CN105406470A - 一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法 - Google Patents

一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法 Download PDF

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Abstract

一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，包括：根据开关安装位置将包含有源配电网划分为9个区域；根据不同的故障分区对应的可靠性计算表达式，计算故障所处馈线对应的故障点造成的负荷点停电持续时间，包括：计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，及计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间；通过计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间，衡量系统可靠性，具体是采用系统平均停电频率指标SAIFI和系统平均停电持续时间指标SAIDI，来衡量系统可靠性。本发明的方法减少了分析量，能够对含分布式电源的配电网可靠性进行精确评估，对未来我国有源配电网的发展提供可靠性评估依据。

Description

一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法
技术领域
本发明涉及一种有源配电网可靠性评估方法。特别是涉及一种用于公共机构城市配电网规划工作的基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法。
背景技术
配电系统作为联系终端用户与发、输电系统的纽带，是保证用户安全可靠供电的重要环节。随着配电系统中分布式电源接入的迅速普及，分布式电源以其自身的特点给配电系统带来了多种影响的同时，也将改变原有的配电系统可靠性评估的理论与方法。由于用户可以同时从传统电源和分布式电源两方面获取电能，配电系统的故障模式影响分析过程将发生根本性改变，需要考虑系统的孤岛运行。因此，在原有配电网可靠性评估方法的基础上，结合分布式电源的特点，对含分布式电源的配电网进行可靠性评估，对配电网的规划和运行具有重要的指导意义。
传统的配电网可靠性评估方法主要包括解析法和蒙特卡洛法两类。针对不同的配电系统模式、复杂程度以及所需求的分析深度不同，选用的评估方法也不同。随着分析深度的日益延伸，解析法的分析过程会变得异常庞杂，计算量也会大幅度增加。因此在评估配电网可靠性时，主要考虑的是蒙特卡洛法，即利用计算机产生随机数对元件的失效事件进行抽样构成系统失效事件集，再通过统计的方式计算可靠性指标的一类方法。在这种方法中，系统的失效状态由计算机随机抽样产生，代替了解析法中的人工选取过程，其中一个抽样点表示一个实际的样本，系统的可靠性指标是在积累了足够的样本数目后，对每个样本的状态估计结果进行统计而得到。因此，相对于解析法，蒙特卡洛模拟法不仅比较直观，而且更容易模拟负荷变化等随机因素和系统的校正控制策略。随着计算机运算速度的不断提升和电力系统的日趋复杂，蒙特卡洛法在配电系统可靠性评估领域有着日益广泛的应用。
然而，当分布式电源接入配电网后，电网变成一个多电源与负荷点相连接的网络，配电网结构和运行方式与传统配电网相比发生了深刻的改变。因此在评价含分布式电源的配电网可靠性时需要综合考虑分布式电源自身出力波动性影响、分布式电源自身故障以及分布式电源孤岛运行方式，特别是主动孤岛的影响。主动孤岛是指将故障隔离在孤岛区域之外，此时分布式电源不退出运行，从而为孤岛内的负荷供电。在包含多个分布式电源的配电系统中，为了形成主动孤岛，保护装置的动作逻辑将变得十分复杂。因此本文提出的一种基于开关边界的含分布式电源的配电网可靠性评估方法以开关为边界将系统划分为不同的区域，有利于故障定位，减少停电区域，便于精准评估电网可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够减少分析量，提升计算精度的基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法。
本发明所采用的技术方案是：一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，包括如下步骤：
1)根据开关安装位置，将包含有源配电网划分为9个区域，包括：故障区、无影响区、上游隔离区、上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、下游隔离转供区、下游故障修复区、无缝孤岛区和下游无缝孤岛转供区，所述区域划分依据是分布式电源接入配电网后，配电网结构发生变化；开关位置不同，故障影响造成的停电时间、恢复供电过程和时间也不同；
2)根据不同的故障分区对应的可靠性计算表达式，计算故障所处馈线对应的故障点造成的负荷点停电持续时间，包括：计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，及计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间；
3)通过计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间，衡量系统可靠性，具体是采用系统平均停电频率指标SAIFI和系统平均停电持续时间指标SAIDI，来衡量系统可靠性。
步骤1)所述的9个区域的划分定义如下：
(1)故障区：是故障发生后，由开关限定的、包含故障点的最小区域；
(2)无影响区：是故障发生后，由原电源供电，没有受到故障影响的区域；
(3)上游隔离区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域上游，可由原电源继续供电的区域；
(4)上游无缝孤岛区：是故障发生后，位于故障区域上游，由分布式电源立即供电而没有受到故障影响的区域；
(5)下游隔离孤岛区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域下游，只可由分布式电源继续供电的区域；
(6)下游隔离转供区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域下游，可由联络电源继续供电的区域；
(7)下游故障修复区：是故障发生后，位于故障区域下游，造成停电且必须等待故障修复后才可以继续供电的区域；
(8)无缝孤岛区：是故障发生后，位于故障区域下游，仅由分布式电源立即供电而没有受到故障影响的区域；
(9)下游无缝孤岛转供区：是故障发生后，位于故障区域下游，先由分布式电源立即供电，而后又可由联络电源共同供电，没有受到故障影响的区域。
步骤2)所述的不含分布式电源供电的区域包括故障区、无影响区、上游隔离区、下游隔离转供区、下游故障修复区，所述计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，包括分别计算：
(1)计算故障区内故障点的停电故障率和停电持续时间
故障区中的负荷点i等待故障修复后恢复供电，停电持续时间为修复时间，因此：
λi,j＝fj(1)
Ui,j＝fj·tt,j(2)
式中，λi,j和Ui,j分别表示馈线j故障所造成的负荷点i停电的故障率和停电持续时间，fj为馈线j的故障率，tt,j为馈线j的故障修复时间；
(2)计算无影响区内故障点的停电故障率和停电持续时间
无影响区中的负荷点i没有受到故障影响，继续由原母线供电，因此：
λi,j＝0(3)
Ui,j＝0(4)
(3)计算上游隔离区内故障点的停电故障率和停电持续时间
上游隔离区中的负荷点i通过隔离开关和断路器动作后恢复供电，因此：
λi,j＝fj(5)
Ui,j＝fj·tt,g(6)
式中tt,g为隔离开关和断路器动作时间；
(4)计算下游隔离转供区内故障点的停电故障率和停电持续时间
下游隔离转供区中的负荷点i通过负荷开关和断路器动作后恢复供电，因此：
λi,j＝fj(7)
Ui,j＝fj·tt,f(8)
式中tt,f为负荷开关和断路器动作时间；
(5)计算下游故障修复区内故障点的停电故障率和停电持续时间
下游故障修复区中的负荷点i等待故障修复后恢复供电，停电时间为修复时间，因此：
λi,j＝fj(1)
Ui,j＝fj·tt,j(2)
步骤2)所述的含分布式电源供电的区域包括上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、无缝孤岛区、下游无缝孤岛转供区，所述计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，包括如下步骤：
(1)选取元件停运模型，其中，非电源元件与风机采用二状态马尔可夫模型，而光伏和储能系统选取三状态马尔可夫模型；
(2)选取系统状态，其中，对非电源元件采用序贯抽样法；对分布式电源采用非序贯抽样法；
(3)选取元件出力模型，包括：风机模型、光伏模型和负荷模型；
(4)计算上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、无缝孤岛区、下游无缝孤岛转供区的停电故障率和停电持续时间，具体是：
采用非序贯抽样法对所述四个区域内的分布式电源进行抽样，抽样得到孤岛期间内风机、光伏运行状态以及储能系统的荷电状态并记录分布式电源出力的实时值，同时调取四个区域内负荷大小的实时值进行比较，实时负荷值大于分布式电源实时出力值时，记录负荷点的停电情况，停电情况包括故障概率λi,j和停电时间Ui,j。
步骤(3)所述的风机模型是：
P w = 0 , 0 &le; V t < V c i ( A + B &times; V t + C &times; V t 2 ) P r , V c i &le; V t < V r P r , V r &le; V t &le; V c o 0 , V t > V c o - - - ( 9 )
式中，Pw为风机发电功率，Pr为风力发电机的额定功率，vci为切入风速，vr为额定风速，vco为切出风速，A、B、C分别是风力发电机功率特性曲线的参数，Vt为实时风速。
步骤(3)所述的光伏模型是：
PM＝rDη(10)
式中，PM为光伏发电功率，D为光伏装置包含电池元件的总面积，η为光伏装置总的光电转换效率。
步骤(3)所述的负荷模型：
Lt＝Lp×Pw×Pd×Ph(t)(11)
式中，Lp为年—周负荷曲线中所采用年负荷峰值，Pw、Pd和Ph(t)分别为与第t个小时对应的年-周负荷曲线、周-日负荷曲线以及日-小时负荷曲线中的值；通过本式可以求出第t个小时的负荷值。
步骤3)所述的计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间的计算公式是：
式中：λi为负荷点i的平均故障率，Ni为负荷点i的用户数，SAIFI的单位为次/户·年
式中：Ui为负荷点i的年平均停电时间，SAIDI的单位为h/户·年。
本发明的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，在考虑配电网含分布式电源的情况下，以开关为边界，将系统进行区域化划分，对线路故障进行影响分析，相比于传统以元件为单位的搜索方法，减少了分析量，提升了计算精度。同时这种方法也考虑到分布式电源的孤岛运行情况、开关故障、元件计划检修、分支线路保护等问题，更符合可靠性计算的实际要求。本发明有利于对含分布式电源的配电网可靠性进行精确评估，对未来我国有源配电网的发展提供可靠性评估依据，有助于促进配电网建设结构和规划技术的合理发展。
附图说明
图1是典型的含分布式电源的配电系统结构图；
图2是本发明一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法的流程图；
图3是改造的IEEERBTSBus6Feeder4系统示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法做出详细说明。
本发明的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，包括如下步骤：
1)根据开关安装位置，将包含有源配电网划分为9个区域。
分布式电源接入配电系统后，故障的影响分析过程不仅要考虑传统的非电源配电网元件的故障还要考虑分布式电源的故障。同时由于分布式电源的接入，电网结构发生一定变化，在分析故障影响时，要计及分布式电源的孤岛运行方式，特别是主动孤岛的影响。
对于包含多个分布式电源的配电系统，为了形成主动孤岛，保护装置的动作逻辑会变得更加复杂。本发明采用的保护逻辑为：对于配电系统内的任一元件故障，只有其周围最近的断路器动作对故障进行隔离。
为方便说明各开关的动作逻辑，现给出一个典型的含分布式电源的配电系统(系统结构参见图1)，该系统中包含一条10kV母线、一条10kV的主馈线、若干分支线、若干负荷点以及若干分布式电源，每个分布式电源均通过断路器接入10kV馈线。定义编号以4开头的开关为负荷开关，编号以5开头的开关为断路器，编号以6开头的开关为隔离开关，编号以7开头的开关为熔断器。
当故障发生在开关4001、5008、6002、6003、4002限定的区域时，断路器5003、5004、5006、5008、5009、5010、5013会立即动作，由闭合转为打开。此时，上述断路器限定的区域立即处于停电状态，但部分区域没有立即受到停电影响。之后，为了隔离故障，需要拉开开关4001、6003、4002。在隔离故障后，部分已经停电的区域，可以先行恢复供电，而不需要等待故障修复完成。而部分区域需要等待故障修复后，才可以恢复供电。在上述故障发生、故障隔离、恢复供电的过程中，形成的区域包括：故障区、无影响区、上游隔离区、上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、下游隔离转供区、下游故障修复区、无缝孤岛区和下游无缝孤岛转供区，所述区域划分依据是分布式电源接入配电网后，配电网结构发生变化；开关位置不同，故障影响造成的停电时间、恢复供电过程和时间也不同；
所述的9个区域的划分定义如下：
(1)故障区：是故障发生后，由开关限定的、包含故障点的最小区域，如图1中开关4001、5008、6002、6003、4002限定的区域；
(2)无影响区：是故障发生后，由原电源供电，没有受到故障影响的区域，如图1中5001、5002、5003限定的区域；
(3)上游隔离区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域上游，可由原电源继续供电的区域，如图1中5003、5004、5006、4001、5005限定的区域。故障发生后，5003、5004、5006均自动跳开，5005正常情况下也是分开状态。隔离故障时，会拉开4001隔离开关。此后，可以合上5003断路器，使得此区域继续由原电源供电；
(4)上游无缝孤岛区：是故障发生后，位于故障区域上游，由分布式电源立即供电而没有受到故障影响的区域，如图1中5006、5007限定的区域。故障发生后，断路器5006自动跳开，5006、5007限定的区域立即由5007所接的分布式电源供电，没有受到故障影响；
(5)下游隔离孤岛区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域下游，只可由分布式电源继续供电的区域，如图1中6003、5009限定的区域。故障发生后，5009自动跳开。隔离故障时，会拉开6003隔离开关。此后，可以合上5009断路器，使得6003、5009限定的区域由分布式电源继续供电；
(6)下游隔离转供区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域下游，可由联络电源继续供电的区域，如图1中4002、5010、5012、5013限定的区域。故障发生后，5010、5013自动跳开，5012正常情况下也是分开状态。隔离故障时，会拉开4002负荷开关。此后，可以合上5012断路器，使得此区域由联络电源继续供电；
(7)下游故障修复区：是故障发生后，位于故障区域下游，造成停电且必须等待故障修复后才可以继续供电的区域，如图1中6002限定的区域。该区域只有等4001、5008、6002、6003、4002限定的故障区故障修复后，才可以继续供电；
(8)无缝孤岛区：是故障发生后，位于故障区域下游，仅由分布式电源立即供电而没有受到故障影响的区域，如图1中5010、5011限定的区域。故障发生后，断路器5010自动跳开，5010、5011限定的区域立即由5011所接的分布式电源供电，没有受到故障影响；
(9)下游无缝孤岛转供区：是故障发生后，位于故障区域下游，先由分布式电源立即供电，而后又可由联络电源共同供电，没有受到故障影响的区域，如图1中5013、5014、5015限定的区域。故障发生后，断路器5013自动跳开，此区域立即由5014所接的分布式电源供电，而后又可通过合上5015由联络电源共同供电，没有受到故障影响。
2)根据不同的故障分区对应的可靠性计算表达式，计算故障所处馈线对应的故障点造成的负荷点停电持续时间，包括：计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，及计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间；其中，
所述的不含分布式电源供电的区域包括故障区、无影响区、上游隔离区、下游隔离转供区、下游故障修复区，所述计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，包括分别计算：
(1)计算故障区内故障点的停电故障率和停电持续时间
故障区中的负荷点i等待故障修复后恢复供电，停电持续时间为修复时间，因此：
λi,j＝fj(1)
Ui,j＝fj·tt,j(2)
式中，λi,j和Ui,j分别表示馈线j故障所造成的负荷点i停电的故障率和停电持续时间，fj为馈线j的故障率，tt,j为馈线j的故障修复时间；
(2)计算无影响区内故障点的停电故障率和停电持续时间
无影响区中的负荷点i没有受到故障影响，继续由原母线供电，因此：
λi,j＝0(3)
Ui,j＝0(4)
(3)计算上游隔离区内故障点的停电故障率和停电持续时间
上游隔离区中的负荷点i通过隔离开关和断路器动作后恢复供电，因此：
λi,j＝fj(5)
Ui,j＝fj·tt,g(6)
式中tt,g为隔离开关和断路器动作时间；
(4)计算下游隔离转供区内故障点的停电故障率和停电持续时间
下游隔离转供区中的负荷点i通过负荷开关和断路器动作后恢复供电，因此：
λi,j＝fj(7)
Ui,j＝fj·tt,f(8)
式中tt,f为负荷开关和断路器动作时间；
(5)计算下游故障修复区内故障点的停电故障率和停电持续时间
下游故障修复区中的负荷点i等待故障修复后恢复供电，停电时间为修复时间，因此：
λi,j＝fj(9)
Ui,j＝fj·tt,j(10)
所述的含分布式电源供电的区域包括上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、无缝孤岛区、下游无缝孤岛转供区，所述计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，包括如下步骤：
(1)选取元件停运模型，其中，非电源元件与风机采用二状态马尔可夫模型而光伏和储能系统选取三状态马尔可夫模型；
(2)选取系统状态，含分布式电源的配电网故障时要同时考虑非电源元件故障和分布式电源故障。考虑到上级变电站容量充足的情况下，只有发生在孤岛内部的分布式电源故障才会影响孤岛内负荷供电。因此本发明，对馈线、配电变压器等非电源元件采用序贯抽样法；对风机、光伏等分布式电源采用非序贯抽样法；
(3)选取元件出力模型，包括：风机模型、光伏模型和负荷模型；
(4)计算上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、无缝孤岛区、下游无缝孤岛转供区的停电故障率和停电持续时间，具体是：
采用非序贯抽样法对所述四个区域内的分布式电源进行抽样，抽样得到孤岛期间内风机、光伏运行状态以及储能系统的荷电状态并记录分布式电源出力的实时值，同时调取四个区域内负荷大小的实时值进行比较，实时负荷值大于分布式电源实时出力值时，记录负荷点的停电情况，停电情况包括故障概率λi,j和停电时间Ui,j。
3)通过计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间，衡量系统可靠性，具体是采用系统平均停电频率指标SAIFI和系统平均停电持续时间指标SAIDI，来衡量系统可靠性。
所述的风机模型是：
P w = 0 , 0 &le; V t < V c i ( A + B &times; V t + C &times; V t 2 ) P r , V c i &le; V t < V r P r , V r &le; V t &le; V c o 0 , V t > V c o - - - ( 11 )
式中，Pw为风机发电功率，Pr为风力发电机的额定功率，vci为切入风速，vr为额定风速，vco为切出风速，A、B、C分别是风力发电机功率特性曲线的参数，v为实时风速。
所述的光伏模型是：
PM＝rDη(12)
式中，PM为光伏发电功率，D为光伏装置包含电池元件的总面积，η为光伏装置总的光电转换效率。
所述的负荷模型：
Lt＝Lp×Pw×Pd×Ph(t)(13)
式中，Lp为年—周负荷曲线中所采用年负荷峰值，Pw、Pd和Ph(t)分别为与第t个小时对应的年-周负荷曲线、周-日负荷曲线以及日-小时负荷曲线中的值；通过本式可以求出第t个小时的负荷值。
所述的计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间的计算公式是：
式中：λi为负荷点i的平均故障率，Ni为负荷点i的用户数，SAIFI的单位为次/户·年
式中：Ui为负荷点i的年平均停电时间，SAIDI的单位为h/户·年。
下面，以图3所示的改造的IEEERBTSBus6Feeder4作为算例系统进行验证。算例系统结构如下：
系统中含有母线1段、馈线段30条、节点26个、配变23个、负荷点23个(LP1至LP23)、断路器和隔离开关若干，无熔断器，分布式电源有四个接入位置，接入位置1/2/3/4分别位于馈线区S2、馈线区S4、馈线区S6和馈线区S8。每组分布式电源均包括同型号风机若干、光伏阵列1个，具体参数如下。
1)风机：单台风机额定功率为150kW；参数Vci、Vr、Vco分别为2.5m/s、12.5m/s、25m/s；拟合参数A、B、C分别为-39.58、6.37、2.02；参数μt、σt分别为19.56m/s，10.06m/s，单台风机故障状态概率Pd＝7.3％。
2)光伏：参数Rc和Gstd分别为0.15KW/m2和1KW/m2，光伏阵列故障概率Pd＝3.2％，降额状态Pe＝5％。
3)负荷：各负荷点负荷峰值如表1所示，各负荷点的用户数为1户。
表1负荷数据
4)馈线段长度：各馈线段长度如表2所示
表2系统中主要元件可靠性参数
馈线段序号 长度(km)
7,13 0.6
9,27 0.75
21 0.8
4,10 0.9
3,5,8,15,20,28 1.6
2,6,18,23,26 2.5
1,12,16,22,25,30 2.8
11,17,19,24,29 3.2
14 3.5
5)非电源元件故障参数：非电源元件故障参数如表3所示，元件的故障修复时间均为平均修复时间，服从指数分布。
表3馈线段长度
故障率 故障修复时间 故障定位隔离时间
馈线 0.032次/km·年 5h 1h
断路器 0.005次/台·年 5h 1h
开关 0.012次/台·年 3h 1h
配变 0.004次/台·年 4h 1h
选取接入位置4接入风机与光伏，随着风机与光伏额定容量的提高，系统可靠性指标计算结果如表4和表5所示。
表4不同容量风机接入系统可靠性指标计算结果
表5不同容量光伏接入系统可靠性指标计算结果
光伏接入容量(kW) 渗透率(％) SAIDI(h/年) SAIFI(次/年)
0 0 4.675 0.941
300 2.5 4.670 0.941
600 5 4.663 0.940
900 7.5 4.654 0.939
1200 10 4.635 0.933
1500 12.5 4.612 0.928
1800 15 4.607 0.928
2100 17.5 4.560 0.928
2400 20 4.553 0.922
2700 22.5 4.549 0.920
3000 25 4.514 0.919
分析上述结果可以知道，随着风机容量的增加，系统的可靠性水平获得了一定的提升，当风机容量达到配电系统低渗透率上限时，配电系统年平均停电时间由无分布式电源时的4.675h/年降低为4.398h/年，换算为平均供电可用度指标ASAI，系统供电可用度由99.946632％上升为99.949795％，上升了0.003162％。可见分布式电源的接入可以在一定程度上提升系统的可靠性水平。
通过对算例可靠性进行分析，可以看出本发明在提出以开关为边界对有源配电网进行分区，设计了有源配电网中分布式电源元件和非电源元件的编码方法后，大大简化了配电系统网络故障影响分析过程。本发明得到的有源配电网可靠性指标更为精确，有利于分析大规模分布式电源接入电网后对电网可靠性的影响情况，为供电企业迎接分布式电源接入带来的挑战提供指导与参考，在现实的配电网规划中更实用并具有一定的指导意义。

Claims (8)

1.一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)根据开关安装位置，将包含有源配电网划分为9个区域，包括：故障区、无影响区、上游隔离区、上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、下游隔离转供区、下游故障修复区、无缝孤岛区和下游无缝孤岛转供区，所述区域划分依据是分布式电源接入配电网后，配电网结构发生变化；开关位置不同，故障影响造成的停电时间、恢复供电过程和时间也不同；
2)根据不同的故障分区对应的可靠性计算表达式，计算故障所处馈线对应的故障点造成的负荷点停电持续时间，包括：计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，及计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间；
3)通过计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间，衡量系统可靠性，具体是采用系统平均停电频率指标SAIFI和系统平均停电持续时间指标SAIDI，来衡量系统可靠性。
2.根据权利要求1所述的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，步骤1)所述的9个区域的划分定义如下：
(1)故障区：是故障发生后，由开关限定的、包含故障点的最小区域；
(2)无影响区：是故障发生后，由原电源供电，没有受到故障影响的区域；
(3)上游隔离区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域上游，可由原电源继续供电的区域；
(4)上游无缝孤岛区：是故障发生后，位于故障区域上游，由分布式电源立即供电而没有受到故障影响的区域；
(5)下游隔离孤岛区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域下游，只可由分布式电源继续供电的区域；
(6)下游隔离转供区：是故障发生并隔离故障后，位于故障区域下游，可由联络电源继续供电的区域；
(7)下游故障修复区：是故障发生后，位于故障区域下游，造成停电且必须等待故障修复后才可以继续供电的区域；
(8)无缝孤岛区：是故障发生后，位于故障区域下游，仅由分布式电源立即供电而没有受到故障影响的区域；
(9)下游无缝孤岛转供区：是故障发生后，位于故障区域下游，先由分布式电源立即供电，而后又可由联络电源共同供电，没有受到故障影响的区域。
3.根据权利要求1所述的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，步骤2)所述的不含分布式电源供电的区域包括故障区、无影响区、上游隔离区、下游隔离转供区、下游故障修复区，所述计算不含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，包括分别计算：
(1)计算故障区内故障点的停电故障率和停电持续时间
故障区中的负荷点i等待故障修复后恢复供电，停电持续时间为修复时间，因此：
λi,j＝fj(1)
Ui,j＝fj·tt,j(2)
式中，λi,j和Ui,j分别表示馈线j故障所造成的负荷点i停电的故障率和停电持续时间，fj为馈线j的故障率，tt,j为馈线j的故障修复时间；
(2)计算无影响区内故障点的停电故障率和停电持续时间
无影响区中的负荷点i没有受到故障影响，继续由原母线供电，因此：
λi,j＝0(3)
Ui,j＝0(4)
(3)计算上游隔离区内故障点的停电故障率和停电持续时间
上游隔离区中的负荷点i通过隔离开关和断路器动作后恢复供电，因此：
λi,j＝fj(5)
Ui,j＝fj·tt,g(6)
式中tt,g为隔离开关和断路器动作时间；
(4)计算下游隔离转供区内故障点的停电故障率和停电持续时间
下游隔离转供区中的负荷点i通过负荷开关和断路器动作后恢复供电，因此：
λi,j＝fj(7)
Ui,j＝fj·tt,f(8)
式中tt,f为负荷开关和断路器动作时间；
(5)计算下游故障修复区内故障点的停电故障率和停电持续时间
下游故障修复区中的负荷点i等待故障修复后恢复供电，停电时间为修复时间，因此：
λi,j＝fj(1)
Ui,j＝fj·tt,j(2)
4.根据权利要求1所述的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，步骤2)所述的含分布式电源供电的区域包括上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、无缝孤岛区、下游无缝孤岛转供区，所述计算含分布式电源供电的区域中故障点的停电故障率和停电持续时间，包括如下步骤：
(1)选取元件停运模型，其中，非电源元件与风机采用二状态马尔可夫模型，而光伏和储能系统选取三状态马尔可夫模型；
(2)选取系统状态，其中，对非电源元件采用序贯抽样法；对分布式电源采用非序贯抽样法；
(3)选取元件出力模型，包括：风机模型、光伏模型和负荷模型；
(4)计算上游无缝孤岛区、下游隔离孤岛区、无缝孤岛区、下游无缝孤岛转供区的停电故障率和停电持续时间，具体是：
采用非序贯抽样法对所述四个区域内的分布式电源进行抽样，抽样得到孤岛期间内风机、光伏运行状态以及储能系统的荷电状态并记录分布式电源出力的实时值，同时调取四个区域内负荷大小的实时值进行比较，实时负荷值大于分布式电源实时出力值时，记录负荷点的停电情况，停电情况包括故障概率λi,j和停电时间Ui,j。
5.根据权利要求4所述的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，步骤(3)所述的风机模型是：
P w = 0 , 0 &le; V t < V c i ( A + B &times; V t + C &times; V t 2 ) P r , V c i &le; V t < V r P r , V r &le; V t &le; V c o 0 , V t > V c o - - - ( 9 )
式中，Pw为风机发电功率，Pr为风力发电机的额定功率，vci为切入风速，vr为额定风速，vco为切出风速，A、B、C分别是风力发电机功率特性曲线的参数，Vt为实时风速。
6.根据权利要求4所述的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，步骤(3)所述的光伏模型是：
PM＝rDη(10)
式中，PM为光伏发电功率，D为光伏装置包含电池元件的总面积，η为光伏装置总的光电转换效率。
7.根据权利要求4所述的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，步骤(3)所述的负荷模型：
Lt＝Lp×Pw×Pd×Ph(t)(11)
式中，Lp为年—周负荷曲线中所采用年负荷峰值，Pw、Pd和Ph(t)分别为与第t个小时对应的年-周负荷曲线、周-日负荷曲线以及日-小时负荷曲线中的值；通过本式可以求出第t个小时的负荷值。
8.根据权利要求1所述的一种基于开关边界分区的有源配电网可靠性评估方法，其特征在于，步骤3)所述的计算负荷点的年故障停运率和年平均停运时间的计算公式是：
式中：λi为负荷点i的平均故障率，Ni为负荷点i的用户数，SAIFI的单位为次/户·年
式中：Ui为负荷点i的年平均停电时间，SAIDI的单位为h/户·年。
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