CN104392117A - 一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法 - Google Patents

一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法 Download PDF

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CN104392117A CN201410638385.4A CN201410638385A CN104392117A CN 104392117 A CN104392117 A CN 104392117A CN 201410638385 A CN201410638385 A CN 201410638385A CN 104392117 A CN104392117 A CN 104392117A
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王旭东
李树青
胡晓辉
袁世强
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Abstract

本发明公开了一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,包括连接数据源,访问线路数据表,搜索所有与电源点直接相连的支路,作为各馈线或子树的根结点,从某一馈线的根结点开始搜索,形成系统拓扑信息;访问设备分布数据表和设备可靠性数据表,确定支路—元件关系;访问节点数据表,含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性;根据步骤为各节点设置的馈线标志以及求得的各负荷点的可靠性指标,可求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。本发明可直接定位引起负荷停电的开关或开关所在的路径,定义了故障点关联开关集的概念,并提出了一种新的含多类配电终端的配电系统可靠性分析方法,思路明确、直观,易于实现。

Description

一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法
技术领域
本发明属于供配电技术领域,尤其涉及一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法。
背景技术
配电系统元件多、结构复杂,据统计约80%的用户停电事故是由配电系统故障引起的,因此,配电系统的可靠性对保障用户供电非常重要。
当前,针对配电系统可靠性分析已经开展了很多研究;配电系统可靠性分析的基本思路为依次计算各个负荷点的可靠性指标,最后由所有负荷点的可靠性指标综合得到系统可靠性指标;其中常用的一种分析方法为故障模式影响分析法(FMEA法);在一般的FMEA法中,需根据故障点和负荷点的位置在网络结构中反复搜索,并根据开关安装的情况及开关类型确定故障对负荷的影响程度和停电时间。
随着配电自动化的发展,配电网改造和建设势在必行;大量的配电终端如一遥、二遥、三遥等被装设到分段开关、联络开关上;终端覆盖率的大幅提高必然会对发生故障后的故障定位和故障隔离时间即用户停电时间产生较大影响,从而影响了配电系统的可靠性;然而目前针对各类型配电终端对于配电系统可靠性的影响和分析方法尚缺乏相关研究;虽然在进行可遥控开关的优化配置时提出了含可遥控开关时的可靠性计算方法,将故障引起负荷的停电时间存储在逻辑结构矩阵(LSM)内,但该矩阵是为其开关优化配置服务,并未形成系统的可靠性分析方法。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,旨在解决国内缺少系统的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,该配电终端对配电系统可靠性影响分析方法包括以下步骤:
步骤一,连接数据源,访问线路数据表,搜索所有与电源点直接相连的支路,作为各馈线或子树的根结点,从某一馈线的根结点开始搜索,形成系统拓扑信息;
步骤二,访问设备分布数据表和设备可靠性数据表,确定支路—元件关系;
步骤三,访问节点数据表,含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性,具体包括:
第一步,访问节点数据表,形成负荷点链表并给每一负荷点进行参数赋值;递归搜索拓扑树,使每一条馈线上的所有负荷点都和该拓扑树中的结点链接起来,即为每一个负荷点都赋其相应的前趋结点;
第二步,含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性;
选取一故障元件,得到故障关联开关集;
选取一负荷点,得到故障类型;
分析该负荷点的停电时间:若为A类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障修复时间;若为D类故障,则停电时间等于0;若为B或C类故障,则根据最短路的三遥终端配置情况分析故障隔离时间,如果最短路有三遥终端,则故障隔离时间为0,否则通过负荷-开关映射得到故障关联开关集(FRSS)内对应开关的开关操作时间作为故障隔离时间;若为B类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间加联络开关切换时间;若为C类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间;
若所有负荷点已分析完毕,执行下一步;否则选择下一个负荷点,重复选取一负荷点,得到故障类型;
若所有故障元件已分析完毕,执行下一步;否则选择下一个故障元件重复选取一故障元件,得到故障关联开关集;
步骤四,根据步骤二中为各节点设置的馈线标志以及由步骤三求得的各负荷点的可靠性指标,可求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。
进一步,在步骤一中,形成系统拓扑信息具体包括以下步骤:
第一步,连接数据源,访问线路数据表,搜索所有与电源点直接相连的支路,作为各馈线或子树的根结点;
第二步,从某一馈线的根结点开始搜索,如果第二支路的起点为第一支路的终点,则第二支路形成第一支路的一个后继结点,同时第一支路为第二支路的前趋结点;同时将馈线支路中的节点都设置标志,值为馈线根结点的序号,目的是将节点按照所属馈线划分开来;依次递归搜索,形成存储该馈线拓扑信息的子树;
第三步,依次对各馈线重复第二步,直至形成整个系统的拓扑树;
进一步,配电终端按照实现功能不同分为三类:一遥终端具有故障信息上报功能或开关状态遥信功能;二遥终端具有故障信息上报,有开关状态遥信或电流遥测功能;三遥终端配备具有故障信息上报,开关状态遥信、电流遥测和开关遥控功能,要求所控的开关加装电动操作机构。
进一步,根据故障对于某负荷点的影响情况,将引起负荷停运的故障类型可分为A、B、C、D四类:A类故障引起负荷的停运,停运时间为故障定位时间加故障修复时间,T=t1+t3;B类故障引起负荷的停运,故障后负荷通过联络开关切换到备用电源,停运时间为故障定位时间加故障隔离时间加切换恢复时间,T=t1+t2+t4;C类故障引起负荷的停运,停运时间为故障定位时间加故障隔离时间,T=t1+t2;D类故障对负荷无影响,T=0;T为负荷停电时间,t1为故障定位时间,t2为故障隔离时间,t3为故障修复时间,t4为联络开关切换时间。
进一步,故障隔离时间的分析如下:
称负荷点到故障点间的路径为最短路,统计最短路上实现三遥功能开关的数目N,若N=0,则该负荷的故障隔离时间等于该负荷对应的FRSS内开关的开关时间,即t2=ts;若N≥1,则该负荷的故障隔离时间等于0,即t2=0;
其中负荷点到故障点间的最短路采用多种图论算法获取,一次性获取某故障点到所有负荷点的路径,对于边数m、顶点数n的网络图,经典的Dijkstra算法复杂度为O(n2),采用堆优化的Dijkstra算法,计算复杂度降为O(nlogn)。
本发明提供的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,首先定义了故障点关联开关集(FRSS,Fault Relevant Switch Set)的概念,并提出了一种新的含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法(DSRATU,Distribution SystemReliability Analysis with Terminal Units),介绍了故障定位时间分析、故障隔离时间处理、最短路含三遥处理等,然后给出了所提方法的算法流程,最后给出了算例实施情况,证明了所提方法的有效性。本发明可直接定位引起负荷停电的开关或开关所在的路径,义了故障点关联开关集的概念,并提出了一种新的含多类配电终端的配电系统可靠性分析方法,所提算法思路明确、直观,易于实现。
附图说明
图1是本发明实施例提供的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法流程图;
图2是本发明实施例提供的简单辐射状配电系统示意图;
图3是本发明实施例提供的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法实施例的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的RBTS母线2配电系统主接线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示,本发明实施例的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法包括以下步骤:
S101:连接数据源,访问线路数据表,搜索所有与电源点直接相连的支路,作为各馈线或子树的根结点,从某一馈线的根结点开始搜索,形成系统拓扑信息;
S102:访问设备分布数据表和设备可靠性数据表,确定支路—元件关系;由于树结点是由电气拓扑图中的线路及各保护设备组成;
S103:访问节点数据表,含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法(DSRATU)计算负荷点可靠性;
S104:根据步骤S102中为各节点设置的馈线标志以及由步骤S103求得的各负荷点的可靠性指标,可求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。
在步骤S101中,形成系统拓扑信息具体包括以下步骤:
第一步,连接数据源,访问线路数据表,搜索所有与电源点直接相连的支路,作为各馈线或子树的根结点;
第二步,从某一馈线的根结点开始搜索,如果第二支路的起点为第一支路的终点,则第二支路形成第一支路的一个后继结点,同时第一支路为第二支路的前趋结点;同时将馈线支路中的节点都设置标志,其值为馈线根结点的序号,目的是将节点按照所属馈线划分开来;依次递归搜索,形成存储该馈线拓扑信息的子树;
第三步,依次对各馈线重复步骤二,直至形成整个系统的拓扑树;
在步骤S102中,结点的可靠性参数赋值具体包括:
访问设备分布数据表和设备可靠性数据表,确定支路—元件关系;由于树结点是由电气拓扑图中的线路及各保护设备(可能包括变压器)组成,它们在可靠性分析中属串联关系,因此结点可靠性参数可以用串联等值结构进行计算;
在步骤S103中,负荷点可靠性参数的计算具体包括:
第一步,访问节点数据表,形成负荷点链表并给每一负荷点进行参数赋值;递归搜索拓扑树,使每一条馈线上的所有负荷点都和该拓扑树中的结点链接起来,即为每一个负荷点都赋其相应的前趋结点;
第二步,含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法(DSRATU)计算负荷点可靠性;
选取一故障元件,得到其故障关联开关集(FRSS);
选取一负荷点,得到故障类型;
分析该负荷点的停电时间:若为A类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障修复时间;若为D类故障,则停电时间等于0;若为B或C类故障,则根据最短路的三遥终端配置情况分析故障隔离时间,如果最短路有三遥终端,则故障隔离时间为0,否则通过负荷-开关映射得到故障关联开关集(FRSS)内对应开关的开关操作时间作为故障隔离时间;若为B类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间加联络开关切换时间;若为C类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间;
若所有负荷点已分析完毕,执行下一步;否则选择下一个负荷点,重复选取一负荷点,得到故障类型;
若所有故障元件已分析完毕,执行下一步;否则选择下一个故障元件重复选取一故障元件,得到其故障关联开关集(FRSS)。
本发明提出的DSRATU法采用FMEA法的思想,采用了一种更加简洁的分析方法,即在分析每个故障对每个负荷的影响时,通过形成的负荷-开关映射直定位对应的开关,其开关时间即是故障隔离时间;若最短路有实现三遥功能开关,则故障隔离时间近似为0,思路直观清晰,易于实现;此外,非自动开关可以具有不同的开关时间,计算更加准确。
本发明的具体实施例:
本发明分析了各类型配电终端对于配电系统可靠性的影响,首先定义了故障点关联开关集(FRSS,Fault Relevant Switch Set)的概念,并提出了一种新的含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法(DSRATU,DistributionSystem Reliability Analysis with Terminal Units),介绍了故障定位时间分析、故障隔离时间处理、最短路含三遥处理等,然后给出了所提方法的算法流程,最后给出了算例实施情况,证明了所提方法的有效性。
1、配电终端:
配电终端按照实现功能不同分为三类:一遥终端具有故障信息上报功能,也可有开关状态遥信功能;二遥终端具有故障信息上报(也可有开关状态遥信)和电流遥测功能;三遥终端配备具有故障信息上报(也可有开关状态遥信)、电流遥测和开关遥控功能,要求所控的开关加装电动操作机构;本发明将配备一遥、二遥或三遥配电终端的开关分别称为实现一遥、二遥、三遥功能开关,并基于此分类进行可靠性分析;
2、含配电终端的配电系统可靠性分析方法:
实际系统中配变支路出口通常装有跌落式熔断器,在配变发生故障时可瞬时切除故障,馈线出口开关不断开,从而仅影响本支路负荷,对其它负荷无影响;开关故障率远低于线路,其故障修复时间较大,其它处理方式与线路相同,下面主要探讨线路故障;
下述分析中,T为负荷停电时间,t1为故障定位时间,t2为故障隔离时间,t3为故障修复时间,t4为联络开关切换时间;
2.1、配电系统故障分类:
根据故障对于某负荷点的影响情况,将引起负荷停运的故障类型可分为A、B、C、D四类:A类故障引起负荷的停运,停运时间为故障定位时间加故障修复时间,T=t1+t3;B类故障引起负荷的停运,故障后负荷通过联络开关切换到备用电源,停运时间为故障定位时间加故障隔离时间加切换恢复时间,T=t1+t2+t4;C类故障引起负荷的停运,停运时间为故障定位时间加故障隔离时间,T=t1+t2;D类故障对负荷无影响,T=0;
1.2故障定位时间分析:
一遥多为故障指示器,发生故障时从电源点到故障点间所有一遥终端挂牌,故障点下游所有一遥终端不挂牌,从而定位故障发生在相邻的挂牌与不挂牌的两个一遥终端间;若该区域较大仍难以具体定位,则需通过遥测数据进一步判断故障位置;
二遥、三遥终端均有遥测,发生故障后,首先通过一遥定位故障区段,然后进一步分析遥测的电流数据并结合短路计算帮助故障定位;若故障区域内有三遥终端,可瞬时定位故障位置;若故障区域内没有三遥终端,部分智能的三遥终端可通过局部网络式通信实现故障瞬时定位,但这依赖于网络具体的终端配置;
FMEA法中故障定位时间取常数(含在故障隔离时间内),在含配电终端的配电系统可靠性分析中也大致可使用一个常数(故障定位时间期望值)作为故障定位时间;在一定程度的配电终端覆盖率下,各种故障情况下的故障定位时间均得到不同程度的减小,t1可统一取一较小的常数;
2.3、故障隔离时间分析:
故障隔离时间为开关的开关时间:实现一遥、二遥功能开关不具遥控功能,需要工程人员赶到现场开断开关,使用该时间的期望值(常数)作为故障隔离时间;实现三遥功能开关具有遥控功能,不需工程人员到现场,其开关时间很短,认为等于0;
若要得到具体某负荷点与某线路故障间实现隔离的时间,则定义故障关联开关集FRSS(Fault Relevant Switch Set):故障点的所有相邻开关组成关联开关集FRSS,其内有m个开关(通常m为2,有分支情况下m为3或以上),故障所在馈线上除故障区域内负荷的所有负荷点按其到故障点经过的m个开关分为m组,每组负荷停电时间T内的t2部分即为其对应FRSS内开关的开关时间ts
以图2所示简单辐射状配电系统说明FRSS的概念:假设线路L2故障,则其所有相邻开关S1、S2组成故障点关联开关集FRSS,所有非故障区域的负荷LP1、LP3、LP4、LP5按FRSS内开关分为两组,{LP1、LP4、LP5}和{LP3},前者通过开关S1与故障点相连,后者通过开关S2与故障点相连;
从实际角度看,只有当开关S1断开后,馈线首开关CB才能闭合,{LP1、LP4、LP5}组内负荷恢复供电;只有开关S2断开后,联络开关才能闭合,使{LP3}组内负荷恢复供电;
因此,{LP1、LP4、LP5}组内负荷的停电时间为故障定位时间加开关S1的开关时间,即T=t1+ts1;{LP3}组内负荷的停电时间为故障定位时间加开关S2的开关时间加联络开关切换时间,即T=t1+ts2+t4;ts1、ts2为开关S1、S2的开关时间,取决于开关所装终端的情况,若装有一遥、二遥终端,则开关时间等于工程人员赶到现场开断开关所需时间,若装有三遥终端,则开关时间等于遥控操作时间(0);
2.4、最短路含三遥分析:
在FRSS内开关为非自动开关,且更远一级开关为自动开关的情况下,调度员将遥控断开离故障更远一级的自动开关,使该自动开关外的负荷快速恢复供电,然后工程人员到现场断开FRSS内对应的非自动开关;
仍以图2所示简单配电系统为例,当线路L2发生故障,FRSS包括开关S1、S2,若开关S1为非自动开关,而开关S3为实现三遥功能开关,则调度员将首先通过遥控操作远程断开S3,使负荷LP4、LP5通过联络开关迅速恢复供电,而不必等待工程人员赶到现场将开关S1断开,这样负荷LP4、LP5的可靠性得到极大改善;若相联络的馈线供电能力不足,则需要甩掉一部分负荷,这涉及更复杂的调度策略,不属本发明研究范畴;
在这种控制策略下,位于FRSS内非自动开关与更远一级自动开关之间的负荷停电时间不变,而其它负荷(不含不受故障影响的负荷)的停电时间较2.3的控制策略均得到降低,减小的停电时间等于FRSS非自动开关的开关时间;
由上述分析可装,2.3故障隔离时间的分析不尽合理;因此修改如下:
称负荷点到故障点间的路径为最短路,统计最短路上实现三遥功能开关的数目N,若N=0,则该负荷的故障隔离时间等于该负荷对应的FRSS内开关的开关时间,即t2=ts;若N≥1,则该负荷的故障隔离时间等于0,即t2=0;
其中负荷点到故障点间的最短路可采用多种图论算法获取,本发明采用图论中求单源最短路径的Dijkstra算法,该算法是解决单源最短路问题最经典的算法,其核心思想是贪心算法(Greedy Algorithm),由荷兰计算机科学家Dijkstra发现,这个算法至今已超过50年历史,但是因为它的稳定性和通俗性,到现在依然强健;Dijkstra算法可一次性获取某故障点到所有负荷点的路径,对于边数m、顶点数n的网络图,经典的Dijkstra算法复杂度为O(n2),本发明采用堆优化的Dijkstra算法,其计算复杂度降为约O(nlogn),对于规模较大的配电系统可显著降低计算量;
2.5、FRSS法流程:
本发明为契合终端装设的实际情况提出的含终端配电系统的可靠性分析方法DSRATU法的过程如下,流程如图3所示;
步骤一,形成系统拓扑信息:
1)连接数据源,访问线路数据表,搜索所有与电源点直接相连的支路,作为各馈线(子树)的根结点;
2)从某一馈线的根结点开始搜索,如果第二支路的起点为第一支路的终点,则第二支路形成第一支路的一个后继结点,同时第一支路为第二支路的前趋结点;同时将馈线支路中的节点都设置标志,其值为馈线根结点的序号,目的是将节点按照所属馈线划分开来;依次递归搜索,形成存储该馈线拓扑信息的子树;
3)依次对各馈线重复步骤二,直至形成整个系统的拓扑树;
步骤二,结点的可靠性参数赋值:
访问设备分布数据表和设备可靠性数据表,确定支路—元件关系;由于树结点是由电气拓扑图中的线路及各保护设备(可能包括变压器)组成,它们在可靠性分析中属串联关系,因此结点可靠性参数可以用串联等值结构进行计算;
步骤三,负荷点可靠性参数的计算:
1)访问节点数据表,形成负荷点链表并给每一负荷点进行参数赋值;递归搜索拓扑树,使每一条馈线上的所有负荷点都和该拓扑树中的结点链接起来,即为每一个负荷点都赋其相应的前趋结点;
2)DSRATU法计算负荷点可靠性;
①选取一故障元件,得到其故障关联开关集FRSS;
②选取一负荷点,得到故障类型;
③分析该负荷点的停电时间:若为A类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障修复时间;若为D类故障,则停电时间等于0;若为B或C类故障,则根据最短路的三遥终端配置情况分析故障隔离时间,如果最短路有三遥终端,则故障隔离时间为0,否则通过负荷-开关映射得到FRSS内对应开关的开关操作时间作为故障隔离时间;若为B类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间加联络开关切换时间;若为C类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间;
④若所有负荷点已分析完毕,执行下一步;否则选择下一个负荷点,重复②;
⑤若所有故障元件已分析完毕,执行下一步;否则选择下一个故障元件重复①;
步骤四,系统可靠性指标的计算:
根据步骤二中为各节点设置的馈线标志以及由步骤三求得的各负荷点的可靠性指标,可求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。
本发明提出的DSRATU法采用FMEA法的思想,采用了一种更加简洁的分析方法,即在分析每个故障对每个负荷的影响时,通过形成的负荷-开关映射直定位对应的开关,其开关时间即是故障隔离时间;若最短路有实现三遥功能开关,则故障隔离时间近似为0,思路直观清晰,易于实现;此外,非自动开关可以具有不同的开关时间,计算更加准确。
通过以下的测试对本发明的应用效果做进一步的说明:
本发明采用RBTS的BUS2算例系统,如图4所示,设计了两个终端配置方案P1、P2对所提FRSS法进行测试:
P1:除馈线首开关外无实现三遥功能开关;
P2:在P1基础上设置开关S1、S8为实现三遥功能开关;
表1-4为测试结果,表1为P1中L1故障对所有负荷的FRSS分析,包括故障对于各负荷点的类型、最短路上实现三遥功能开关数、负荷在FRSS内对应开关及负荷点停电时间等;P2下,表1中的五个B类故障负荷到故障点上有实现三遥功能开关即S1,其停电时间为0,如表2所示;
表3、表4为FMEA法和FRSS法对P1的可靠性计算结果,可见二者完全相同,验证了所提方法的正确性;表3、表4为FRSS法对于P1、P2的计算结果,可见P2可靠性指标优于P1,说明将两个开关配置三遥终端可显著提高供电可靠性;
表1 P1中L1故障下所有负荷的FRSS分析
表2 P2中L1故障下部分负荷的FRSS分析
表3 FMEA法与DSRATU法对P1的可靠性指标计算结果对比
表4 DSRATU法对P1与P2的可靠性指标计算结果对比
对RBTS BUS2算例系统的测试显示,在不考虑故障定位时间和三遥终端遥控的前提下,FMEA法与FRSS法得到了相同的结果,证明了本算法的正确性。当最短路上三遥终端遥控情况下,FRSS计算结果显示系统具有更高的可靠性指标,配电终端的装设较大程度地改善了系统供电可靠性,进一步证明了所提方法的有效性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,其特征在于,该配电终端对配电系统可靠性影响分析方法包括以下步骤:
步骤一,连接数据源,访问线路数据表,搜索所有与电源点直接相连的支路,作为各馈线或子树的根结点,从某一馈线的根结点开始搜索,形成系统拓扑信息;
步骤二,访问设备分布数据表和设备可靠性数据表,确定支路—元件关系;
步骤三,访问节点数据表,含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性,具体包括:
第一步,访问节点数据表,形成负荷点链表并给每一负荷点进行参数赋值;递归搜索拓扑树,使每一条馈线上的所有负荷点都和拓扑树中的结点链接起来,即为每一个负荷点都赋前趋结点;
第二步,含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性;
选取一故障元件,得到故障关联开关集;
选取一负荷点,得到故障类型;
分析该负荷点的停电时间:A类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障修复时间;D类故障,则停电时间等于0;B或C类故障,则根据最短路的三遥终端配置情况分析故障隔离时间,如果最短路有三遥终端,则故障隔离时间为0,否则通过负荷-开关映射得到故障关联开关集内对应开关的开关操作时间作为故障隔离时间;B类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间加联络开关切换时间;C类故障,则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间;
若所有负荷点已分析完毕,执行下一步判断;否则选择下一个负荷点,重复选取一负荷点,得到故障类型;
若所有故障元件已分析完毕,执行步骤四;否则选择下一个故障元件重复选取一故障元件,得到故障关联开关集;
步骤四,根据步骤二中为各节点设置的馈线标志以及由步骤三求得的各负荷点的可靠性指标,求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。
2.如权利要求1所述的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,其特征在于,在步骤一中,形成系统拓扑信息具体包括以下步骤:
第一步,连接数据源,访问线路数据表,搜索所有与电源点直接相连的支路,作为各馈线或子树的根结点;
第二步,从某一馈线的根结点开始搜索,如果第二支路的起点为第一支路的终点,则第二支路形成第一支路的一个后继结点,同时第一支路为第二支路的前趋结点;同时将馈线支路中的节点都设置标志,值为馈线根结点的序号,目的是将节点按照所属馈线划分开来;依次递归搜索,形成存储该馈线拓扑信息的子树;
第三步,依次对各馈线重复第二步,直至形成整个系统的拓扑树。
3.如权利要求1所述的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,其特征在于,配电终端按照实现功能不同分为三类:一遥终端具有故障信息上报功能或开关状态遥信功能;二遥终端具有故障信息上报,有开关状态遥信或电流遥测功能;三遥终端配备具有故障信息上报,开关状态遥信、电流遥测和开关遥控功能,要求所控的开关加装电动操作机构。
4.如权利要求1所述的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,其特征在于,根据故障对于某负荷点的影响情况,将引起负荷停运的故障类型可分为A、B、C、D四类:A类故障引起负荷的停运,停运时间为故障定位时间加故障修复时间,T=t1+t3;B类故障引起负荷的停运,故障后负荷通过联络开关切换到备用电源,停运时间为故障定位时间加故障隔离时间加切换恢复时间,T=t1+t2+t4;C类故障引起负荷的停运,停运时间为故障定位时间加故障隔离时间,T=t1+t2;D类故障对负荷无影响,T=0;T为负荷停电时间,t1为故障定位时间,t2为故障隔离时间,t3为故障修复时间,t4为联络开关切换时间。
5.如权利要求4所述的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法,其特征在于,故障隔离时间的分析如下:
称负荷点到故障点间的路径为最短路,统计最短路上实现三遥功能开关的数目N,N=0,则负荷的故障隔离时间等于负荷对应的故障关联开关集内开关的开关时间,即t2=ts;N≥1,则负荷的故障隔离时间等于0,即t2=0;
其中负荷点到故障点间的最短路采用多种图论算法获取,一次性获取某故障点到所有负荷点的路径,对于边数m、顶点数n的网络图,经典的Dijkstra算法复杂度为O n2,采用堆优化的Dijkstra算法,计算复杂度降为O nlogn。
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