环网网络，则目标配电网中的备用电源个数n≥1；

第一，确定所求负荷点至主电源的最短路径，将最短路径上的节点组成一个集合FZ；