CN103927697A - 基于电网多环节灵敏度的电网调控方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电网多环节灵敏度的电网调控方法和系统，包括：获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度，生成第一灵敏度；获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成第二灵敏度；基于负荷-电源可靠性等值原则，根据所述第一灵敏度和所述第二灵敏度的乘积量，获取所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度；根据所述第三灵敏度，对电网系统进行调控。实施本发明的方法和系统，可快速精确地找出配电环节及输电环节的薄弱节点，从而减少电网系统的运行风险，极大地提高电网系统的运行效率。

Description

基于电网多环节灵敏度的电网调控方法和系统

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种基于电网多环节灵敏度的电网调控方法和系统。

背景技术

在电力系统中，灵敏度检测是研究系统的状态或输出变化对系统参数或周围条件变化的敏感程度，对系统的稳定运行异常重要。电网的拓扑结构、系统设备的可靠性和电气参数共同决定了多环节系统的可靠性水平。

目前电网系统可靠性参数的灵敏度检测仅仅局限于输电网或者配电网这两个独立环节，而电力系统是一个层层相叠的多环节系统，其系统可靠性指标不仅对配电网设备可靠性参数较为敏感，对输电网设备可靠性参数同样敏感。忽略输电网设备可靠性影响，易漏检故障隐患，会降低电网系统的运行效率。

发明内容

基于此，有必要针对电力系统可靠性参数的灵敏度检测，会降低电网系统的运行效率的问题，提供一种基于电网多环节灵敏度的电网调控方法和系统。

一种基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，包括以下步骤：

获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度，生成第一灵敏度；

获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成第二灵敏度；

基于负荷-电源可靠性等值原则，根据所述第一灵敏度和所述第二灵敏度，获取所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度；

根据所述第三灵敏度，对电网系统进行调控。

一种基于电网多环节灵敏度的电网调控系统，包括：

第一获取模块，用于获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度，生成第一灵敏度；

第二获取模块，用于获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成第二灵敏度；

第三获取模块，用于基于负荷-电源可靠性等值原则，获取所述第一灵敏度和所述第二灵敏度的乘积量，生成所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度；

调控模块，用于根据所述第三灵敏度，对电网系统进行调控。

上述基于电网多环节灵敏度的电网调控方法和系统，可直接获取输电环节的元件可靠性参数对配电环节的可靠性指标的影响，进而基于所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度，对电网系统进行调控，可快速精确地找出配电环节及输电环节的薄弱节点，从而减少电网系统的运行风险，极大地提高电网系统的运行效率。

附图说明

图1是本发明电网多环节灵敏度的电网调控方法第一实施方式的流程示意图；

图2是本发明电网多环节灵敏度的电网调控方法中输电环节与配电环节的连接的示意图；

图3是本发明电网多环节灵敏度的电网调控方法中输电环节的电网示意图；

图4是本发明电网多环节灵敏度的电网调控方法中配电环节的电网示意图；

图5是本发明电网多环节灵敏度的电网调控系统第一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1，图1本发明电网多环节灵敏度的电网调控方法第一实施方式的流程示意图。

本实施方式所述的电网多环节灵敏度的电网调控方法，包括以下步骤：

步骤101，获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度，生成第一灵敏度。

步骤102，获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成第二灵敏度。

步骤103，基于负荷-电源可靠性等值原则，根据所述第一灵敏度和所述第二灵敏度，获取所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度。

步骤104，根据所述第三灵敏度，对电网系统进行调控。

本实施方式所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，可直接获取输电环节的元件可靠性参数对配电环节的可靠性指标的影响，进而基于所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度，对电网系统进行调控，可快速精确地找出配电环节及输电环节的薄弱节点，从而减少电网系统的运行风险，极大地提高电网系统的运行效率。

其中，对于步骤101，输电环节的负荷节点可靠性指标可包括年均负荷削减频率λ_bus和平均每次负荷削减时间r_bus。输电环节的元件可靠性参数包括年均故障率λ_tk和平均修复时间r_tk。

优选地，输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度为所述元件可靠性参数的变化对所述负荷节点可靠性指标的影响程度。

进一步地，可基于最优负荷削减模型对输电环节的充裕度进行评估。

在一个实施例中，获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度的步骤包括以下步骤：

通过对电网系统进行故障状态分析与潮流计算，检验电网系统的运行是否满足安全约束条件。

若不满足，则采用最优负荷削减模型计算负荷削减量输，生成所述输电环节的负荷节点可靠性指标。

本实施例，可获取更精确的第一灵敏度。

对于步骤102，优选地，配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度为所述负荷节点可靠性指标的变化对配电环节的可靠性指标的影响程度。

优选地，配电环节的电源节点即为输电环节的负荷节点。将电源节点的可靠性指标λs、rs作为配电网可靠性评估的输入参数，可以得到考虑输电网影响的配电网的可靠性，即电网多环节系统的可靠性。配电环节的可靠性指标可为分别从频率、时间和概率三个不同角度描述电网系统的供电能力的SAIFI(systemaverage interruption frequency index)、SAIDI(system average interruption durationindex)和ASAI(average service availability index)。

如图2所示，配电环节馈线F_i、F_j分别通过断路器与输电网负荷节点Busi、Busj相连，并且彼此末端通过联络开关相连。以馈线F_i为例，其通过主电源Smain路径与Busi连接，通过备用电源Salt路径与Busj连接(图中以黑点标记主备电源路径)，与其他复核阶段则无连接。不同的连接类型意味着不同的影响关系，对应为灵敏度分析时的不同解析式，连接类型可包括通过主电源路径连接；通过备用电源路径连接和无连接。

在一个实施例中，获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度的步骤包括以下步骤：

以各种开关装置将所述配电环节的配电网划分为两个以上的最小隔离区。

对划分的最小隔离区进行故障枚举，并利用可达性矩阵确定无故障的最小隔离区与主电源和备用电源之间的连接关系。

根据确定的连接关系判定故障后果模式，并根据故障后果模式获取所述配电环节的可靠性指标。

本实施例，方便通过简单的数学计算直接获取所述第二灵敏度。

对于步骤103，所述第三灵敏度优选地为所述第一灵敏度与所述第二灵敏度的乘积。

在一个实施中，根据所述第一灵敏度和所述第二灵敏度，获取所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度步骤还包括以下步骤：

以如下公式电网系统的可靠性指标函数：

I_s＝f_s{I_t(x_t,y_t,z_t),x_d,y_d,z_d}。

其中，I_s表示电网系统可靠性指标，I_t表示输电网可靠性指标，x_t表示输电网的拓扑结构，x_d表示配电网的拓扑结构，y_t表示输电网中元件的电气参数，y_d表示配电网中元件的电气参数，z_t表示输电网中元件的可靠性参数,z_d表示配电网中元件的可靠性参数。

基于负荷-电源可靠性等值原则，获取所述第一灵敏度和所述第二灵敏度的乘积量，生成所述第三灵敏度。

本实施方式的可靠性指标函数综合了输电环节的可靠性对配电环节的影响。

对于步骤104，根据所述第三灵敏度，可快速获取电网系统的可靠性薄弱环节，进而采取对应的措施调控电网系统，以消除薄弱环节。

以下所述是本发明基于电网多环节灵敏度的电网调控方法第二实施方式。

本实施方式所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法与第一实施方式的区别在于：获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度的步骤包括以下步骤：

通过以下所述公式对所述配电环节的可靠性参数λ_s和r_s与所述输电环节的可靠性指标λ_bus和r_bus进行等值：

λ_s＝λ_bus；

r_s＝r_bus；

其中，λ_bus和r_bus分别为输电环节负荷节点的可靠性指标中的年均削负荷频率和平均削负荷持续时间，λ_s和r_s分别为配电环节的电源节点的年均故障率和平均修复时间。

根据所述最优负荷削减模型如下公式获取输电环节的负荷节点可靠性指标λ_sj和r_sj：

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}=\underset{\underset{i\≠k}{i\∈F}}{\mathrm{\Σ}}{f}_i+f_k=\underset{\underset{i\≠k}{i\∈F}}{\mathrm{\Σ}}{P}_i\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{in}}+P_k\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{kn}};$

$r_{\mathrm{sj}}=\frac{8760\·(\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}{P}_i+P_k)}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}};$

其中，λ_sj为负荷节点j的年均故障率，r_sj为负荷节点j的年均修复时间，f_i为所述电网系统经一次状态转移从系统状态i到达非故障状态的转移频率，f_k为所述电网系统经一次状态转移从系统状态k到达非故障状态的转移频率，P_i为系统状态i的概率，λ_m,in为输电环节的元件m从系统状态i离开的转移率，若输电环节的元件m正常，则λ_m,in为失效率，λ_m,in＝-λ_m,，若输电环节的元件m处于停运，则λ_m,in为修复率，即λ_m,in＝-μ_m,，n为输电环节的元件总数，F为用于使负荷节点削减的系统状态集合。

通过如下所述公式获取输电环节的负荷节点可靠性指标λ_sj和r_sj分别对输电环节的元件可靠性参数λ_tk和r_tk的变化的敏感度：

$\frac{\∂{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}=\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}[\frac{P_i}{u_{k=1}}(\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}{r}_{\mathrm{tk}}}{8760}-1)-\frac{P_i}{u_{k=1}}\·\frac{r_{\mathrm{tk}}}{8760}\·\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{in}}]+\frac{P_k}{u_{k=0}}\·\frac{r_{\mathrm{tk}}}{8760}\·\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{kn}};$

$\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}{{\∂r}_{\mathrm{tk}}}=\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}[-\frac{P_i}{u_{k=1}}\·\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}{8760}\·\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{in}}]+\frac{P_k}{u_{k=0}}\·(\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}{8760}\·\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{kn}}-\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}{r_{\mathrm{tk}}});$

$\begin{array}{c}\frac{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}=\frac{r_{\mathrm{tk}}\·(\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}-\frac{P_i}{u_{k=1}}+\frac{P_k}{u_{k=0}})-r_{\mathrm{sj}}\·\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}};\\ \frac{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}{{\∂r}_{\mathrm{tk}}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}\·(\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}\frac{P_i}{u_{k=1}}+\frac{P_k}{u_{k=0}})-r_{\mathrm{sj}}\·\frac{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}{{\∂\mathrm{\γ}}_{\mathrm{tk}}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}};\end{array}$

$u_{k=1}=1-\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}{r}_{\mathrm{tk}}}{8760}$

$u_{k=0}=1-u_{k-1}\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}{r}_{\mathrm{tk}}}{8760};$

其中，可靠性参数λ_tk、r_tk为输电环节元件k的年均故障率和平均修复时间，μ_k为输电环节的元件k的修复率，μ_k＝1/r_tk；u_k＝1为输电环节的元件k的可用率，u_k＝0为输电环节的元件k的不可用率。

本实施方式，可快速获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度。

在一个实施例中，假设输电环节含有m个元件，其可靠性参数构成的向量(λ_t1r_t1λ_t2r_t2…λ_tmr_tm)，输电环节与配电环节之间通过n个节点相连接。在输电环节进行灵敏度分析，求解输电网n个负荷节点的可靠性指标向量(λ_s1r_s1λ_s2r_s2…λ_snr_sn)^T对m个元件可靠性参数的偏微分，写成雅可比矩阵形式：

$J_t=\left[\begin{array}{ccccccc}\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\\ \frac{{\∂r}_{s1}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{{\∂r}_{s1}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{{\∂r}_{s1}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{{\∂r}_{s1}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{{\∂r}_{s1}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{{\∂r}_{s1}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\\ \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\\ \frac{{\∂r}_{s2}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{{\∂r}_{s2}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{{\∂r}_{s2}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{{\∂r}_{s2}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{{\∂r}_{s2}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{{\∂r}_{s2}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\\ \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\\ \frac{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\end{array}\right]$

以下所述是本发明基于电网多环节灵敏度的电网调控方法第三实施方式。

本实施方式所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法与第一实施方式和第二实施方式的区别在于：获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度的步骤包括以下步骤：

将馈线F_i划分σi个最小隔离区。

基于停电原因通过以下所述公式获取馈线Fi的SAIFI、SAIDI和ASAI为配电环节的可靠性指标：

$\mathrm{SAIFI}=\frac{\underset{S=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_s(\underset{k\∈B_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k+\underset{k\∈C_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k+\underset{k\∈D_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k)}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\mathrm{SAIDI}=\frac{\underset{S=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_s(\underset{k\∈B_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_b+\underset{k\∈C_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_{\mathrm{cc}}+\underset{k\∈D_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_d)}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\mathrm{ASAI}=1-\frac{\mathrm{SAIDI}}{8760};$

t_cc＝t_cA_alt+t_d(1-A_alt)

；

$A_{\mathrm{alt}}=1-\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}{r}_{\mathrm{alt}}}{8760};$

其中，A_alt为备用电源的可用率，λ_alt和r_alt为备用电源的年均故障率和平均修复时间，t_c为平均联络开关倒闸时间，S为最小隔离区的编号，Bs、Cs、Ds分别为由最小隔离区s故障而引起的B类、C类、D类最小隔离区的集合，Ns为最小隔离区s内所含的负荷节点的供电户数，t_b、t_cc、t_d分别为隔离开关操作时间、联络开关倒闸时间、故障停运时间。

本实施方式获取的配电环节的可靠性指标可从频率、时间和概率三个不同角度全面描述电网系统的供电能力。

在一个实施例中，获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度的步骤还包括以下步骤：

获取输电环节的输电网与配电环节的馈线间的连接类型，其中，所述连接类型包括通过主电源路径连接、通过备用电源路径连接和无连接；

根据与所述连接类型的连接路径，分别获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分。

在另一个实施例中，根据所述连接类型，分别获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分的步骤包括以下步骤：

当所述连接类型为主电源路径连接时，通过以下所述公式获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分：

$\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}}=\frac{\underset{k\∈B_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k+\underset{k\∈C_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k+\underset{k\∈D_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\γ}}_{\mathrm{si}}}=0;$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}}=\frac{\underset{k\∈B_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_b+\underset{k\∈C_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_{\mathrm{cc}}+\underset{k\∈D_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{si}}}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$ $\frac{\∂\mathrm{SD}}{\∂{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{si}}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}\·\underset{k\∈D_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}}=-\frac{1}{8760}\frac{\∂\mathrm{SD}}{\∂{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}};$

$\frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{\mathrm{si}}}=-\frac{1}{8760}\frac{\∂\mathrm{SD}}{\∂r_{\mathrm{si}}};$

其中，SF、SD和AS分别对应SAIFI、SAIDI和ASAI；

将获取的配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分作为配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度。

在其他实施例中，根据所述连接类型，分别获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分的步骤包括以下步骤：

当所述连接类型为备电源路径连接时，通过以下所述公式获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分：

$\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}=0;$

$\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}=0;$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}=\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}+\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}\frac{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}};$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}=\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}+\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}\frac{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}};$

$\frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}}=-\frac{1}{8760}\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}};$

$\frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{\mathrm{si}}}=-\frac{1}{8760}\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{si}}};$

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}=\underset{\underset{k\≠1}{k\∈F}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_k+{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}};$

$r_{\mathrm{alt}}=\frac{\underset{\underset{k\≠1}{k\∈F}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_k{t}_k+{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}{r}_{\mathrm{sj}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}};$

$\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}=1;$

$\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}=0;$

$\frac{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}=\frac{r_{\mathrm{sj}}-r_{\mathrm{alt}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}};$

$\frac{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}};$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}=\frac{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_s\left(\underset{k\∈C_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k\frac{r_{\mathrm{alt}}}{8760}(r_s-t_c)\right)}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}=\frac{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_s\left(\underset{k\∈C_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{8760}(r_s-t_c)\right)}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

其中，SF、SD和AS分别对应SAIFI、SAIDI和ASAI，λ_alt和r_alt为馈线F_j的备用电源Salt的可靠性参数，F表示馈线F_j中所有使得S_alt停电的最小隔离区的集合，t_k为最小隔离区k使得S_alt停电的时长；

将获取的配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分作为配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度。

进一步地，配电环节的可靠性指标函数向量(SAIFISAIDIASAI)^T对n个节点的可靠性参数(λ_s1r_s1λ_s2r_s2…λ_snr_sn)的偏微分，写成雅可比矩阵形式为：

$J_d=\left[\begin{array}{ccccccc}\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂r}_{s1}}& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂r}_{s2}}& \·\·\·& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}\\ \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{s1}}& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{s2}}& \·\·\·& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}\\ \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{s1}}& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{s1}}& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{s2}}& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{s2}}& \·\·\·& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sn}}}& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{\mathrm{sn}}}\end{array}\right]$

根据公式J_S＝J_dJ_t可获得以下形式的第三灵敏度：

$J_S=\left[\begin{array}{ccccccc}\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\\ \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\\ \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t1}}& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{t1}}& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{t2}}& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{t2}}& \·\·\·& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tm}}}& \frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{\mathrm{tm}}}\end{array}\right]$

以下所述是本发明基于电网多环节灵敏度的电网调控方法第四实施方式。

本实施例与第一至第三实施方式的区别在于：输电环节的系统如图3所示，为IEEE-RTS79系统，含两种不同电压等级节点24个，其中230kV节点10个，138kV节点14个，并配置有230kV变压器5台，230kV线路21回，138kV线路10回，138kV电缆2回。配电网环节的系统如图4所示，为更加突出多环节系统灵敏度分析效果对IEEE-RBTS BUS6配电系统进行了改动。该配电环节选取IEEE-RTS79的BUS5、BUS6作为电源，馈线F₁通过主电源路径与节点Bus5连接，通过备用电源路径与Bus6连接。馈线F₂的连接情况与其相反。馈线F₄仅通过主电源路径与节点Bus6连接，与Bus5无连接。在每个配网负荷点变压器的高压侧均装有熔断器。即该系统具有负荷节点(LP1-LP40)共40个，熔断器38个，配电变压器38台，断路器11台，隔离开关15台，联络开关1台。其中，图3中元件的编号、类型和位置如表1所示，表1中L代表架空线路，C代表电缆，T代表变压器：

优选地，设线路的故障率是0.05次/(年·km)，修复时间为8h；变压器故障率为0.015次/(年·台)，修复时间为48h；隔离开关的操作时间tb为0.5h；联络开关的倒闸时间tc为1.0h；假设熔断器都能100％可靠熔断。

在一个实施例中，分析输电环节负荷节点Bus5、Bus6的年均切负荷频率和切负荷平均持续时间指标λs5、rs5、λs6、rs6对输电网电气元件的可靠性参数λt、rt的第一灵敏度。具体地可仅选取较为典型的15个输电环节元件，其中包括1条电缆(元件8)，5个变压器(元件33-37)和9条架空线路(其他)，所述第一灵敏度和元件编号与元件位置、元件类型的对应关系见表2和表3。

表2输电环节负荷节点Bus5对输电网元件的第一灵敏度：

表3输电环节负荷节点Bus6对输电网元件的第一灵敏度：

在另一个实施例中，分析配电环节3条馈线F1、F2、F4的供电可靠性指标SAIFI、SAIDI对配电环节电源节点(即输电环节的负荷节点)Bus5、Bus6的可靠性参数λs、rs的第二灵敏度，见表4至表6。

表4配电环节馈线F1对电源节点可靠性的第二灵敏度：

表5配电环节馈线F2对电源节点可靠性的第二灵敏度：

表6配电环节馈线F4对电源节点可靠性的第二灵敏度：

在其他实施例中，利用雅可比矩阵快速求解馈线F1、F2和F4的可靠性指标SAIFI、SAIDI对输电环节元件可靠性参数λt、rt的第三灵敏度分析，如表7至表9所示.

表7配电环节馈线F₁对输电环节元件可靠性指标的第三灵敏度：

表8配电环节馈线F₂对输电环节元件的第三灵敏度：

表9配电环节馈线F₄对输电网元件的第三灵敏度：

进一步地，结合表4、表5和表6可知：配电环节的馈线的SAIFI仅受到主电源路径上的输电网负荷节点的λ的影响；

结合表4、表5可知：有备用电源的配网馈线SAIDI受到主电源路径上输电网负荷节点的λ的较大影响，受到备用电源路径上输电网负荷节点的λ和r的很小影响，不受主电源路径上输电网负荷节点的r的影响。这是因为馈线F1与F2分别引自两个变电站，彼此之间通过联络开关转供电，使得其停电时间不受各自主电源的平均停电时间影响，而主要取决于联络开关的倒闸操作时间。

对比表5、表6可知：无备用电源的配网馈线相比有备用电源的配网馈线，其可靠性受主电源节点的可靠性的影响程度很大，对输电网负荷节点的可靠性水平有很强的依赖性。取自不同变电站的馈线互为备用，不仅提高了配网整体的可靠性水平，还在一定程度上增强了配网可靠性对输电网可靠性不良影响的抵御能力。

对比表7、表8，对馈线F1可靠性影响最大的输电元件为线路7，对馈线F2可靠性影响最大的输电元件为线路8、9、17。可知，大部分的输电网元件都会对配电网的可靠性造成一定影响，但对不同的配电馈线，影响其可靠性的输电网薄弱环节不同。通过多环节系统的灵敏度分析，能够跨越输配界限，有针对性的发现影响系统可靠性的薄弱环节。

对比表8、表9，由于主电源都取自Bus6，馈线F2，F4的SAIFI对输电网元件可靠性参数的灵敏度情况基本一致，但是由于F4没有备用电源，导致其SAIDI会受到输电网部分元件(如线路8、9、17)的严重影响。可知，跨变电站的备用电源接线方式可以在输电网可靠性不佳的情况下，显著减少配电馈线受输电网影响而导致的停电时间，极大改善配电网的供电可靠性。

请参阅图5，图5本发明电网多环节灵敏度的电网调控系统第一实施方式的结构示意图。

本实施方式所述的电网多环节灵敏度的电网调控系统，包括第一获取模块100、第二获取模块200、第三获取模块300和调控模块400，其中：

第一获取模块100，用于获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度，生成第一灵敏度。

第二获取模块200，用于获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成第二灵敏度。

第三获取模块300，用于基于负荷-电源可靠性等值原则，获取所述第一灵敏度和所述第二灵敏度的乘积量，生成所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度。

调控模块400，用于根据所述第三灵敏度，对电网系统进行调控。

本实施方式所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控系统，可直接获取输电环节的元件可靠性参数对配电环节的可靠性指标的影响，进而基于所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度，对电网系统进行调控，可快速精确地找出配电环节及输电环节的薄弱节点，从而减少电网系统的运行风险，极大地提高电网系统的运行效率。

本实施方式的系统用于实现以上所述的电网多环节灵敏度的电网调控方法中的操作。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度，生成第一灵敏度；

获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成第二灵敏度；

基于负荷-电源可靠性等值原则，根据所述第一灵敏度和所述第二灵敏度，获取所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度；

根据所述第三灵敏度，对电网系统进行调控。

2.根据权利要求1所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，其特征在于，获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度的步骤包括以下步骤：

通过对电网系统进行故障状态分析与潮流计算，检验电网系统的运行是否满足安全约束条件；

若不满足，则采用最优负荷削减模型计算负荷削减量，生成所述输电环节的负荷节点可靠性指标。

3.根据权利要求2所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，其特征在于，获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度，生成第一灵敏度的步骤包括以下步骤：

通过以下所述公式对所述配电环节的可靠性参数λ_s和r_s与所述输电环节的可靠性指标λ_bus和r_bus进行等值：

λ_s＝λ_bus；

r_s＝r_bus；

其中，λ_bus和r_bus分别为输电环节负荷节点的可靠性指标中的年均削负荷频率和平均削负荷持续时间，λ_s和r_s分别为配电环节的电源节点的年均故障率和平均修复时间；

根据所述最优负荷削减模型如下公式获取输电环节的负荷节点可靠性指标λ_sj和r_sj：

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}=\underset{\underset{i\≠k}{i\∈F}}{\mathrm{\Σ}}{f}_i+f_k=\underset{\underset{i\≠k}{i\∈F}}{\mathrm{\Σ}}{P}_i\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{in}}+P_k\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{kn}};$

$r_{\mathrm{sj}}=\frac{8760\·(\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}{P}_i+P_k)}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}};$

其中，λ_sj为负荷节点j的年均故障率，r_sj为负荷节点j的年均修复时间，f_i为所述电网系统经一次状态转移从系统状态i到达非故障状态的转移频率，f_k为所述电网系统经一次状态转移从系统状态k到达非故障状态的转移频率，P_i为系统状态i的概率，P_k为系统状态k的概率，λ_m,in为输电环节的元件m从系统状态i离开的转移率，若输电环节的元件m正常，则λ_m,in为失效率，λ_m,in＝-λ_m,，若输电环节的元件m处于停运，则λ_m,in为修复率，即λ_m,in＝-μ_m,，n为输电环节的元件总数，F为用于使负荷节点削减的系统状态集合；

通过如下所述公式获取输电环节的负荷节点可靠性指标λ_sj和r_sj分别对输电环节的元件可靠性参数λ_tk和r_tk的变化的敏感度，生成所述第一灵敏度：

$\frac{\∂{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}=\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}[\frac{P_i}{u_{k=1}}(\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}{r}_{\mathrm{tk}}}{8760}-1)-\frac{P_i}{u_{k=1}}\·\frac{r_{\mathrm{tk}}}{8760}\·\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{in}}]+\frac{P_k}{u_{k=0}}\·\frac{r_{\mathrm{tk}}}{8760}\·\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{kn}};$

$\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}{{\∂r}_{\mathrm{tk}}}=\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}[-\frac{P_i}{u_{k=1}}\·\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}{8760}\·\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{in}}]+\frac{P_k}{u_{k=0}}\·(\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}{8760}\·\underset{m=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{m,\mathrm{kn}}-\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}{r_{\mathrm{tk}}});$

$\frac{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}=\frac{r_{\mathrm{tk}}\·(\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}-\frac{P_i}{u_{k=1}}+\frac{P_k}{u_{k=0}})-r_{\mathrm{sj}}\·\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}};$

$\frac{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}{{\∂r}_{\mathrm{tk}}}=\frac{r_{\mathrm{tk}}\·(\underset{\underset{i\≠k}{i\∈D}}{\mathrm{\Σ}}-\frac{P_i}{u_{k=1}}+\frac{P_k}{u_{k=0}})-r_{\mathrm{sj}}\·\frac{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}{{\∂\mathrm{\γ}}_{\mathrm{tk}}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}};$

$u_{k=1}=1-\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}{r}_{\mathrm{tk}}}{8760};$ $u_{k=0}=1-u_{k-1}\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{tk}}{r}_{\mathrm{tk}}}{8760};$

其中，可靠性参数λ_tk、r_tk为输电环节元件的年均故障率和平均修复时间，μ_k为输电环节的元件k的修复率，μ_k＝1/r_tk；u_k＝1为输电环节的元件k的可用率，u_k＝0为输电环节的元件k的不可用率。

4.根据权利要求1所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度的步骤包括以下步骤：

以各种开关装置将所述配电环节的配电网划分为两个以上的最小隔离区；

对划分的最小隔离区进行故障枚举，并利用可达性矩阵确定无故障的最小隔离区与主电源和备用电源之间的连接关系；

根据确定的连接关系判定故障后果模式，并根据故障后果模式获取所述配电环节的可靠性指标。

5.根据权利要求4所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度的步骤包括以下步骤：

将馈线F_i划分σi个最小隔离区；

基于停电原因通过以下所述公式获取馈线F_i的SAIFI、SAIDI和ASAI为配电环节的可靠性指标：

$\mathrm{SAIFI}=\frac{\underset{S=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_s(\underset{k\∈B_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k+\underset{k\∈C_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k+\underset{k\∈D_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k)}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\begin{array}{c}\mathrm{SAIDI}=\frac{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_s(\underset{k\∈B_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_b+\underset{k\∈C_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_{\mathrm{cc}}+\underset{k\∈D_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_d)}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};\\ \mathrm{ASAI}=1-\frac{\mathrm{SAIDI}}{8760};\end{array}$

t_cc＝t_cA_alt+t_d(1-A_alt)

；

$A_{\mathrm{alt}}=1-\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}{r}_{\mathrm{alt}}}{8760};$

其中，A_alt为备用电源的可用率，λ_alt和r_alt为备用电源的年均故障率和平均修复时间，t_c为平均联络开关倒闸时间，S为最小隔离区的编号，Bs、Cs、Ds分别为由最小隔离区s故障而引起的B类、C类、D类最小隔离区的集合，Ns为最小隔离区s内所含的负荷节点的供电户数，t_b、t_cc、t_d分别为隔离开关操作时间、联络开关倒闸时间、故障停运时间。

6.根据权利要求5所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，其特征在于，获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成第二灵敏度的步骤还包括以下步骤：

获取输电环节的输电网与配电环节的馈线间的连接类型，其中，所述连接类型包括通过主电源路径连接、通过备用电源路径连接和无连接；

根据与所述连接类型的连接路径，分别获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分，生成所述第二灵敏度。

7.根据权利要求6所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，其特征在于，根据所述连接类型，分别获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分的步骤包括以下步骤：

当所述连接类型为主电源路径连接时，通过以下所述公式获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分：

$\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}}=\frac{\underset{k\∈B_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k+\underset{k\∈C_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k+\underset{k\∈D_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\γ}}_{\mathrm{si}}}=0;$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}}=\frac{\underset{k\∈B_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_b+\underset{k\∈C_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{t}_{\mathrm{cc}}+\underset{k\∈D_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{si}}}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$ $\frac{\∂\mathrm{SD}}{\∂{\mathrm{\γ}}_{\mathrm{si}}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}\·\underset{k\∈D_1}{\mathrm{\Σ}}{N}_k}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}}=-\frac{1}{8760}\frac{\∂\mathrm{SD}}{\∂{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}};$

$\frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{\mathrm{si}}}=-\frac{1}{8760}\frac{\∂\mathrm{SD}}{\∂r_{\mathrm{si}}};$

其中，SF、SD和AS分别对应SAIFI、SAIDI和ASAI；

将获取的配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分作为配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成所述第二灵敏度。

8.根据权利要求6所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，其特征在于，根据所述连接类型，分别获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分的步骤包括以下步骤：

当所述连接类型为备电源路径连接时，通过以下所述公式获取配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分：

$\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}=0;$

$\frac{\∂\mathrm{SF}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}=0;$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}=\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}+\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}\frac{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}};$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}=\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}+\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}\frac{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}};$

$\frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}}=-\frac{1}{8760}\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{si}}};$

$\frac{\∂\mathrm{AS}}{{\∂r}_{\mathrm{si}}}=-\frac{1}{8760}\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{si}}};$

${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}=\underset{\underset{k\≠1}{k\∈F}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_k+{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}};$

$r_{\mathrm{alt}}=\frac{\underset{\underset{k\≠1}{k\∈F}}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_k{t}_k+{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}{r}_{\mathrm{sj}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}};$

$\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}=1;$

$\frac{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}=0;$

$\frac{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}=\frac{r_{\mathrm{sj}}-r_{\mathrm{alt}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}};$

$\frac{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}{{\∂r}_{\mathrm{sj}}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{sj}}}{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}};$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}=\frac{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_s\left(\underset{k\∈C_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k\frac{r_{\mathrm{alt}}}{8760}(r_s-t_c)\right)}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

$\frac{\∂\mathrm{SD}}{{\∂r}_{\mathrm{alt}}}=\frac{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_s\left(\underset{k\∈C_s}{\mathrm{\Σ}}{N}_k\frac{{\mathrm{\λ}}_{\mathrm{alt}}}{8760}(r_s-t_c)\right)}{\underset{s=1}{\overset{\mathrm{\σi}}{\mathrm{\Σ}}}{N}_s};$

其中，SF、SD和AS分别对应SAIFI、SAIDI和ASAI，λ_alt和r_alt为馈线F_j的备用电源Salt的可靠性参数，F表示馈线F_j中所有使得S_alt停电的最小隔离区的集合，t_k为最小隔离区k使得S_alt停电的时长；

将获取的配电环节的可靠性指标SAIFI、SAIDI和ASAI的偏微分作为配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成所述第二灵敏度。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的基于电网多环节灵敏度的电网调控方法，其特征在于，根据所述第一灵敏度和所述第二灵敏度，获取所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度步骤还包括以下步骤：

以如下公式电网系统的可靠性指标函数：

I_s＝f_s{I_t(x_t,y_t,z_t),x_d,y_d,z_d}；

其中，I_s表示电网系统可靠性指标，I_t表示输电网可靠性指标，x_t表示输电网的拓扑结构，x_d表示配电网的拓扑结构，y_t表示输电网中元件的电气参数，y_d表示配电网中元件的电气参数，z_t表示输电网中元件的可靠性参数,z_d表示配电网中元件的可靠性参数；

基于负荷-电源可靠性等值原则，获取所述第一灵敏度和所述第二灵敏度的乘积量，生成所述第三灵敏度。

10.一种基于电网多环节灵敏度的电网调控系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取输电环节的负荷节点可靠性指标对输电环节的元件可靠性参数的变化的敏感度，生成第一灵敏度；

第二获取模块，用于获取配电环节的可靠性指标对所述负荷节点可靠性指标的变化的敏感度，生成第二灵敏度；

第三获取模块，用于基于负荷-电源可靠性等值原则，根据所述第一灵敏度和所述第二灵敏度，获取所述配电环节的可靠性指标对所述输电环节的元件可靠性参数的变化的第三灵敏度；

调控模块，用于根据所述第三灵敏度，对电网系统进行调控。