CN104835000A - 一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，包括以下步骤：1)根据实际配电网的参数构建配电网馈线节点图；2)根据配电网馈线节点图和浴盆曲线获取设备使用时间与失效率之间的关系，并根据威布尔分布构建由配网元件检修引起的停电模型3)根据元件负载率以及元件负载率和元件扩容概率之间的紧密关联性，构建由配网元件扩容引起的停电模型；4)采用遍历法在配电网馈线节点图中对配电网内每条馈线所有节点进行停电假设，分别得到故障时可靠性指标与预安排停电情况下的可靠性指标，并计算得到系统的可靠性指标。与现有技术相比，本发明具有方法先进、效果准确等优点。

Description

一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法

技术领域

本发明涉及一种配电网可靠性评估方法，尤其是涉及一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法。

背景技术

随着用户对供电质量要求的不断提高，配电系统可靠性评估越来越受到广泛重视。目前，配电网可靠性评估方法可分为模拟法和解析法两大类，模拟法可获得可靠性指标的概率分布，向用户提供大量信息，但计算时间长、准确度低，实际应用少；解析法计算简单、计算速度较快，主要包括故障模式影响分析法、网络等值法、最小路法和贝叶斯网络法等。然而，上述可靠性评估方法大多仅考虑电力元件的故障停电，忽略了对供电可靠性影响更大的预安排停电，使计算得到的可靠性指标与实际偏差较大。考虑复杂转供和预安排停电的配电网可靠性评估认为各个节点的年预安排停电次数和每次预安排停电时间是比较固定的，同样利用遍历法对配电网内每条馈线所有节点进行停电假设，进行配电网可靠性指标分析，但该方法没有考虑配电网元件的实际运行状况对元件预安排停电概率的影响，配电网可靠性评估中预安排停电的实用数学模型分析了预安排停电的各类工程、检修项目的不同影响范围，认为预安排停电的类型与频率是确定性信息，提出了不同类型停电的可靠性评估数学模型，但该文未说明预安排停电频率的求取方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法先进、效果准确的考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，包括以下步骤：

1)根据实际配电网的参数构建配电网馈线节点图；

2)根据配电网馈线节点图和浴盆曲线获取设备使用时间与失效率之间的关系，并根据威布尔分布构建由配网元件检修引起的停电模型；

3)根据元件负载率以及元件负载率和元件扩容概率之间的紧密关联性，构建由配网元件扩容引起的停电模型；

4)采用遍历法在配电网馈线节点图中对配电网内每条馈线所有节点进行停电假设，分别得到故障时可靠性指标与预安排停电情况下的可靠性指标，并计算得到得到系统的可靠性指标。

所述的预安排停电包括配网元件检修停电和配网元件扩容停电。

所述的步骤2)中构建配网元件检修引起的停电模型具体包括以下步骤：

21)获取满足威布尔分布的变电设备失效分布函数F(t)为：

$F\left(t\right)=1-\exp [-{\left(\frac{t}{\mathrm{\α}}\right)}^{\mathrm{\β}}]$

其中，t为时间，α为尺度参数，β为形状参数；

22)根据变电设备失效分布函数F(t)得到可靠度函数R(t)和失效率函数λ(t)，分别为：

$R\left(t\right)=1-F\left(t\right)=\exp [-{\left(\frac{t}{\mathrm{\α}}\right)}^{\mathrm{\β}}]$

$\mathrm{\λ}\left(t\right)=\frac{R^{\′}\left(t\right)}{R\left(t\right)}=\frac{\mathrm{\β}{t}^{\mathrm{\β}-1}}{{\mathrm{\α}}^{\mathrm{\β}}};$

23)根据失效率函数λ(t)得到在[t₁,t₂]时间段内的设备风险函数H(Δt)为：

$H\left(\mathrm{\Δt}\right)=H(t_1-t_2)={\∫}_{t_1}^{t_2}\mathrm{\λ}\left(t\right)\mathrm{dt}$

24)根据设备风险函数H(Δt)计算得到相邻两次预安排检修的时间间隔tt_i，得到预安排检修率为

t_i+1＝t_i+tt_i

${\∫}_{t_i}^{t_{i+1}}\mathrm{\λ}\left(t\right)\mathrm{dt}=H_{\max }$

T_i+＝T_i-×ε(0＜ε＜1)

其中，t_i为设备第i次进行预安排检修时实际役龄，T_i-为检修之前等效役龄，T_i+为检修之后等效役龄，tt_i为从第i次预安排检修到第i+1次预安排检修经过时间，ε为检修役龄折旧率，H_max为每个预安排检修间期内最大允许的风险值。

所述的步骤21)中α和β根据元件失效历史数据采用最小二乘法确定。

所述的步骤3)中构建配网元件扩容引起的停电模型符合以下条件：

(1)影响变电设备扩容可能性的主要因素包括变电设备的负载率均值δ、负载率峰值σ以及负载率均值的增加值Δδ和负载率峰值的增加值Δσ；

(2)变电设备的负载率均值δ在不高于时被认为完全不需要被扩容，在不低于时被认为必须要被扩容，变电设备的负载率峰值σ在不高于时被认为完全不需要被扩容，在不低于时被认为必须要被扩容，并且

(3)变电设备的负载率δ在上述的和之间时，设备扩容可能性与负载率δ之间关系呈指数为e的幂次分布；

(4)变电设备的负载率δ逐年增长，并且在所考虑的时间范围内，变电设备的负荷平缓增长，满足：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\Δ\δ}\≤{\stackrel{\‾}{\mathrm{\δ}}}_{+}-{\stackrel{\‾}{\mathrm{\δ}}}_{-}\\ \mathrm{\Δ\σ}\≤{\stackrel{\‾}{\mathrm{\σ}}}_{+}-{\stackrel{\‾}{\mathrm{\σ}}}_{-}\end{array}\right.;$

(5)变电设备的负载率对设备扩容可能性的影响大于变电设备的负载率的增长绝对值对设备扩容可能性的影响；

(6)针对单个变电设备，每年最多只发生一次因扩容而停电的事件，设备的扩容可能性就是该设备当年的预安排扩容率。

所述的步骤3)中构建配网元件扩容引起的停电模型为：

P＝c×[a×P₁+(1-a)P₃]+(1-c)×[b×P₂+(1-b)P₄]

$P_1=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{\&delta;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}\\ {\left(\frac{\mathrm{\&delta;}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}\right)}^e,& {\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}<\mathrm{\&delta;}<{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}\\ 100\%,& \mathrm{\&delta;}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}\end{array}\right.$

$P_2=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{\&sigma;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}\\ {\left(\frac{\mathrm{\&sigma;}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}}\right)}^e,& {\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}<\mathrm{\&sigma;}<{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}\\ 100\%,& \mathrm{\&sigma;}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}\end{array}\right.$

$P_3=\frac{1}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}{P}_1\mathrm{\&Delta;\&delta;}$

$P_4=\frac{1}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}\mathrm{\&sigma;}}_{-}}{P}_2\mathrm{\&Delta;\&sigma;}$

其中，P为预安排扩容率，P₁为仅考虑变电设备的负载率均值的扩容可能性，P₂为仅考虑变电设备的负载率峰值的扩容可能性，P₃为仅考虑变电设备的负载率均值增加值的扩容可能性，P₄为考虑变电设备的负载率峰值增加值的扩容可能性，a、b、c均为加权值。

所述的步骤4)中计算得到系统的可靠性指标具体包括以下步骤：

41)根据由配网元件检修引起的停电模型获取预安排检修率；

42)根据由配网元件扩容引起的停电模型获取预安排扩容率；

43)根据预安排检修率和预安排扩容率加和得到预安排停电情况下的可靠性指标；

44)根据配电网馈线节点的元件，采用现有的考虑故障停电的配电网可靠性评估方法得到故障时可靠性指标；

45)根据故障时可靠性指标与预安排停电情况下的可靠性指标加和计算系统的可靠性指标。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、方法先进：本发明提出了考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，相对于传统的配电网可靠性评估方法，该方法不仅考虑了故障停电对配电网可靠性的影响，而且将占停电事件更多比重的预安排停电也考虑在内，认为电力设备按照一定概率发生各类停电事件，根据停电原因将预安排停电事件分为检修类和扩容类，并将电力设备分类建立相关的停电模型，各个电力设备按照一定的概率影响配电网的可靠性评估结果。

二、考虑全面：本发明考虑到了不同转供方式对配电网可靠性的影响，基于不同实际区域以及环境因素，提出了从节点距离转供联络线远近、节点优先级考虑和转供联络线负载均衡三个不同角度来考虑负荷转供的方式，为相关部门更好地应对各种配电网停电，做到减小停电带来的影响，减少停电造成的损失，更快更方便地恢复供电提供支撑。

三、效果准确：本发明计及预安排停电对配网可靠性计算的影响，提出了有效的预安排停电模型，通过把预安排停电归结为检修和扩容两大类，利用威布尔分布描述的浴盆曲线得到配电网元件设备的失效率与服役时间之间的关系，进而推导了检修概率模型，根据配电网元件设备的负载率与扩容之间的内在联系，提出了用负载率表示的扩容概率模型。

附图说明

图1为设备失效概率的浴盆曲线图。

图2为设备风险函数曲线图。

图3为RBTS母线2系统接线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：

预安排停电模型

检修预安排停电模型：

影响配网可靠性的电力设备包括输电线路、变电设备和开关三大类。与其他两类设备相比，输电线生命周期相对较长，老化速度较慢，因而其检修周期相对较长，检修概率相对较小。变电设备老化速度相对较快，故其检修周期相对较短，检修概率相对较大。

如图1所示，为了确定变电设备的合理检修周期，必须考虑设备失效率。一般来讲，当设备失效率随着时间升高时，检修周期也应相应缩短。变电设备使用时间与失效率满足浴盆曲线。

威布尔分布是当前工业界对设备寿命可靠性分析中应用最广且最有效的模型之一，能够较完整地体现浴盆曲线的特点。因而，本发明假设变电设备失效分布函数满足如下威布尔分布：

$F\left(t\right)=1-\exp [-{\left(\frac{t}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^{\mathrm{\&beta;}}]$

对威布尔分布函数而言，形状参数β表征电力设备所处的运行阶段：

a)当β＜1时，设备运行于早期失效期，失效率呈现递减分布，设备风险函数为上凸曲线；

b)当β＝1时，设备运行于偶然失效期，失效率基本保持稳定不变，设备风险函数为直线；

c)当β＞1时，设备运行于耗损失效期，失效率呈现递增分布，设备风险函数为下凸曲线。

对于模型中威布尔分布的尺度参数与形状参数，可以根据原件失效历史数据，采用最小二乘法来确定。

另外，根据可靠性相关定义，可得到可靠度函数R(t)、失效率函数λ(t)如下(式中，t为时间，α为尺度参数，β为形状参数)：

$R\left(t\right)=1-F\left(t\right)=\exp [-{\left(\frac{t}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^{\mathrm{\&beta;}}]$

$\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)=\frac{R^{\&prime;}\left(t\right)}{R\left(t\right)}=\frac{\mathrm{\&beta;}{t}^{\mathrm{\&beta;}-1}}{{\mathrm{\&alpha;}}^{\mathrm{\&beta;}}};$

根据失效率函数λ(t)得到在[t₁,t₂]时间段内的设备风险函数H(Δt)为：

$H\left(\mathrm{\&Delta;t}\right)=H(t_1-t_2)={\&Integral;}_{t_1}^{t_2}\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)\mathrm{dt}$

如图2所示，风险函数是一条由0开始单调递增函数：

为了考虑检修对设备性能改善的影响，本发明给出以下设定条件：

a)、在预安排检修间隔期间，系统设备故障能立即被修复，即不会影响到下一次的预安排检修时间；

b)、每次预安排检修都能够使得设备的性能得到一定的提升，设备的故障率会有一定的下降，这里使用参数ε(0＜ε＜1)来表征检修的效果，即检修之后设备的等效役龄变为原来的ε倍，假定每次检修效果相同，即ε为一定值；

c)、假定设备在每个预安排检修间期内最大允许的风险值为H_max，则设备预安排检修间期末时刻风险值达到最大值，故以此确定每次预安排检修之后下一次预安排检修的时间。

假设设备第i次进行预安排检修时实际役龄为t_i(从设备投入运行开始计时)，检修之前等效役龄为T_i-，检修之后等效役龄为T_i+，从第i次预安排检修到第i+1次预安排检修经过时间tt_i，因此可得到以下关系：

T_i+＝T_i-×ε

${\&Integral;}_{t_i}^{t_{i+1}}\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)\mathrm{dt}=H_{\max }$

t_i+1＝t_i+tt_i

通过多次计算直至达到设备的生命周期就可以给出设备的预安排检修计划；通过上述计算所得到的相邻两次预安排检修的时间间隔tt_i，而预安排检修率就是，一般以(次/年)作为单位。

扩容预安排停电模型：

电力设备的扩容(不考虑输电线路和开关，主要为变电设备)最主要的原因是随着时间的推移，用户数量以及用户用电量不断增长，即变电设备的负载率过高。因此，变电设备负载率是评判变电设备是否需要扩容最为重要的依据，为此作如下设定：

(1)影响变电设备扩容可能性的主要因素包括变电设备的负载率均值δ、负载率峰值σ以及负载率均值的增加值Δδ和负载率峰值的增加值Δσ；

(2)变电设备的负载率均值δ在不高于时被认为完全不需要被扩容，在不低于时被认为必须要被扩容，变电设备的负载率峰值σ在不高于时被认为完全不需要被扩容，在不低于时被认为必须要被扩容，并且

(3)变电设备的负载率δ在上述的和之间时，设备扩容可能性与负载率δ之间关系呈指数为e的幂次分布；

(4)变电设备的负载率δ逐年增长，并且在所考虑的时间范围内，变电设备的负荷平缓增长，满足：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;\&delta;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}\\ \mathrm{\&Delta;\&sigma;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}\end{array}\right.;$

(5)变电设备的负载率对设备扩容可能性的影响大于变电设备的负载率的增长绝对值对设备扩容可能性的影响；

(6)针对单个变电设备，每年最多只发生一次因扩容而停电的事件，设备的扩容可能性就是该设备当年的预安排扩容率。

基于上述假设：

a)、仅考虑变电设备的负载率均值，扩容可能性P₁与负载率均值δ的函数关系如下：

$P_1=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{\&delta;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}\\ {\left(\frac{\mathrm{\&delta;}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}\right)}^e,& {\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}<\mathrm{\&delta;}<{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}\\ 100\%,& \mathrm{\&delta;}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}\end{array}\right.$

b)、仅考虑变电设备的负载率均值，扩容可能性P₂与负载率均值σ的函数关系如下：

$P_2=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{\&sigma;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}\\ {\left(\frac{\mathrm{\&sigma;}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}}\right)}^e,& {\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}<\mathrm{\&sigma;}<{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}\\ 100\%,& \mathrm{\&sigma;}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}\end{array}\right.$

c)、仅考虑变电设备的负载率均值，扩容可能性P₃与负载率均值δ的函数关系如下：

$P_3=\frac{1}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}{P}_1\mathrm{\&Delta;\&delta;}$

c)、仅考虑变电设备的负载率均值，扩容可能性P₄与负载率均值σ的函数关系如下：

$P_4=\frac{1}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}\mathrm{\&sigma;}}_{-}}{P}_2\mathrm{\&Delta;\&sigma;}$

因此，针对配电网设备元件的负载率均值、负载率峰值以及负载率均值的增长绝对值和负载率峰值的增长绝对值中的单一影响，本发明建立了设备扩容预安排停电模型。通过综合考虑这四个因素，可以更真实准确地反应设备的扩容实际。将上述四个单一模型加权，得出扩容预安排停电模型的表达式：

P＝c×[a×P₁+(1-a)P₃]+(1-c)×[b×P₂+(1-b)P₄]

其中a、b和c均为属于(0,1)的权重系数，取值需要根据配电网的实际情况来决定，一般来说，可以把a和b均设定值接近于1的值，c接近于0.5的值。

通过上述分析，可以获得各元件设备的预安排停电率(等于预安排检修率与预安排扩容率之和)。

考虑预安排停电的配电网可靠性评估

故障停电发生后，依据停电时间不同，配电网中的节点可分为四类：1)A类节点，不受故障影响，不需要停电；2)B类节点，故障后停电1次，停电时间为故障隔离时间；3)C类节点，故障后停电1次，停电时间为转供时间；4)D类节点，故障后停电1次，停电时间为故障修复时间。

类似于故障停电，在预安排停电情况下，配电网中的节点也可分为以下4类：1)A类节点，该类节点和故障时相同，不受故障影响，不需要停电；2)E类节点，预安排停电时停电1次，停电时间为停电隔离操作时间；3)F类节点，预安排停电时停电1次，停电时间为停电隔离操作加上转供时间；4)G类节点，预安排停电时停电1次，停电时间为预安排停运时间。

如图3所示，以RBTS母线2系统为例，假设在图中元件上发生故障或预安排停电，则全系统的节点类型可划分为表1所示(假设所有负荷均能被转供)。

表1节点类型划分

本发明首先对网络图进行简化等效，其等效原则为：等效节点内任何设备故障影响范围一致，因此可以把等效节点内所有设备当作一个整体进行处理。

在对网络进行转供分析时，本文从以下三方面入手：

a)节点距离转供联络线远近(方式1)；

b)节点优先级(方式2)；

c)转供联络线负载均衡考虑(方式3)。

转供成功的必要条件如下：

a)转供馈线有充裕的容量可供另一条馈线上部分负荷点转供。

b)转供之后，潮流分布均满足网络约束条件。

理论上可以得到三种不同的可靠性结果分析，但上述网络中每条馈线都仅仅只有一条转供联络线，故从上述三个角度进行分析时，由方式1和方式3得到的结果是相同的。

本发明采用图3所示RBTS母线2系统进行分析，该标准系统共含有4条馈线，22台配变，故障率参数见表2，各类时间参数见表3。

表2可靠性参数表

表3设备预安排停电时间、隔离时间、转供时间

表4变电设备预安排停电概率

表5输电线路预安排停电概率

比较表2、表4和表5可知，变电设备的预安排停电概率大于其故障概率，因此变电设备的预安排停电对配电网可靠性的影响较大。输电线路的预安排停电概率小于其故障概率，因而变电设备的故障是影响配电网可靠性的主要因素。

评估整个配电网的可靠性时，这里考虑2种负荷转供方式，即转供从节点距离转供联络线远近考虑(转供方式1)和转供从节点优先级考虑(转供方式2)，整个系统在计及和不计及预安排停电影响时的可靠性指标见表6。

表6配电系统可靠性指标

由表6可以看出，在考虑了预安排停电因素后，配电系统可靠性指标发生以下变化：

1)系统用户平均停电次数有了明显且合理的增加；

2)系统用户平均停电时间也有了明显增加；

3)一般情况下，同一节点因为故障而停电的时间要大于预安排停电的时间，所以在计及了预安排停电的因素，计算得到的用户平均每次停电持续时间有了明显的减少；

4)平均供电可用度并没有只计及故障停电因素计算得到的那么高；

5)系统用户年平均缺供电量有了一定的增加。综合来讲，在计及了预安排停电的因素之后，配电网供电可靠性指标评估的计算变得更加合理、更加精确。

本文研究了不同转供方式对配电网可靠性的影响。基于不同实际区域以及环境因素，提出了从节点距离转供联络线远近、节点优先级考虑和转供联络线负载均衡三个不同角度来考虑负荷转供的方式，为相关部门更好地应对各种配电网停电，做到减小停电带来的影响，减少停电造成的损失，更快更方便地恢复供电提供支撑。

为了计及预安排停电对配网可靠性计算的影响，提出了有效的预安排停电模型。通过把预安排停电归结为检修和扩容两大类，利用威布尔分布描述的浴盆曲线得到配电网元件设备的失效率与服役时间之间的关系，进而推导了检修概率模型。根据配电网元件设备的负载率与扩容之间的内在联系，提出了用负载率表示的扩容概率模型。

算例研究了多联络多分段情况下的复杂配电网等效建模和评估工作，为实际大规模复杂配电网的可靠性评估工作提供了参考。

Claims (7)

1.一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据实际配电网的参数构建配电网馈线节点图；

2)根据配电网馈线节点图和浴盆曲线获取设备使用时间与失效率之间的关系，并根据威布尔分布构建由配网元件检修引起的停电模型；

3)根据元件负载率以及元件负载率和元件扩容概率之间的紧密关联性，构建由配网元件扩容引起的停电模型；

4)采用遍历法在配电网馈线节点图中对配电网内每条馈线所有节点进行停电假设，分别得到故障时可靠性指标与预安排停电情况下的可靠性指标，并计算得到得到系统的可靠性指标。

2.根据权利要求1所述的一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述的预安排停电包括配网元件检修停电和配网元件扩容停电。

3.根据权利要求1所述的一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述的步骤2)中构建配网元件检修引起的停电模型具体包括以下步骤：

21)获取满足威布尔分布的变电设备失效分布函数F(t)为：

$F\left(t\right)=1-\exp [-{\left(\frac{t}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^{\mathrm{\&beta;}}]$

其中，t为时间，α为尺度参数，β为形状参数；

22)根据变电设备失效分布函数F(t)得到可靠度函数R(t)和失效率函数λ(t)，分别为：

$R\left(t\right)=1-F\left(t\right)=\exp {[-\left(\frac{t}{\mathrm{\&alpha;}}\right)}^{\mathrm{\&beta;}}]$

$\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)=\frac{R^{\&prime;}\left(t\right)}{R\left(t\right)}=\frac{{\mathrm{\&beta;t}}^{\mathrm{\&beta;}-1}}{{\mathrm{\&alpha;}}^{\mathrm{\&beta;}}};$

23)根据失效率函数λ(t)得到在[t₁,t₂]时间段内的设备风险函数H(Δt)为：

$H\left(\mathrm{\&Delta;t}\right)=H(t_1-t_2)={\&Integral;}_{t_1}^{t_2}\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)\mathrm{dt};$

24)根据设备风险函数H(Δt)计算得到相邻两次预安排检修的时间间隔tt_i，得到预安排检修率为

t_i+1＝t_i+tt_i

${\&Integral;}_{t_{i+}}^{t_{i+}}\mathrm{\&lambda;}\left(t\right)\mathrm{dt}=H_{\max }$

T_i+＝T_i-×ε(0＜ε＜1)

其中，t_i为设备第i次进行预安排检修时实际役龄，T_i-为检修之前等效役龄，T_i+为检修之后等效役龄，tt_i为从第i次预安排检修到第i+1次预安排检修经过时间，ε为检修役龄折旧率，H_max为每个预安排检修间期内最大允许的风险值。

4.根据权利要求3所述的一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述的步骤21)中α和β根据元件失效历史数据采用最小二乘法确定。

5.根据权利要求1所述的一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述的步骤3)中构建配网元件扩容引起的停电模型符合以下条件：

(1)影响变电设备扩容可能性的主要因素包括变电设备的负载率均值δ、负载率峰值σ以及负载率均值的增加值Δδ和负载率峰值的增加值Δσ；

(2)变电设备的负载率均值δ在不高于时被认为完全不需要被扩容，在不低于时被认为必须要被扩容，变电设备的负载率峰值σ在不高于时被认为完全不需要被扩容，在不低于时被认为必须要被扩容，并且

(3)变电设备的负载率δ在上述的和之间时，设备扩容可能性与负载率δ之间关系呈指数为e的幂次分布；

(4)变电设备的负载率δ逐年增长，并且在所考虑的时间范围内，变电设备的负荷平缓增长，满足：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\&Delta;\&delta;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}\\ \mathrm{\&Delta;\&sigma;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}\end{array}\right.;$

(5)变电设备的负载率对设备扩容可能性的影响大于变电设备的负载率的增长绝对值对设备扩容可能性的影响；

(6)针对单个变电设备，每年最多只发生一次因扩容而停电的事件，设备的扩容可能性就是该设备当年的预安排扩容率。

6.根据权利要求1所述的一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述的步骤3)中构建配网元件扩容引起的停电模型为：

P＝c×[a×P₁+(1-a)P₃]+(1-c)×[b×P₂+(1-b)P₄]

$P_1=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{\&delta;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}\\ {\left(\frac{\mathrm{\&delta;}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}\right)}^e,& {\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}<\mathrm{\&delta;}<{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}\\ 100\%,& \mathrm{\&delta;}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}\end{array}\right.$

$P_2=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{\&sigma;}\&le;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}\\ {\left(\frac{\mathrm{\&sigma;}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}}\right)}^e,& {\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}<\mathrm{\&sigma;}<{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}\\ 100\%,& \mathrm{\&sigma;}\&GreaterEqual;{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}\end{array}\right.$

$P_3=\frac{1}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&delta;}}}_{-}}{P}_1\mathrm{\&Delta;\&delta;}$

$P_4=\frac{1}{{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{+}-{\stackrel{\&OverBar;}{\mathrm{\&sigma;}}}_{-}}{P}_2\mathrm{\&Delta;\&sigma;}$

其中，P为预安排扩容率，P₁为仅考虑变电设备的负载率均值的扩容可能性，P₂为仅考虑变电设备的负载率峰值的扩容可能性，P₃为仅考虑变电设备的负载率均值增加值的扩容可能性，P₄为考虑变电设备的负载率峰值增加值的扩容可能性，a、b、c均为加权值。

7.根据权利要求1所述的一种考虑预安排停电的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述的步骤4)中计算得到系统的可靠性指标具体包括以下步骤：

41)根据由配网元件检修引起的停电模型获取预安排检修率；

42)根据由配网元件扩容引起的停电模型获取预安排扩容率；

43)根据预安排检修率和预安排扩容率加和得到预安排停电情况下的可靠性指标；

44)根据配电网馈线节点的元件，采用现有的考虑故障停电的配电网可靠性评估方法得到故障时可靠性指标；

45)根据故障时可靠性指标与预安排停电情况下的可靠性指标加和计算系统的可靠性指标。