CN106530134A - 基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法及装置，它包括以下步骤：1)从网架结构、装备技术、自动化水平和负荷供应中，选取中压配电网供电可靠率的影响指标；2)根据实际供电时间占统计期内全部用电时间的百分比，得到中压配电网供电可靠率K；3)根据边际效益为某影响指标的改变对中压配电网供电可靠率的影响程度，得到该影响指标的边际效益M(B)。本发明能计算各影响指标与中压配电网供电可靠率之间的关系，进而得到各影响指标对中压配电网供电可靠率的边际效益。

Description

基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法及装置

技术领域

本发明涉及一种配电网供电可靠率影响指标边际效益分析方法及装置，特别是关于一种基于中压配电网可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法及装置。

背景技术

目前，配电网作为面向终端用户的重要部分，其建设和发展关系到每一个用户的用电质量。随着配电网的快速发展，可靠性计算工作得到了充分重视，提出了一系列适用于配电网的停运率和停运持续时间的计算方法，为配电网可靠性计算方法体系的形成奠定了基础。但综合国内外研究现状，仍欠缺针对配电网可靠性影响指标分析以及可靠率计算模型构建的方法研究，迫切需求构建一套实用性强、计算快速简便、可推广的可靠率计算模型。

同时，在确定配电网可靠性影响指标、并建立可靠率计算模型的基础上，有必要深入挖掘各项影响指标对可靠性的提升机理，即分析各项影响指标变化对可靠性提升的边际效益，从而明确各项影响指标的改善方向和改善紧迫度，以指导配电网规划建设方向的确定。

综上所述，建立基于中压配电网供电可靠率的计算模型，并得到基于该模型的影响指标对提升中压配电网供电可靠率的边际效益，是亟待解决的实际问题，具有良好的理论价值和应用价值。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法及装置，其能计算各影响指标与中压配电网供电可靠率之间的关系，进而得到各影响指标对中压配电网供电可靠率的边际效益。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于它包括以下步骤：1)从网架结构、装备技术、自动化水平和负荷供应中，选取中压配电网供电可靠率的影响指标；2)根据实际供电时间占统计期内全部用电时间的百分比确定中压配电网供电可靠率K；中压配电网供电可靠率K为：

式中，n表示总用户数，T表示统计期间的总时间，K_t表示停电时户数；3)根据某影响指标的改变对中压配电网供电可靠率的影响程度，得到该影响指标的边际效益M(B)为：

式中，B表示某影响指标。

优选地，(1)网架结构对中压配电网供电可靠率的影响指标包括中压线路平均分段数(N)、中压线路联络率(L)和中压线路电缆化率(D)；(2)装备技术对中压配电网供电可靠率的影响指标包括运行年限超过20年的配电变压器比例(α_tr)、运行年限超过20年的中压线路比例(α_I)和运行年限超过5年的开关设备比例(α_c)；(3)自动化水平对中压配电网供电可靠率的影响指标包括配电自动化二遥覆盖率(A_cov)和配电自动化三遥覆盖率(A_con)；(4)负荷供应对中压配电网供电可靠率的影响指标为中压线路“N-1”校验通过率(N_p)。

优选地，所述步骤2)中，根据故障停电频率、故障停电时间和故障停电范围，计算停电时户数K_t。

优选地，中压配电网各电气元件的故障停电频率f为：

f＝(1-α)×f₁+α×f₂，

式中，f₁表示中压配电网在设定使用年限内的平均故障率；f₂表示中压配电网超出设定使用年限后的平均故障率；α表示中压配电网内使用年限超出设定使用年限的电气元件占全部电气元件的比例。

优选地，所述电气元件故障包括中压线路故障、开关设备故障和配变故障；其中，中压线路故障由电缆故障和架空线故障构成。

优选地，所述故障停电时间包括隔离停电时间、故障转供时间和修复停电时间；(1)隔离停电时间由故障定位时间、故障隔离时间和恢复供电时间构成；故障定位时间t_loc为：t_loc＝A_covt_loc1+(1-A_cov)t_loc2，式中，A_cov表示配电自动化二遥覆盖率，t_loc1表示自动装置故障定位时间，t_loc2表示手动排查故障定位时间；故障隔离时间t_se为：t_se＝A_cont_se1+(1-A_con)t_se2，式中，A_con表示配电自动化三遥覆盖率，t_se1表示自动装置动作故障隔离时间，t_se2表示手动动作故障隔离时间；恢复供电时间t_rec为：t_rec＝A_cont_rec1+(1-A_con)t_rec2，式中，t_rec1表示自动装置动作故障隔离时间，t_rec2表示手动动作故障隔离时间；(2)故障转供时间为：t_tr＝A_cont_tr1+(1-A_con)t_tr2，式中，t_tr1表示自动装置故障转供时间，t_tr2表示手动故障转供时间；(3)修复停电时间由配变修复时间t_ftr、电缆线路修复时间t_flc、架空线路修复时间t_flo、开关修复时间t_fc、高压主变修复时间T_ftr和高压线路修复时间T_fl构成。

优选地，根据架空联络、电缆联络、架空单幅射和电缆单幅射，并结合可转供率(Z)和电缆化率(D)，计算中压配电网故障停电范围。

优选地，所述架空联络为多分段单联络架空网的故障停电范围：(a)馈线故障停电时户数K_ao1为：

式中，t₁表示隔离停电时间；t₂表示故障转供时间；n_j为馈线段j内用户数，表示馈线F1中第1至第N₁馈线段故障对该段内负荷造成的停电影响，表示馈线F1第2至第N₁馈线段故障对该段上游负荷段内负荷造成的停电影响，表示馈线F1第1至第N₁-1个馈线段故障对该段下游负荷段内负荷造成的停电影响；λ_i为馈线F1馈线段第i年平均故障率，即λ_i＝f_l×l_i；其中，l_i表示馈线段i的线路总长度；(b)配变故障时停电时户数K_ao2；

式中，t₃表示修复停电时间；λ_tri为馈线段i所接配变年平均故障率；(c)开关故障停电时户数K_ao3为：

式中，N₂为馈线F1的开关设备总数，架空网络中N₂等于N₁，λ_c0为该馈线所接联络开关的年平均故障率。

优选地，所述电缆联络为多分段单联络电缆线路接线模式的故障停电范围：

(a)馈线故障时，停电时户数K_ac1为：

(b)配变故障停电时，停电时户数K_ac2为：

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_ac3；

优选地，所述架空单辐射为多分段单辐射架空网的故障停电范围：(a)馈线故障停电时，停电时户数K_uo1为：

(b)配变故障停电时，停电时户数K_uo2为：

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_uo3为：

优选地，所述电缆单辐射为多分段单辐射电缆网的故障停电范围：(a)馈线故障停电时，停电时户数K_uc1为：

(b)配变故障停电时，停电时户数K_uc2为：

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_uc2为：

优选地，所述负荷不可转供时故障停电时户数K_u为：

K_u＝K_uc1+K_uc2+K_uc3+K_uo1+K_uo2+K_uo3，

负荷可转供时故障停电时户数K_a为：

K_a＝K_ac1+K_ac2+K_ac3+K_ao1+K_ao2+K_ao3，

电缆线路故障时户数K_c为：

K_c＝K_uc1+K_uc2+K_uc3+K_ac1+K_ac2+K_ac3，

架空线路故障时户数K_o为：

K_o＝K_uo1+K_uo2+K_uo3+K_ao1+K_ao2+K_ao3。

优选地，得到停电时户数K_t的具体步骤如下：1)根据联络率对故障停电的影响，得到中压配电网元件故障时的停电时户数K_b为：K_b＝(1-Z)×K_u+Z×K_a，式中，K_u表示负荷不可转供时故障停电时户数；K_a表示负荷可转供时故障停电时户数；Z表示负荷转供率，定义为有联络且可以通过中压线路“N-1”校验的馈线比例，即Z＝N_p×L；根据电缆线路和架空线路，停电时户数与指标电缆化率的关系为：K_b＝(1-D)×K_o+D×K_c，式中，K_o表示架空线路故障时户数，K_c表示电缆线路故障时户数；D表示电缆化率；中压配电网内电气元件发生故障的停电时户数为：K_b＝(1-D)(1-Z)K_uo+(1-D)ZK_ao+D(1-Z)K_uc+DZK_ac，式中，K_uo表示架空单辐射网络停电时户数；K_ao表示架空联络网络停电时户数；K_uc表示电缆单辐射网络停电时户数；K_ac表示电缆联络网络停电时户数；2)高压配电网接线结构较为简单，线路故障时只考虑该线路所连变电站的失电情况；高压配电网发生故障时，中压配电网的停电时户数为：K_d＝f_mtrN₀(N_nT_ntr+N_eT_etr+N_fT_ftr)，

式中，T_ntr表示变电站内转供时间；T_etr表示两个变电站之间的转供时间，T_ftr表示主变故障修复时间；N_n表示可通过站内转供的负荷所占比例；N_e表示可通过站间转供的负荷所占比例；N_f表示无法转供的负荷占比；N₀表示变电站所带总负荷数。3)中压配电网停电时户数K_t为：K_t＝K_b+K_d。

一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析装置，其特征在于，它包括影响指标模块、供电可靠率模块和边际效益模块；所述影响指标模块，用于从网架结构、装备技术、自动化水平和负荷供应中，选取中压配电网供电可靠率的影响指标；所述供电可靠率模块，用于根据中压配电网供电可靠率为实际供电时间占统计期内全部用电时间的百分比，建立中压配电网供电可靠率模型；所述边际效益模块，用于根据边际效益为某影响指标的改变对中压配电网供电可靠率的影响程度，建立边际效益模型。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明通过构建一种基于影响指标的中压配电网供电可靠率计算模型，得到影响指标与中压配电网供电可靠率之间的量化关系，进而基于该模型得到各影响指标对中压配电网供电可靠率的边际效益，实现由影响指标直接得到中压配电网供电可靠率的过程；同时得到各影响指标对中压配电网供电可靠率的重要程度，从而明确各项影响指标的改善方向和改善紧迫度，用于配电网规划建设方向的确定，指导配电网的规划建设。

附图说明

图1是本发明中配电网故障时户数计算流程示意图；

图2是本发明的多分段单联络架空网结构示意图；

图3是本发明的多分段单联络电缆结构示意图；

图4是本发明的多分段单辐射架空网结构示意图；

图5是本发明的多分段单辐射电缆网结构示意图；

图6是本实施例中中压线路平均分段数与可靠性关系示意图；

图7是本实施例中中压线路平均分段数的边际效益曲线示意图；

图8是本实施例中中压线路联络率与可靠性关系示意图；

图9是本实施例中中压线路联络率的边际效益曲线示意图；

图10是本实施例中三遥覆盖率与可靠性关系示意图；

图11是本实施例中三遥覆盖率的边际效益曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其具体步骤如下：

1)从网架结构、装备技术、自动化水平和负荷供应中，选取中压配电网供电可靠率的影响指标；

(1)根据网架结构对中压配电网供电可靠率的影响是故障段的停电范围以及非故障段的停电时间，得到网架结构对中压配电网供电可靠率的影响指标包括中压线路平均分段数(N)、中压线路联络率(L)和中压线路电缆化率(D)；

(2)根据装备技术对中压配电网供电可靠率的影响是设备故障率，得到装备技术对中压配电网供电可靠率的影响指标包括运行年限超过20年的配电变压器比例(α_tr)、运行年限超过20年的中压线路比例(α_I)和运行年限超过5年的开关设备比例(α_c)；

(3)根据自动化水平对中压配电网供电可靠率的影响是停电时间，得到自动化水平对中压配电网供电可靠率的影响指标包括配电自动化二遥覆盖率(A_cov)和配电自动化三遥覆盖率(A_con)；

(4)根据负荷供应对中压配电网供电可靠率的影响是负荷的转带能力，得到负荷供应对中压配电网供电可靠率的影响指标为中压线路“N-1”校验通过率(N_p)；

2)根据中压配电网供电可靠率为实际供电时间占统计期内全部用电时间的百分比，其中，不包括因系统电源不足而限电的情况；中压配电网供电可靠率K为：

式中，n表示总用户数，T表示统计期间的总时间，K_t表示停电时户数；

3)根据边际效益为某影响指标的改变对中压配电网供电可靠率的影响程度，得到该影响指标的边际效益M(B)为：

式中，B表示某影响指标。

上述步骤1)中，根据配电网项目实施对故障停电后的隔离修复等因素的影响很大，而对预安排停电后的配电网隔离修复等因素的影响较小，因此中压配电网供电可靠率的影响指标的选择仅根据故障停电的影响因素，而不考虑预安排停电的影响因素。

上述步骤2)中，根据故障停电频率、故障停电时间和故障停电范围，计算停电时户数K_t的具体步骤如下：

(2.1)电网停电是由于电气元件发生故障，根据各电气元件的故障率与使用年限的关系，得到中压配电网各电气元件的故障停电频率f为：

f＝(1-α)×f₁+α×f₂ (3)

式中，f₁表示中压配电网在设定使用年限内的平均故障率；f₂表示中压配电网超出设定使用年限后的平均故障率；α表示中压配电网内使用年限超出设定使用年限的电气元件占全部电气元件的比例；

(2.2)中压配电网故障停电时间包括隔离停电时间、故障转供时间和修复停电时间；

(2.2.1)隔离停电时间由故障定位时间、故障隔离时间和恢复供电时间构成；

故障定位时间t_loc为：

t_loc＝A_covt_loc1+(1-A_cov)t_loc2 (4)

式中，A_cov表示配电自动化二遥覆盖率，t_loc1表示自动装置故障定位时间，t_loc2表示手动排查故障定位时间；

故障隔离时间t_se为：

t_se＝A_cont_se1+(1-A_con)t_se2 (5)

式中，A_con表示配电自动化三遥覆盖率，t_se1表示自动装置动作故障隔离时间，t_se2表示手动动作故障隔离时间；

恢复供电时间t_rec为：

t_rec＝A_cont_rec1+(1-A_con)t_rec2 (6)

式中，t_rec1表示自动装置动作故障隔离时间，t_rec2表示手动动作故障隔离时间；

(2.2.2)故障转供时间为：

t_tr＝A_cont_tr1+(1-A_con)t_tr2 (7)

式中，t_tr1表示自动装置故障转供时间，t_tr2表示手动故障转供时间；

(2.2.3)修复停电时间由配变修复时间t_ftr、电缆线路修复时间t_flc、架空线路修复时间t_flo、开关修复时间t_fc、高压主变修复时间T_ftr和高压线路修复时间T_fl构成；

(2.3)根据架空联络、电缆联络、架空单幅射、电缆单幅射，得到中压配电网故障停电范围；

(2.4)根据联络率对故障停电的影响，得到中压配电网元件故障时的停电时户数K_b为：

K_b＝(1-Z)×K_u+Z×K_a (8)

式中，K_u表示负荷不可转供时故障停电时户数；K_a表示负荷可转供时故障停电时户数；Z表示负荷转供率，定义为有联络且可以通过中压线路“N-1”校验的馈线比例，即Z＝N_p×L；

根据电缆线路和架空线路，停电时户数K_b与指标电缆化率的关系为：

K_b＝(1-D)×K_o+D×K_c (9)

式中，K_o表示架空线路故障时户数，K_c表示电缆线路故障时户数；D表示电缆化率；

中压配电网内电气元件发生故障的停电时户数K_b为：

K_b＝(1-D)(1-Z)K_uo+(1-D)ZK_ao+D(1-Z)K_uc+DZK_ac (10)

式中，K_uo表示架空单辐射网络停电时户数；K_ao表示架空联络网络停电时户数；K_uc表示电缆单辐射网络停电时户数；K_ac表示电缆联络网络停电时户数；

(2.5)高压配电网接线结构较为简单，线路故障时只考虑该线路所连变电站的失电情况；高压配电网发生故障时，中压配电网的停电时户数K_d为：

K_d＝f_mtrN₀(N_nT_ntr+N_eT_etr+N_fT_ftr) (11)

式中，T_ntr表示变电站内转供时间；T_etr表示两个变电站之间的转供时间，T_ftr表示主变故障修复时间；N_n表示可通过站内转供的负荷所占比例；N_e表示可通过站间转供的负荷所占比例；N_f表示无法转供的负荷占比；N₀表示变电站所带总负荷数。

(2.6)中压配电网停电时户数K_t为：

K_t＝K_b+K_d (12)

上述步骤(2.1)中，电气元件故障包括中压线路故障、开关设备故障和配变故障；其中中压线路故障由电缆故障和架空线故障构成。

上述步骤(2.3)中，如图1所示，负荷是否具备转供条件及电缆和架空线路接线结构对单次故障停电持续时间和故障停电范围有很大影响，根据架空联络、电缆联络、架空单幅射和电缆单幅射，并结合可转供率(Z)和电缆化率(D)，计算中压配电网故障停电范围的具体步骤如下：

(2.3.1)如图2所示，架空联络为多分段单联络架空网的故障停电范围；

(a)馈线故障停电时户数K_ao1为：

式中，t₁表示隔离停电时间；t₂表示故障转供时间；n_j为馈线段j内用户数，电影响，表示馈线F1第1至第N₁-1个馈线段故障对该段下游负荷段内负荷造成的停电影响；λ_i为馈线F1馈线段第i年平均故障率，即λ_i＝f_l×l_i；其中，l_i表示馈线段i的线路总长度；

(b)配变故障时停电时户数K_ao2；其中，配变故障不包括馈线段内的熔断器，配变故障与该配变所接馈线段故障的情况相同，只是故障停电频率不同；

式中，t₃表示修复停电时间；λ_tri为馈线段i所接配变年平均故障率；

(c)开关故障时，故障开关所连的两段馈线均会停电；断路器S1故障时，仅馈线段1被隔离，下游馈线段2-N₁的负荷均可被转带；当联络开关故障时，相连两条线路末端馈线全部失电；即开关故障停电时户数K_ao3为：

式中，N₂为馈线F1的开关设备总数，架空网络中N₂等于N₁，λ_c0为该馈线所接联络开关的年平均故障率；

(2.3.2)如图3所示，电缆联络为多分段单联络电缆线路接线模式的故障停电范围；

(a)馈线故障时，停电时户数K_ac1为：

(b)配变故障停电时，停电时户数K_ac2为：

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_ac3；其中，电缆线路的开关设备数是线路分段数的二倍，当某一开关故障时，需要判断开关故障会影响到的分段，从馈线出口处算起，第一个开关设备为断路器，最后一个开关设备为联络开关，其余中间部分为环网柜，某一开关设备故障会影响到其所连相邻前后两段馈线段：

(2.3.3)如图4所示，架空单辐射为多分段单辐射架空网的故障停电范围；

当线路为单辐射接线或联络线路不满足“N-1”校验时，线路负荷不能转供，单次故障停电时间与负荷可转供线路有所不同。

(a)馈线故障停电时，停电时户数K_uo1为：

(b)配变故障停电时，停电时户数K_uo2为：

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_uo3为：

(2.3.4)如图5所示，电缆单辐射为多分段单辐射电缆网的故障停电范围；

(a)馈线故障停电时，停电时户数K_uc1为：

(b)配变故障停电时，停电时户数K_uc2为：

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_uc2为：

(2.3.5)负荷不可转供时故障停电时户数K_u为：

K_u＝K_uc1+K_uc2+K_uc3+K_uo1+K_uo2+K_uo3 (25)

负荷可转供时故障停电时户数K_a为：

K_a＝K_ac1+K_ac2+K_ac3+K_ao1+K_ao2+K_ao3 (26)

电缆线路故障时户数K_c为：

K_c＝K_uc1+K_uc2+K_uc3+K_ac1+K_ac2+K_ac3 (27)

架空线路故障时户数K_o为：

K_o＝K_uo1+K_uo2+K_uo3+K_ao1+K_ao2+K_ao3 (28)

上述步骤3)中，边际效益分为两类，一类是非固定边际效益指标，即边际效益为非固定值，影响指标变化对中压配电网供电可靠率的提升幅度是变化的；另一类是固定边际效益指标，即边际效益为固定值，影响指标变化对中压配电网供电可靠率的提升幅度是相同的；

非固定边际效益指标包括中压线路平均分段数和中压线路联络率；固定边际效益指标包括中压线路电缆化率、运行年限超20年的中压线路比例、运行年限超5年的开关设备比例、运行年限超20年的配变比例、配网自动化“二遥”覆盖率、配网自动化“三遥”覆盖率和中压线路“N-1”校验通过率。其中，中压线路电缆化率、配网自动化“二遥”覆盖率、配网自动化“三遥”覆盖率和中压线路“N-1”校验通过率与中压配电网供电可靠率呈正相关关系，运行年限超20年的中压线路比例、运行年限超5年的开关设备比例和运行年限超20年的配变比例与中压配电网供电可靠率呈负相关关系。

本发明还提供一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析装置，其包括影响指标模块、供电可靠率模块和边际效益模块。

影响指标模块，用于从网架结构、装备技术、自动化水平和负荷供应中，选取中压配电网供电可靠率的影响指标；

供电可靠率模块，用于根据中压配电网供电可靠率为实际供电时间占统计期内全部用电时间的百分比，建立中压配电网供电可靠率模型；

边际效益模块，用于根据边际效益为某影响指标的改变对中压配电网供电可靠率的影响程度，建立边际效益模型。

实施例，以区域D中压配电网进行分析研究。

1)获取该区域影响指标的基准值，如表1所示；其中，当研究某一影响指标对中压配电网供电可靠率的边际效益时，为了得到该影响指标对中压配电网供电可靠率边际效益的变化，其他影响指标都应取其基准值进计算。

表1 中压配电网影响指标基准值

影响指标	基准值
		中压线路平均分段数	4
中压线路联络率	80％
		电缆化率	30％
运行年限超过20年的中压线路比例	5％
		运行年限超过5年的开关设备比例	30％
运行年限超过20年的配变比例	5％
		配网自动化二遥覆盖率	45％
配网自动化三遥覆盖率	35％
		中压线路“N-1”校验通过率	70％

2)根据表1、表2和表3提供的参数值，并通过公式(2)计算得到区域D中压配电网供电可靠率为99.9847％；

表2 时间参量

表3 馈线故障率参量

3)由图6、图7可知，中压线路平均分段数较少时，增加中压线路平均分段数可以提升中压配电网供电可靠率；中压线路平均分段数较大时，由于开关数量急剧增多，中压配电网供电可靠率下降；得到中压线路平均分段数的平均分段数为3-4段最好，当中压线路平均分段数大于3.8后，边际效益变为负值，不利于中压配电网供电可靠率的提升。

由图8、图9可知，中压线路联络率越高，联络开关越多，由开关设备故障引起的停电时户数就越大，因此中压线路联络率对提升中压配电网供电可靠率是逐渐减小的，边际效益大于零，即对中压配电网供电可靠率有提升作用。

由图10、图11可知，配电自动化“三遥”覆盖率的边际效益大于零，对中压配电网供电可靠率有提升作用。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (14)

1.一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)从网架结构、装备技术、自动化水平和负荷供应中，选取中压配电网供电可靠率的影响指标；

2)根据实际供电时间占统计期内全部用电时间的百分比确定中压配电网供电可靠率K；中压配电网供电可靠率K为：

$K=(1-\frac{K_t}{n\×T})\×100\%,$

式中，n表示总用户数，T表示统计期间的总时间，K_t表示停电时户数；

3)根据某影响指标的改变对中压配电网供电可靠率的影响程度，得到该影响指标的边际效益M(B)为：

$M\left(B\right)=\frac{\∂K}{\∂B},$

式中，B表示某影响指标。

2.如权利要求1所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：

(1)网架结构对中压配电网供电可靠率的影响指标包括中压线路平均分段数(N)、中压线路联络率(L)和中压线路电缆化率(D)；

(2)装备技术对中压配电网供电可靠率的影响指标包括运行年限超过20年的配电变压器比例(α_tr)、运行年限超过20年的中压线路比例(α_I)和运行年限超过5年的开关设备比例(α_c)；

(3)自动化水平对中压配电网供电可靠率的影响指标包括配电自动化二遥覆盖率(A_cov)和配电自动化三遥覆盖率(A_con)；

(4)负荷供应对中压配电网供电可靠率的影响指标为中压线路“N-1”校验通过率(N_p)。

3.如权利要求1所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：所述步骤2)中，根据故障停电频率、故障停电时间和故障停电范围，计算停电时户数K_t。

4.如权利要求3所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：中压配电网各电气元件的故障停电频率f为：

f＝(1-α)×f₁+α×f₂，

式中，f₁表示中压配电网在设定使用年限内的平均故障率；f₂表示中压配电网超出设定使用年限后的平均故障率；α表示中压配电网内使用年限超出设定使用年限的电气元件占全部电气元件的比例。

5.如权利要求4所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：所述电气元件故障包括中压线路故障、开关设备故障和配变故障；其中，中压线路故障由电缆故障和架空线故障构成。

6.如权利要求3所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：所述故障停电时间包括隔离停电时间、故障转供时间和修复停电时间；

(1)隔离停电时间由故障定位时间、故障隔离时间和恢复供电时间构成；

故障定位时间t_loc为：

t_loc＝A_covt_loc1+(1-A_cov)t_loc2，

式中，A_cov表示配电自动化二遥覆盖率，t_loc1表示自动装置故障定位时间，t_loc2表示手动排查故障定位时间；

故障隔离时间t_se为：

t_se＝A_cont_se1+(1-A_con)t_se2，

式中，A_con表示配电自动化三遥覆盖率，t_se1表示自动装置动作故障隔离时间，t_se2表示手动动作故障隔离时间；

恢复供电时间t_rec为：

t_rec＝A_cont_rec1+(1-A_con)t_rec2，

式中，t_rec1表示自动装置动作故障隔离时间，t_rec2表示手动动作故障隔离时间；

(2)故障转供时间为：

t_tr＝A_cont_tr1+(1-A_con)t_tr2，

式中，t_tr1表示自动装置故障转供时间，t_tr2表示手动故障转供时间；

(3)修复停电时间由配变修复时间t_ftr、电缆线路修复时间t_flc、架空线路修复时间t_flo、开关修复时间t_fc、高压主变修复时间T_ftr和高压线路修复时间T_fl构成。

7.如权利要求3所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：根据架空联络、电缆联络、架空单幅射和电缆单幅射，并结合可转供率(Z)和电缆化率(D)，计算中压配电网故障停电范围。

8.如权利要求7所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：所述架空联络为多分段单联络架空网的故障停电范围：

(a)馈线故障停电时户数K_ao1为：

$K_{ao1}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_1{n}_i+\underset{i=2}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{N_1-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_2{n}_j,$

式中，t₁表示隔离停电时间；t₂表示故障转供时间；n_j为馈线段j内用户数，内负荷造成的停电影响；λ_i为馈线F1馈线段第i年平均故障率，即λ_i＝f_l×l_i；其中，l_i表示馈线段i的线路总长度；

(b)配变故障时停电时户数K_ao2；

$K_{ao2}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_3{n}_i+\underset{i=2}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{N_1-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_2{n}_j,$

式中，t₃表示修复停电时间；λ_tri为馈线段i所接配变年平均故障率；

(c)开关故障停电时户数K_ao3为：

$K_{ao3}=\underset{i=1}{\overset{N_2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_{ij}{n}_j={\mathrm{\λ}}_{c1}{t}_3{n}_1+\underset{i=2}{\overset{N_2}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_3(n_i+n_{i-1})+\underset{i=3}{\overset{N_2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-2}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_2{n}_j+\underset{i=3}{\overset{N_2-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_2{n}_j+2{\mathrm{\λ}}_{c0}(t_3{n}_N+\underset{j=1}{\overset{N_1-1}{\mathrm{\Σ}}}{t}_1{n}_j),$

式中，N₂为馈线F1的开关设备总数，架空网络中N₂等于N₁，λ_c0为该馈线所接联络开关的年平均故障率。

9.如权利要求7所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：所述电缆联络为多分段单联络电缆线路接线模式的故障停电范围：

(a)馈线故障时，停电时户数K_ac1为：

$K_{ac1}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=2}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_2{n}_j,$

(b)配变故障停电时，停电时户数K_ac2为：

$K_{ac2}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_3{n}_i+\underset{i=2}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{N_1-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i+1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_2{n}_j,$

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_ac3；

$K_{ac3}=\underset{i=1}{\overset{2N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_{ij}{n}_j$

$=n_i{\mathrm{\λ}}_{c1}{t}_3{n}_1+\underset{i=2}{\overset{2N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_3{n}_{\[0.5i\]}+\underset{i=4}{\overset{2N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{\[0.5i\]-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{2N_1-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=\[0.5i\]+1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_2{n}_j+2{\mathrm{\λ}}_{c0}(\underset{j=1}{\overset{N_1-1}{\mathrm{\Σ}}}{t}_1{n}_j+t_3{n}_{N_1}).$

10.如权利要求7所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：所述架空单辐射为多分段单辐射架空网的故障停电范围：

(a)馈线故障停电时，停电时户数K_uo1为：

$K_{uo1}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=2}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_3{n}_j,$

(b)配变故障停电时，停电时户数K_uo2为：

$K_{uo2}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=2}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_3{n}_j,$

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_uo3为：

$K_{uo3}=\underset{i=1}{\overset{N_2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_{ij}{n}_j=\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{c1}{t}_3{n}_j+\underset{i=3}{\overset{N_2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-2}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_1{n}_j+\underset{i=2}{\overset{N_2}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i-1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_3{n}_j.$

11.如权利要求7所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：所述电缆单辐射为多分段单辐射电缆网的故障停电范围：

(a)馈线故障停电时，停电时户数K_uc1为：

$K_{uc1}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=2}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i{t}_3{n}_j,$

(b)配变故障停电时，停电时户数K_uc2为：

$K_{uc2}=\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=2}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{i-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=i}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{tri}{t}_3{n}_j,$

(c)开关设备故障停电时，停电时户数K_uc2为：

$K_{uc3}=\underset{i=1}{\overset{2N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_{ij}{n}_j=\underset{i=2}{\overset{2N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_3{n}_{\[0.5i\]}+\underset{i=4}{\overset{2N_1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{\[0.5i\]-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_1{n}_j+\underset{i=1}{\overset{2N_1-1}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=\[0.5i\]+1}{\overset{N_1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_{ci}{t}_3{n}_j.$

12.如权利要求7所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：所述负荷不可转供时故障停电时户数K_u为：

K_u＝K_uc1+K_uc2+K_uc3+K_uo1+K_uo2+K_uo3，

负荷可转供时故障停电时户数K_a为：

K_a＝K_ac1+K_ac2+K_ac3+K_ao1+K_ao2+K_ao3，

电缆线路故障时户数K_c为：

K_c＝K_uc1+K_uc2+K_uc3+K_ac1+K_ac2+K_ac3，

架空线路故障时户数K_o为：

K_o＝K_uo1+K_uo2+K_uo3+K_ao1+K_ao2+K_ao3。

13.如权利要求3-12任一项所述的一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析方法，其特征在于：得到停电时户数K_t的具体步骤如下：

1)根据联络率对故障停电的影响，得到中压配电网元件故障时的停电时户数K_b为：

K_b＝(1-Z)×K_u+Z×K_a，

式中，K_u表示负荷不可转供时故障停电时户数；K_a表示负荷可转供时故障停电时户数；Z表示负荷转供率，定义为有联络且可以通过中压线路“N-1”校验的馈线比例，即Z＝N_p×L；

根据电缆线路和架空线路，停电时户数与指标电缆化率的关系为：

K_b＝(1-D)×K_o+D×K_c，

式中，K_o表示架空线路故障时户数，K_c表示电缆线路故障时户数；D表示电缆化率；

中压配电网内电气元件发生故障的停电时户数为：

K_b＝(1-D)(1-Z)K_uo+(1-D)ZK_ao+D(1-Z)K_uc+DZK_ac，

式中，K_uo表示架空单辐射网络停电时户数；K_ao表示架空联络网络停电时户数；K_uc表示电缆单辐射网络停电时户数；K_ac表示电缆联络网络停电时户数；

2)高压配电网发生故障时，中压配电网的停电时户数为：

K_d＝f_mtrN₀(N_nT_ntr+N_eT_etr+N_fT_ftr)，

式中，T_ntr表示变电站内转供时间；T_etr表示两个变电站之间的转供时间，T_ftr表示主变故障修复时间；N_n表示可通过站内转供的负荷所占比例；N_e表示可通过站间转供的负荷所占比例；N_f表示无法转供的负荷占比；N₀表示变电站所带总负荷数。

3)中压配电网停电时户数K_t为：

K_t＝K_b+K_d。

14.一种基于可靠率计算模型的影响指标边际效益分析装置，其特征在于，它包括影响指标模块、供电可靠率模块和边际效益模块；

所述影响指标模块，用于从网架结构、装备技术、自动化水平和负荷供应中，选取中压配电网供电可靠率的影响指标；

所述供电可靠率模块，用于根据中压配电网供电可靠率为实际供电时间占统计期内全部用电时间的百分比，建立中压配电网供电可靠率模型；

所述边际效益模块，用于根据边际效益为某影响指标的改变对中压配电网供电可靠率的影响程度，建立边际效益模型。