[发明专利]一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法及系统

权利要求书

1.一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法，其特征在于，包括：

获取配电网系统参数，包括：节点数据、元件数据和故障参数；基于断路器和开关位置将配电网拓扑划分为多个虚拟元件；

对配电网元件状态进行时序模拟和抽样操作，将所有元件的状态转化为对应虚拟元件的状态；并对每一次抽样获得的系统状态进行编码，构建历史故障表；

获取当前时刻元件抽样结果的编码，在历史故障表中查找，若存在确定负荷节点的故障影响数据，否则，对负荷节点的故障影响数据进行计算，并将相应数据存入历史故障表；

基于故障影响数据进行系统可靠性指标计算；

所述基于断路器和开关位置将配电网拓扑划分为多个虚拟元件，具体为：

分别断开断路器和所有开关来模拟故障隔离与故障恢复两个过程，对系统内部所有节点的连通性进行分析，得到系统内部所有节点构成的多个连通片，每一个连通片就对应一个虚拟元件，获取连通片边界开关信息并储存；

所述对配电网元件状态进行时序模拟和抽样，具体包括：

根据每一个元件的故障率以及平均修复时间，通过计算机生成随机数来求解元件正常状态持续时间以及故障状态持续时间；

选取设定的时间步长对所有元件的状态进行抽样，使用稀疏技术对抽样数据进行处理，仅储存故障元件的故障时间数据。

2.如权利要求1所述的一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法，其特征在于，将历史故障表根据故障元件的阶数划分为多个故障子表，每个子表内仅当前阶数元件的故障数据集合，储存着每一次故障对负荷的影响后果数据，包括查找关键字、负荷节点分类和切负荷数据；主表为所有故障子表的集合。

3.如权利要求2所述的一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法，其特征在于，获取当前时刻元件抽样结果的编码，在历史故障表中查找，具体包括：获取当前时刻元件抽样结果的编码，采用折半查找或插值查找的方式，进入故障元件个数相应的k阶历史故障表中进行故障历史状态查找。

4.如权利要求1所述的一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法，其特征在于，所述对负荷节点的故障影响数据进行计算，具体包括：负荷分类和切负荷计算；所述故障分类包括：正常、停电以及恢复供电；所述切负荷计算包括：负荷点停电次数、负荷点停电持续时间和负荷点切负荷量。

5.如权利要求1所述的一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法，其特征在于，基于故障影响数据进行系统可靠性指标计算，所述系统可靠性指标具体包括：系统年平均停电故障率、系统年平均停电时间、系统平均供电可用度和系统年电量不足量。

6.一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估系统，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取配电网系统参数，包括：节点数据、元件数据和故障参数；基于断路器和开关位置将配电网拓扑划分为多个虚拟元件；

历史故障表构建模块，用于对配电网元件状态进行时序模拟和抽样操作，将所有元件的状态转化为对应虚拟元件的状态；并对每一次抽样获得的系统状态进行编码，构建历史故障表；

故障数据匹配模块，用于获取当前时刻元件抽样结果的编码，在历史故障表中查找，若存在确定负荷节点的故障影响数据，否则，对负荷节点的故障影响数据进行计算，并将相应数据存入历史故障表；

可靠性分析模块，用于基于故障影响数据进行系统可靠性指标计算；

所述基于断路器和开关位置将配电网拓扑划分为多个虚拟元件，具体为：

分别断开断路器和所有开关来模拟故障隔离与故障恢复两个过程，对系统内部所有节点的连通性进行分析，得到系统内部所有节点构成的多个连通片，每一个连通片就对应一个虚拟元件，获取连通片边界开关信息并储存；

所述对配电网元件状态进行时序模拟和抽样，具体包括：

根据每一个元件的故障率以及平均修复时间，通过计算机生成随机数来求解元件正常状态持续时间以及故障状态持续时间；

选取设定的时间步长对所有元件的状态进行抽样，使用稀疏技术对抽样数据进行处理，仅储存故障元件的故障时间数据。