一種基于狀態(tài)概率分布的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法,尤其涉及一種基于狀態(tài)概率分布的 配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法,屬于電力系統(tǒng)可靠性分析技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 配電系統(tǒng)可靠性分析就是利用配電系統(tǒng)拓?fù)湫畔⒑团潆娫目煽啃詤?shù),如元 件故障率、平均故障修復(fù)時(shí)間、開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間等,采用解析法或模擬法評(píng)估配電系統(tǒng)的各項(xiàng) 整體運(yùn)行可靠性指標(biāo)。通過(guò)配電系統(tǒng)可靠性分析,配電系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)人員可以對(duì)不同的 改進(jìn)措施所帶來(lái)的綜合效益進(jìn)行定量計(jì)算,以保證用有限的資金最大可能地增強(qiáng)配電系統(tǒng) 供電能力。
[0003] 電網(wǎng)可靠性效益可定義為因電網(wǎng)達(dá)到一定供電可靠性水平而使系統(tǒng)獲得的追加 收益。合理的可靠性水平總是與經(jīng)濟(jì)性相聯(lián)系的,即可靠性應(yīng)當(dāng)與經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)一致。但這 一工作卻十分復(fù)雜,因?yàn)橐话愣砸蚩煽啃蕴嵘龓?lái)的具體經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益難于量化, 由此當(dāng)前的研宄方法通常是從故障損失的角度進(jìn)行處理,在此基礎(chǔ)上將為提高系統(tǒng)可靠性 所需增加的投入成本也考慮進(jìn)來(lái)。而系統(tǒng)的故障損失要受用戶性質(zhì)、停電時(shí)間、負(fù)荷大小等 諸多因素影響,同時(shí)對(duì)于提升供電可靠性也存在諸多可選方案。因此,為便于衡量和計(jì)算, 可靠性效益常用斷電成本,亦即由于電力供給不足或中斷而引起用戶缺電、停電所造成的 經(jīng)濟(jì)損失來(lái)表示。
[0004] 對(duì)于配電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性分析,傳統(tǒng)方法以單元設(shè)備故障率A及每次故障平均 持續(xù)時(shí)間r作為已知的確定性參數(shù),在此基礎(chǔ)上通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等值方法將系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的可靠性指 標(biāo)轉(zhuǎn)化為相關(guān)設(shè)備可靠性參數(shù)的累計(jì)或平均等。由此不難看出,常規(guī)意義上的單元設(shè)備參 數(shù)如故障率X及每次故障平均停運(yùn)時(shí)間r等實(shí)際為在一定統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上設(shè)備故障頻率及故 障持續(xù)時(shí)間的期望。因此,常規(guī)確定性的可靠性分析實(shí)際得到的是一種期望性指標(biāo),而區(qū)間 方法所得結(jié)果也只是給出一個(gè)圍繞期望值范圍上的參考。
[0005] 傳統(tǒng)的可靠性效益計(jì)算也是基于單位停運(yùn)電量停電成本(IEAR)進(jìn)行的,即建立 在認(rèn)為在不同停電時(shí)長(zhǎng)下用戶折算單位失電損失相同這樣一個(gè)假設(shè)條件上。同時(shí),傳統(tǒng)配 電網(wǎng)運(yùn)行管理在很大程度上也基于運(yùn)維人員的經(jīng)驗(yàn)與主觀判斷,事故條件下的故障定位與 故障應(yīng)對(duì)處理具有較多不確定性,并且能用到可靠性效益參數(shù)通常只有期望故障頻率與每 次故障的平均失電時(shí)間,結(jié)果誤差也較大。實(shí)際情況中,不同的故障停電時(shí)長(zhǎng)對(duì)用戶的影響 程度也不同的,即不同停電時(shí)長(zhǎng)下用戶折算的單位失電損失是不同的,因而傳統(tǒng)可靠性效 益分析計(jì)算中難以避免會(huì)存在較大誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基于狀態(tài)概率分 布的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案:
[0008] 一種基于狀態(tài)概率分布的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法,包括以下步驟:
[0009] (1)根據(jù)可修復(fù)設(shè)備的狀態(tài)變化,以及系統(tǒng)中可修復(fù)設(shè)備邏輯結(jié)構(gòu),得到系統(tǒng)的狀 態(tài)概率分析P,以及系統(tǒng)停電時(shí)間分布S(t,At);
[0010] (2)根據(jù)停電對(duì)用戶的影響選取調(diào)查樣本數(shù)據(jù),得到各類用戶的綜合單位容量失 電損失函數(shù)h(t),并根據(jù)綜合單位容量失電損失函數(shù)h(t)求得所述配電網(wǎng)的用戶總?cè)彪?損失H;
[0011] (3)根據(jù)所述配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本,得到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本折算等年值M;
[0012] (4)根據(jù)各類用戶的結(jié)合單位容量失電損失函數(shù)h(t),求得系統(tǒng)少供電量損失 Q;
[0013] (5)可靠性效益包括用戶失電損失、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本與系統(tǒng)少供電量損失,計(jì)算 公式為:
[0014] C,=_(aH+M+Q),
[0015] 其中,t為停電持續(xù)時(shí)長(zhǎng),C'為可靠性效益,a為用戶失電損失分?jǐn)傁禂?shù),H用戶 總?cè)彪姄p失,M為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本折算等年值,Q為系統(tǒng)少供電量損失。
[0016] 其中較優(yōu)地,所述用戶總?cè)彪姄p失為:
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于狀態(tài)概率分布的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法,其特征在于包括以下步驟: (1) 根據(jù)可修復(fù)設(shè)備的狀態(tài)變化,以及系統(tǒng)中可修復(fù)設(shè)備邏輯結(jié)構(gòu),得到系統(tǒng)的狀態(tài)概 率分析P,以及系統(tǒng)停電時(shí)間分布s(t,At); (2) 根據(jù)停電對(duì)用戶的影響選取調(diào)查樣本數(shù)據(jù),得到各類用戶的綜合單位容量失電損 失函數(shù)h(t),并根據(jù)綜合單位容量失電損失函數(shù)匕(t)求得所述配電網(wǎng)的用戶總?cè)彪姄p失 H; (3) 根據(jù)所述配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本,得到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本折算等年值M; (4) 根據(jù)各類用戶的結(jié)合單位容量失電損失函數(shù)h(t),求得系統(tǒng)少供電量損失Q; (5) 可靠性效益包括用戶失電損失、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本與系統(tǒng)少供電量損失,計(jì)算公式 為: C,=-(aH+M+Q), 其中,t為停電持續(xù)時(shí)長(zhǎng),C'為可靠性效益,a為用戶失電損失分?jǐn)傁禂?shù),H用戶總?cè)?電損失,M為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本折算等年值,Q為系統(tǒng)少供電量損失。
2. 如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法,其特征在于, 所述用戶總?cè)彪姄p失為:
其中,節(jié)點(diǎn)i用戶每次故障失電損失的計(jì)算公式為:
其中,h(t)為每類用戶的綜合單位容量失電損失函數(shù),t為停電持續(xù)時(shí)長(zhǎng)、1為用戶所 屬分類,I為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集,I為節(jié)點(diǎn)i年故障率,N為配電網(wǎng)所有設(shè)備集,Ci為相對(duì)節(jié)點(diǎn)i的 邏輯串聯(lián)設(shè)備集,Si為相對(duì)節(jié)點(diǎn)i的邏輯分段設(shè)備集,T為選取的研宄時(shí)間周期,G,為節(jié)點(diǎn) i上掛接的用戶集,、為相對(duì)節(jié)點(diǎn)i的邏輯分段設(shè)備集中第j設(shè)備相對(duì)節(jié)點(diǎn)i的分段操作 時(shí)間。
3. 如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法,其特征在于, 所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本折算等年值M的計(jì)算公式為:
其中r為利率、n為設(shè)備使用壽命。
4. 如權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法,其特征在于, 系統(tǒng)少供電量損失Q的計(jì)算公式為
其中,0為電價(jià),I為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)集,I為節(jié)點(diǎn)i年故障率,wi為節(jié)點(diǎn)i平均有功負(fù)荷,t 為停電持續(xù)時(shí)長(zhǎng),Ai為設(shè)備i故障率,N為配電網(wǎng)所有設(shè)備集,Ci為相對(duì)節(jié)點(diǎn)i的邏輯串聯(lián) 設(shè)備集,Si為相對(duì)節(jié)點(diǎn)i的邏輯分段設(shè)備集,T為選取的研宄時(shí)間周期。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于狀態(tài)概率分布的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)方法。該可靠性效益包括用戶失電損失、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本與系統(tǒng)少供電量損失,計(jì)算公式為:C′=-(αH+M+Q),其中,α為用戶失電損失分?jǐn)傁禂?shù),H用戶總?cè)彪姄p失,M為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投入成本折算等年值,Q為系統(tǒng)少供電量損失。本發(fā)明通過(guò)節(jié)點(diǎn)的每次故障失電時(shí)間概率分布,能得到更準(zhǔn)確的用戶停電損失費(fèi)用,由此得到在一種配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備運(yùn)行條件下的節(jié)點(diǎn)年故障次數(shù)分布與每次故障的節(jié)點(diǎn)失電時(shí)間分布,在此基礎(chǔ)上再把節(jié)點(diǎn)用戶的失電損失情況結(jié)合進(jìn)來(lái),就可以建立網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間的聯(lián)系,從而得到更合理、更準(zhǔn)確的配電網(wǎng)可靠性效益評(píng)價(jià)結(jié)果。
【IPC分類】G06Q50-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104574205
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410783759
【發(fā)明人】劉偉, 崔立忠, 關(guān)勝亮, 劉一君
【申請(qǐng)人】北京科東電力控制系統(tǒng)有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日