[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

说明书

本发明公开了一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法，包括：获取配电网系统参数，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；基于故障影响数据进行系统可靠性指标计算。本发明考虑了系统故障处理过程，相较于传统蒙特卡洛模拟法计算所耗时间更少，有着更高的运行效率，且计算结果符合算例实际情况。

技术领域

本发明涉及配电网风险分析与评估技术领域，尤其涉及一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

电力系统可靠性是电网不间断为电力用户供电的量度，而配电网是电力系统中发电、输电、变电、配电的最后一个环节，其直接与用户相连结，因此配电网的可靠性直接影响电力用户的用电质量。配电网的可靠性评估就是基于配电网的运行数据以及元件特性获得元件故障率等可靠性参数，通过采用解析或者模拟的方法，计算分析不同条件下、不同拓扑结构下的配电网的可靠性指标，分析配电网抵抗故障影响的能力，有助于对已存在配电网的薄弱环节进行改造以及后续新建设配电网的规划。

在上述背景之下，针对配电网可靠性计算的方法，国内外学者从不同角度对解析与模拟这两类方法进行改进，开展了富有成效的研究，但是总体上，尤其是在模拟法方面多是对系统状态抽样的方法进行改进，且未考虑配电网中开关的动态作用。

通常在配电网发生故障后，系统内部的断路器等自动开关会进行动作，将系统内发生故障的部分区域进行隔离，以避免发生更加严重的事故。而断路器等开关元件的作用可能会使得部分原本正常的负荷区域同时隔离，扩大故障的影响范围。在恢复阶段，隔离开关等非自动开关的作用，准确隔离故障点，以使得部分正常符合区域恢复供电或者达成转供条件，减少停电范围。如果不考虑开关元件的动态作用过程，会使得模拟分析结果与实际运行情况产生偏差，对负荷的实际状态分析不够详尽。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法及系统，在传统蒙特卡洛模拟法的基础上，综合考虑开关种类特性以及分布位置在配电网中对负荷点的影响，针对模拟过程中重复出现的故障元件，使用高效的查表过程替代重复的故障分析过程，对配电网故障分析、可靠性分析计算效率研究具有重要意义。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估方法，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。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种基于历史故障的配电网可靠性快速评估系统，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；