基于子網最差原則的配電網狀態評估方法技術

本發明專利技術公開了一種基于子網最差原則的配電網狀態評估方法，該方法包括：確定最小配電子島與最小配電子網；確定最小配電子網是配電網絡分析的最小單元；按照故障的影響程度和范圍，其運行狀態按由優到差的順序可分為六個等級,根據出現的情況分別進入該六種狀態；用最差運行狀態的最小配電子網描述整個配電網絡的運行狀態。本發明專利技術解決了配電網運行過程中狀態分類與評估問題，方法簡潔方便適合配電網實際運行需求。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及配電網運行狀態評估領域，具體來說是ー種。
技術介紹
電網運行狀態預警與評估系統是智能電網的重要組成部分，其通過對當前電網運行狀態的分級描述電網的安全程度。對提高調度效率，避免故障發生與擴大，提高供電可靠性具有重要意義。目前對電網的狀態評估多集中在輸電網領域，且主要是風險評估，其通過電網中主要設備故障發生風險概率給出一定的評分指標，采取的方法主要有枚舉法、蒙特卡洛法、遺傳算法、粒子群算法、基于事故隨機性分析法、基于事故模糊性與隨機性綜合分析法等。 配電網絡作為電カ供應的終端網絡，較之輸電網，其網絡結構更復雜，所含設備數量更龐大，電網運行狀態更加難以確定。同吋，由于配電網中分布式電源、微網及儲能設備的接入，使得智能配電網的運行方式更加多祥化，安全狀態評估難度更大。因此，建立一種簡單有效的描述當前電網運行狀態的評估指標體系，及時發現電網運行中薄弱環節，有效避免配電網單點故障及連鎖故障反應的發生具有重要現實意義。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決配電網運行中安全狀態評估，結合配電網特點，給出ー種。基于上述目的提出方案如下一種，該方法包括以下步驟( I)確定最小配電子島與最小配電子網；確定最小配電子網是配電網絡分析的最小單元；(2)按照故障的影響程度和范圍，其運行狀態按由優到差的順序可分為六個等級，即經濟安全狀態、非經濟安全狀態、警戒狀態、異常狀態、恢復狀態、緊急狀態，對該六種狀態進行劃分；(3)只要有故障發生，最小配電子網即進入緊急狀態；(4)只要最小配電子網處于緊急狀態，且聯絡開關動作，則最小配電子網進入恢復狀態；(5)只要最小配電子網中有子島的失電率大于0，最小配電子網即進入異常狀態；(6)只要有開關負荷重載，則最小配電子網即進入警戒狀態；(7)若只有子網負荷均衡率超過一定限值，無其他異常，則最小配電子網進入非經濟安全運行狀態；(8)若子網負荷均衡率小于限值，且無任何其他異常，則最小配電子網進入經濟安全運行狀態；(9)用最差運行狀態的最小配電子網描述整個配電網絡的運行狀態。所述六種狀態采用百分制進行劃分分為緊急狀態，(20，40]分為恢復狀態，(40，60]分為異常狀態，(60，80]分為警戒狀態，(80，90]分為非經濟安全狀態，(90，100]分為經濟安全狀態。所述緊急狀態的指標與子網故障失電率有關，具體描述為MDS = 20 (I-FV)其中，MDS為最小配電子網運行狀態指標評分；FV為最小配電子網故障失電率，是指故障隔離后，失電負荷總量與最小配電系統負荷容量的比值，具體為FV = IL/IA 其中，IL為故障隔離后的失電負荷電流總量，IA為最小配電系統負荷電流容量，描述為NIA = YjSImi=l其中，N為最小配電子網所含最小配電子島數，SINi為第i個最小配電子島電源開關額定電流。所述恢復狀態的指標與故障恢復動作開關數量有夫，具體為MDS = 20+20( I-FN/MN)其中，FN為健全區域恢復供電動作開關數，麗為最小配電子網開關總數。所述異常狀態的指標與子網N-I最大失電率有夫，具體描述為MDS = 40+20 (I-NL)其中，NL為最小配電子網N-I極限失電率，描述為NL = max [MNL1, MNL2, L, MNLj其中，N為最小配電子網包含的子島數，MNL為最小配電子島失電率，具體為 NN腿4 '蓋.し, ゾ'SI其中，i，j = 1,2,…，N為最小配電子網包含的子島數，SIi為流過第i個最小配電子島電源開關的負荷電流。所述警戒狀態的指標與負荷重載率有夫，具體描述為\-LVMDS = 60 + 20 ——-I-K其中，K為開關重載率限值；LV為最小配電子網負荷重載率，是最小配電子網中所有開關負荷重載率的最大值，具體為LV = max [BLV1, BLV2, L, BLVj其中，N為最小配電子網包含的開關數，BLV為開關的負載率，描述為BLV = I/IN其中，I為流過開關的負荷電流，In為開關的額定電流。所述非經濟安全狀態與子網負荷均衡率有關，具體描述為MDS = 80+10C/MRLC其中，C為子網負荷均衡率限值，MRLC為子網負荷均衡率，其是子網內所含聯絡開關負荷均衡率的最大值，具體為MRLC = max [SRLC1, SRLC2, L, SRLCj其中，N為子網所含聯絡開關數，SRLC為聯絡開關負荷均衡率，具體描述為剛其中，LTil, LTi2為聯絡開關所關聯兩相鄰電源點的歸ー化負荷，具體為LT = SI/SIN。所述經濟安全運行狀態與子網負荷均衡率有關，具體描述為 I- I y J-J I /' MDS = 90 + 10 …し 。 C-I所述整個配電網絡的狀態指標是所含配電子網指標的最小值，具體為DS = mintMDSi, MDS2, L, MDSj其中，DS為配電網絡運行狀態指標評分，N為配電網絡所含最小配電子網數。給出了ー種包含經濟安全狀態、非經濟安全狀態、警戒狀態、恢復狀態、異常狀態、緊急狀態六種等級的最小配電子網運行狀態劃分方法，并給出了各個狀態的指標評分形成方法。本算法的優點是(1)提出了最小配電子網與最小配電子島的概念，建立了最小配電子網模型，以子網電源開關鄰接表與子網聯絡開關鄰接表描述整個最小配電子網。(2)分析了最小配電子網的運行狀態，給出了六種運行狀態的劃分規則，并用最差子網的運行狀態描述整個配電網絡的運行狀態。(3)給出了緊急狀態、恢復狀態、異常狀態、警戒狀態、非經濟安全狀態、經濟安全狀態的指標評分方法，并給出了相應公式。(4)方法簡潔方便適合配電網實際運行需求。(5)以指標評分最差配電子網的運行狀態作為全網運行狀態，并將其評分作為全網的指標評分。附圖說明圖I為典型配電網絡圖。具體實施例方式利用本專利技術所提出的方法進行配電網狀態評估的具體方法如下(I)確定最小配電子島與最小配電子網。將由開關及饋線段組成的封閉集合稱為配電區域。如果一區域至少含有ー電源點，邊界節點為聯絡開關或末梢節點，且內點皆為分段開關，則稱該區域為最小配電子島。將具有相同聯絡開關的兩最小配電子島稱為相鄰最小配電子島，兩配電子島的電源點稱為該聯絡開關的相鄰電源點。將具有連通關系的所有相鄰最小配電子島組成的區域稱為最小配電子網。(2)最小配電子網是配電網絡分析的最小単元，按照故障的影響程度和范圍，其運行狀態按由優到差的順序可分為六個等級，即經濟安全狀態、非經濟安全狀態、警戒狀態、異常狀態、恢復狀態、緊急狀態。所謂經濟安全狀態是指最小配電子網中無任何故障發生，無設備越限與重載，滿足N-I極限負荷轉供，負荷均衡率小于一定限值的情況；所謂非經濟安全狀態是指最小配電子網中無任何故障發生，無設備越限與重載，滿足N-I極限負荷轉供，但負荷均衡率大于一定限值的情況；所謂警戒狀態是指最小配電子網中有開關處于重載狀態，即開關負荷負載率大于一定限值的情況；所謂異常狀態是指最小配電子網中部分開關過負荷后，導致電源點不滿足N-I極限負荷轉供，部分負荷有失電危險的情況；所謂恢復狀態是指最小配電子網中有故障發生并隔離故障后，系統恢復正常區域供電的過程。是系統從緊急狀態過渡到其他狀態的過渡暫態；所謂緊急狀態是指最小配電子網有故障發生，導致部分開關跳閘，隔離故障，部分區域失本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于子網最差原則的配電網狀態評估方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：（1）確定最小配電子島與最小配電子網；確定最小配電子網是配電網絡分析的最小單元；（2）按照故障的影響程度和范圍，其運行狀態按由優到差的順序可分為六個等級，即經濟安全狀態、非經濟安全狀態、警戒狀態、異常狀態、恢復狀態、緊急狀態，對該六種狀態進行劃分；（3）只要有故障發生，最小配電子網即進入緊急狀態；（4）只要最小配電子網處于緊急狀態，且聯絡開關動作，則最小配電子網進入恢復狀態；（5）只要最小配電子網中有子島的失電率大于0，最小配電子網即進入異常狀態；（6）只要有開關負荷重載，則最小配電子網即進入警戒狀態；（7）若只有子網負荷均衡率超過一定限值，無其他異常，則最小配電子網進入非經濟安全運行狀態；（8）若子網負荷均衡率小于限值，且無任何其他異常，則最小配電子網進入經濟安全運行狀態；（9）用最差運行狀態的最小配電子網描述整個配電網絡的運行狀態。

【技術特征摘要】
1.一種基于子網最差原則的配電網狀態評估方法，其特征在干該方法包括以下步驟 (1)確定最小配電子島與最小配電子網；確定最小配電子網是配電網絡分析的最小單元; (2)按照故障的影響程度和范圍，其運行狀態按由優到差的順序可分為六個等級，即經濟安全狀態、非經濟安全狀態、警戒狀態、異常狀態、恢復狀態、緊急狀態，對該六種狀態進行劃分； (3)只要有故障發生，最小配電子網即進入緊急狀態； (4)只要最小配電子網處于緊急狀態，且聯絡開關動作，則最小配電子網進入恢復狀態； (5)只要最小配電子網中有子島的失電率大于O，最小配電子網即進入異常狀態； (6)只要有開關負荷重載，則最小配電子網即進入警戒狀態； (7)若只有子網負荷均衡率超過一定限值，無其他異常，則最小配電子網進入非經濟安全運行狀態； (8)若子網負荷均衡率小于限值，且無任何其他異常，則最小配電子網進入經濟安全運行狀態； (9)用最差運行狀態的最小配電子網描述整個配電網絡的運行狀態。2.根據權利要求I所述的基于子網最差原則的配電網狀態評估方法，其特征在于所述六種狀態采用百分制進行劃分[O，20]分為緊急狀態，(20，40]分為恢復狀態，(40，60]分為異常狀態，(60，80]分為警戒狀態，(80，90]分為非經濟安全狀態，(90，100]分為經濟安全狀態。3.根據權利要求I所述的基于子網最差原則的配電網狀態評估方法，其特征在于所述緊急狀態的指標與子網故障失電率有關，具體描述為MDS = 20 (I-FV) 其中，MDS為最小配電子網運行狀態指標評分；FV為最小配電子網故障失電率，是指故障隔離后，失電負荷總量與最小配電系統負荷容量的比值，具體為FV = IL/IA 其中，IL為故障隔離后的失電負荷電流總量，IA為最小配電系統負荷電流容量，描述為IA ニ ISIm 其中，N為最小配電子網所含最小配電子島數，SINi為第i個最小配電子島電源開關額定電流。4.根據權利要求I所述的基于子網最差原則的配電網狀態評估方法，其特征在于所述恢復狀態的指標與故障恢復動作開關數量有夫，具體為MDS = 20+20(I-FN/MN) 其中，FN為健全區域恢復供電動作開關數，匪為最小配電子網開關總數。5.根據權利要求I所述的基于子網最差原則的配電網狀態評估方法，其特征在于所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張偉，
申請(專利權)人：積成電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：