[发明专利]考虑保护装置的用户短时中断评估方法

说明书

本发明涉及一种考虑保护装置的用户短时中断评估方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1:采集变电站配电网络各项数据，包括母线数据和保护装置数据；步骤S2:根据保护装置的分布，对所有母线进行区域划分，构建配电网络模型；步骤S3:根据配电网络模型，识别故障位置上、下游保护装置，并估算；步骤S4:根据估算的匹配对应的区域，并计算母线处各类扰动发生的概率；步骤S5:分别计算设备停运的不确定性和设备停运的概率，得到评估结果。本发明考虑了不同类型用户的短时中断的影响，并从配电网层面考虑保护装置与用户的相对位置等因素的影响，对用户短时中断进行更全面有效的评估，进而提高电能质量。

技术领域

本发明涉及配电网故障评估领域，具体涉及一种考虑保护装置的用户短时中断评估方法。

背景技术

短时中断(short duration interruption,SDI)被定义为电压下降到低于额定电压的10％且持续时间小于1分钟的事件，通常是由于重合器清除非永久性故障所致。在配电网中，重合闸装置用于检测和切除瞬时故障并在短暂间隔后自动重新恢复运作。故障位置、保护装置的位置和故障持续时间将决定用户是否面临短时中断。

电压暂降、短时中断和长时中断被认为是对用户影响最大的电能质量问题。现有方法只涉及估算电压暂降和长时中断的情况，并未明确评估短时中断或者没有综合考虑暂降和短时中断的影响。在电压暂降的情况下，仍然有电能供应给用户；而在短时中断的情况下，在短时间段内没有电能供应给用户。这两种扰动的严重程度是不同的，并且根据过程免疫时间(PIT)，在某些情况下可能会导致不同的后果。现有方法利用系统平均中断频率指数(SAIFI)和瞬时平均中断频率指数(MAIFI)等指标来评估配电网可靠性，但该类方法仅考虑了不同类型用户的短时中断的影响，并未从配电网层面考虑保护装置与用户的相对位置等因素的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种考虑保护装置的用户短时中断评估方法，利用设备的电压耐受曲线(VTC)与重合闸装置、熔断器等保护装置启用、停用时间的大小关系，分析不同保护装置对应区域的用户发生短时中断以及引发设备停运的概率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种考虑保护装置的用户短时中断评估方法，包括以下步骤：

步骤S1:采集变电站配电网络各项数据，包括母线数据和保护装置数据；

步骤S2:根据保护装置的分布，对所有母线进行区域划分，构建配电网络模型；

步骤S3:根据配电网络模型，识别故障位置上、下游保护装置，并估算重合闸装置被打开的瞬间T₁、重合闸装置永久打开以隔离故障的瞬间T′₂、熔断器被彻底打开以隔离故障的瞬间T″₂；

步骤S4:根据估算的T₁、T′₂、T″₂，匹配对应的区域，并计算母线处各类扰动发生的概率；

步骤S5:分别计算设备停运的不确定性和设备停运的概率，得到评估结果。

进一步的，所述各项数据还包括用户、设备种类及电压耐受范围、故障发生概率。

进一步的，所述变电站向外延伸的母线上依次分布着断路器、重合闸装置和熔断器，将位于熔断器和重合闸装置之间的区域为区域1，位于重合闸装置和熔断器之间的区域为区域2，位于熔断器之外的区域为区域3；当母线只分布着断路器时，位于断路器之外的区域为区域4。

进一步的，所述步骤S4具体为：

建立每秒短时中断发生的概率计算公式(1)：