[发明专利]一种主动配电网信息物理系统可靠性评价方法

说明书

本方案公开了一种主动配电网信息物理系统可靠性计算方法，该方法包括：基于信息链路有效性，采用序贯和非序贯蒙特卡罗模拟法进行抽样；利用配电网向上等值算法进行等效；通过解析算法对主动配电网信息物理系统的可靠性进行计算。本申请通过分析信息与物理系统的交互影响，建立基于混合通信网的、考虑路由转移和复杂故障因素的信息系统可靠性模型，并考虑故障恢复中分布式能源的贡献，分析信息元件失效对主动配电网可靠性的影响，提出主动配电网信息物理系统的可靠性评价方法，为主动配电网规划和运行提供有效的技术支撑。

技术领域

本发明涉及配电网可靠性评价方法，尤其涉及一种主动配电网信息物理系统可靠性的评价方法。

背景技术

分布式可再生能源的大规模并网改变了配电网的运行特征，同时也恶化了电网的电能质量和运行的经济性。在此背景下，2008年国际大电网会议中提出了“主动配电网(Active Distribution Network，ADN)”的概念，主动配电网通过实时监测运行状态并采取多种控制手段以避免状态恶化，进一步提升电网性能，同时提高能源利用效率。主动管理的实施离不开信息与通信技术(Information and Communication Technologies，ICT)，ICT系统及时、准确地传递和处理信息是主动配电网多种控制功能实现的基础，而ICT系统的随机失效能够引发主动控制失效、系统状态恶化和停电范围扩大等后果，可见，主动配电网的控制特征使其对ICT产生了高度依赖，呈现出与信息物理系统(Cyber-Physical Systems，CPS)定义的一致性，可视为典型的配电信息物理系统(Cyber-Physical DistributionSystems，CPDS)。因此，基于考虑信息系统影响的主动配电系统可靠性的评价才能准确反映配电可靠性的真实性能。

发明内容

本发明的目的在于通过分析信息与物理系统的交互影响，建立基于混合通信网的、考虑路由转移和复杂故障因素的信息系统可靠性模型，并考虑故障恢复中分布式能源的贡献，分析信息元件失效对主动配电网可靠性的影响，提出主动配电网信息物理系统的可靠性评价方法，为主动配电网规划和运行提供有效的技术支撑。

为达到上述目的，本方案如下：

一种主动配电网信息物理系统可靠性计算方法，该方法包括：

基于信息链路有效性，采用序贯和非序贯蒙特卡罗模拟法进行抽样；

利用配电网向上等值算法进行等效；

通过解析算法对主动配电网信息物理系统的可靠性进行计算。

优选的，所述信息链路有效性包括拓扑可靠性、延时可靠性和误码可靠性。

优选的，所述采用序贯和非序贯蒙特卡罗模拟法进行抽样包括对物理系统和信息系统进行抽样。

优选的，所述配电网向上等值算法包括将支路可靠性参数向上等效到支路首端节点上。

优选的，所述配电网向上等值算法基于信息链路上信息失效特征，计算出多开关参与故障隔离的等效故障时间。

优选的，所述解析算法为最小路算法。

优选的，基于联络线、计划孤岛供电能力、微电源有效动作概率和开关拒动率利用最小路算法计算得出联络线转供概率和计划孤岛运行概率。

优选的，所述信息链路有效性的模型可以表示为式(1)，

式(1)中，x_i为信息链路x中的第i条路径，A(x_i)则表示路径x_i的有效性，能够用串联模型表示为：

A(x_i)＝C(x_i)∩T(x_i)∩E(x_i) (2)