CN107994572A - 一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法，该方法基于配电网情况对配电网可靠性提升措施进行定性选择，并将所关注的配电网可靠性指标与配电网可靠性提升措施之间的关系分解为配电网可靠性提升措施、配电网可靠性影响因素、配电网可靠性参数、以及配电网可靠性指标四个层面，对每层之间的关系进行量化分析；通过四层量化分析对配电网可靠性指标与配电网可靠性提升措施之间的关系进行量化评估，充分反映影响可靠性的内在制约因素。本发明适应了不同类型电网的需求，并基于实施度和投资成本，对可靠性提升措施效果的适用性和经济性进行修正，获得配电网可靠性提升措施和配电网可靠性指标之间的影响。

Description

一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法

技术领域

本发明涉及电力系统运行分析领域，尤其涉及一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法。

背景技术

配电网作为电力系统中直接与电力用户相连的部分，其可靠性受到供电企业和电力用户的密切关注。国民经济的发展也对配电网可靠性提出了更高的要求。由于我国长期以来“重发，轻输不管用”的发展方针，配电网建设水平较国外仍有较大差距，城乡之间差异亦十分明显。如何针对配电网众多的可靠性提升措施进行量化分析，成为配电网投资建设过程中急需解决的问题。

国内外已有较多文献对配电网的可靠性提升措施分析进行了研究，如文献[1]以配电网网架结构优化为基础进行可靠性的建模分析；文献[2-3]考虑了高渗透的分布式电源对配电网可靠性的影响；文献[4]针对配电自动化系统对可靠性的影响进行了经济效益分析；文献[5]考虑了网络重构技术在故障后对配电网可靠性的提升。在可靠性提升措施的优选方法研究中，文献[6]通过定义配电网可靠性降低因素的影响度指标、可靠性提升措施的可实施度指标，估算了可靠性措施实施后用户停电时户数降低程度。文献[7]采用大规模配电网可靠性算法进行解耦，分析了配电网可靠性提升措施与可靠性参数和可靠性指标之间的联系，并给出了经济性优选方法。但目前方法主要针对于单一技术进行了研究并获得结论，难以应用于多项措施的横向比较，或局限于定性分析与统计层面，未详细考虑可靠性提升措施与可靠性指标间的逻辑联系。

针对当前不同配电网可靠性提升措施分析中定量分析不足、难以横向比较的问题，有必要提出一种供电可靠性提升技术措施的量化评价分析方法，能够针对所分析配电网，定量的给出不同可靠性提升措施的适用性和经济性指标，通过指标的排序，进行措施的优选。

发明内容

本发明提供了一种基于量化分解的配电网可靠性提升措施适用性定量分析方法，本发明适应了不同类型电网的需求，并基于实施度和投资成本，对可靠性提升措施效果的适用性和经济性进行修正，获得配电网可靠性提升措施和配电网可靠性指标之间的影响，详见下文描述：

一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法，所述方法包括以下步骤：

1)基于电网基础数据信息，形成可靠性提升措施集合、可靠性参数集合，建立可靠性参数集合与可靠性指标的对应关系；

2)构建某类馈线基准参数矩阵，基于对应关系求取某类馈线可靠性指标基准值，当馈线类型计数等于馈线类型总量时，执行步骤3)；

3)从可靠性提升措施集合中选取第k个可靠性提升措施，确定可靠性提升指标与可靠性参数之间对应关系，建立提升措施与F_j类馈线对应关系矩阵；

4)根据关系矩阵获得F_j类馈线的可靠性指标；确定可靠性参数与可靠性指标变化量之间的关系，当馈线类型计数等于馈线类型总量时，求取第k种提升措施对配电系统可靠性指标的变化幅度，进而获取可靠性提升措施实施效果排序；

5)求取基于实施度修正参数的可靠性修正指标、可靠性措施投资及增加的运营成本，进而依次获取考虑经济性的修正指标和优选结果。

所述确定可靠性提升指标与可靠性参数之间对应关系，建立提升措施与F_j类馈线对应关系矩阵具体为：

B^k＝R^k+B⁰

式中，R^k代表第k种可靠性提升措施A_k的可靠性参数变化矩阵，即B矩阵的变化量ΔB^k。B^k为修正后的可靠性参数矩阵。

进一步地，所述根据关系矩阵获得F_j类馈线的可靠性指标具体为：

其中，为k类措施实施后的可靠性指标；为实施前的基础可靠性指标。

所述求取第k种提升措施对配电系统可靠性指标的变化幅度具体为：

其中，f₁、f₂…分别为为实际电网中F₁、F₂…类馈线的数量；代表第k种可靠性提升措施对该类馈线可靠性的提升幅度。

所述求取基于实施度修正参数的可靠性修正指标具体为：

其中，实施度修正参数e_k为第k种提升措施的实施效果比，为第k种可靠性提升措施对整个电网U_SAIDI指标的提升幅度。

其中，所述获取考虑经济性的修正指标具体为：

S_k＝I_k/c_k

其中，I_k为实施度修正可靠性指标，c_k为第k种提升措施的投资和运营成本。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

1、本方法基于配电网情况对配电网可靠性提升措施进行定性选择，并将所关注的配电网可靠性指标与配电网可靠性提升措施之间的关系分解为配电网可靠性提升措施、配电网可靠性影响因素、配电网可靠性参数、以及配电网可靠性指标四个层面，对每层之间的关系进行量化分析；

2、本方法通过四层量化分析对配电网可靠性指标与配电网可靠性提升措施之间的关系进行量化评估，充分反映影响可靠性的内在制约因素；

3、本方法采用了基于馈线的类型的简化策略对复杂性进行了简化，对于所分析的配电网规模没有限制，同时考虑了实际电网可靠性提升措施的实施度、投资成本等问题；

4、本方法分析因素全面、适用性较广，可以适应不同类型电网的情况。

附图说明

图1为一种基于量化分解的配电网可靠性提升措施适用性定量分析方法的流程图；

图2为实施例所提供的故障下不同类型区域的示意图；

图3为实施例所提供的提升措施与可靠性参数之间的对应关系的示意图；

图4为算例所提供的不同提升措施的修正可靠性指标对比效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

为了定量给出不同可靠性提升措施实施后的可靠性提升效果，本发明实施例提供了一种基于量化分解的配电网可靠性提升措施适用性定量分析方法，参见图1，该方法包括以下步骤；

101：电网基础数据和提升措施的处理阶段；

102：基于配电网馈线分类的可靠性指标求取阶段；

103：考虑实施度和经济性的可靠性提升措施效果修正阶段。

下面结合具体的实施例2-4、计算公式、以及实例分别对实施例1中的步骤101-103进行详细的介绍。

综上所述，本发明实施例通过上述步骤将所关注的配电网可靠性指标与配电网可靠性提升措施之间的关系分解为配电网可靠性提升措施，配电网可靠性影响因素，配电网可靠性参数，配电网可靠性指标四个层面，并逐层量化分析。采用了基于馈线的类型的简化策略对方法的复杂性进行了简化。

实施例2

该实施例用于对实施例1中的步骤101电网基础数据和提升措施的处理阶段进行详细介绍，详见下文描述：

一、基于电网基础数据信息，形成可靠性参数集合B、馈线类型集合F、获得基于各类馈线的可靠性指标基准值：

其中，具体步骤包括如下：

(1)获取电网数据信息，包括：电网基础数据信息、可靠性提升措施参数、以及可靠性影响参数；

(2)确立需要分析的可靠性提升措施集合A；

(3)确定用于分析的可靠性指标(设定为U_SAIDI)，建立对应的可靠性参数集合B；

(4)构建可靠性参数集合B与可靠性指标U_SAIDI的对应关系U_SAIDI＝g(B)；

(5)根据实际电网情况进行馈线分类，构建馈线类型集合F，设定类型总量为y，馈线类型计数j＝1；

(6)从馈线类型集合F中获得馈线类型F_j；

(7)根据系统数据构建该类馈线基准参数矩阵B⁰ _j，基于上述对应关系求取F_j类馈线可靠性指标基准值U⁰ _SAIDI,j＝g(B⁰ _j)；

(8)判断馈线类型计数j＝y？如是，进入基于馈线分类的可靠性指标求取步骤；否则，令j＝j+1，并转步骤(6)。

二、可靠性提升措施集合A的建立、以及可靠性提升措施参数指标选取：

1、可靠性提升措施集合A的建立

我国现阶段配电网改造升级过程中，常用的可靠性提升措施通常可以分为四个方面：配网规划、设备运维、运行技术、计划管理。对于四类不同的可靠性提升措施，则可继续细分，以配电网规划为例，包含辐射线增加联络、架空线路增加开关等。

表1实施例所给出的可靠性提升措施列表

基于配电网现状，初步选择潜在可靠性提升措施A_i，并建立可靠性提升措施集合A＝{A₁,A₂,…,A_n}，其中n为可靠性提升措施数量。本发明实施例列出了常用的10种可靠性提升措施进行分析，如表1所示。对于部分其他措施，如服务器与通信通道建设，其对可靠性提升的作用在于防止信息堵塞与误操作，属于间接的可靠性提升措施，可归于配电自动化建设等直接提升措施中，在此不进行赘述。

说明：若所列可靠性提升措施仅为宏观角度的概述，实际应用时，则需要针对不同措施进行更细致的描述。以A₂为例，对于馈线名称、增加开关数量应有细致说明，如“某”架空线路增设“两个”隔离开关，所有该类措施的整体共同构成该提升措施。在电网改造建设过程中，可靠性提升往往是多措施共同参与下实现。对于同时实行多种策略，可依赖本方法，对给定改造计划下的多种措施进行实施价值排序和优选。

2、可靠性提升措施参数指标选取

由于国际上常用的配电系统可靠性指标主要有系统平均停电频率指标λ_SAIFI(System Average Interruption Frequency Index)，系统平均停电持续时间指标U_SAIDI(System Average Interruption Duration Index)，系统平均可用率指标I_ASAI(AverageSystem Avalible Index)等^[1]。

其中，我国常用RS-3指标，即I_ASAI，用以衡量一个地区的可靠性水平。由于系统平均停电持续时间指标U_SAIDI与I_ASAI完全相关(I_ASAI＝1-U_SAIDI/8760)，且更容易直观表达，故实施中推荐采用U_SAIDI指标进行分析，其余指标可采用类似方法进行分析，本发明实施例对此不做限制。

对于可靠性参数的选取，可将求取公式分解为停电频率、停电时间和停电范围三个方面的参数。三类参数分别对应故障率、故障修复时间和故障影响的用户数量，可建立相应的可靠性参数集合参数分类及含义如表2所示：

表2可靠性参数含义

以停电频率影响参数λ_a为例，求取公式为：

式中，λ_a,i为馈线i的λ_a；λ_ij为馈线i中负荷点j的年平均故障率；N_pi为馈线i的负荷点(配变)个数，λ_xi(x＝Br，L，S，T，F)，为任意馈线i上设备x的故障率(包括断路器Break，线路Line，隔离开关Switch，变压器Transformer)，N_xi为设备数量(对于线路，N_xi为线路长度)，N_ei为馈线i的用户数。假设馈线平均分布、且只有一断路器的前提下，馈线的故障率等同于馈线内任一负荷节点的故障率。

实施例3

该实施例用于对实施例1中的步骤102基于配电网馈线分类的可靠性指标求取阶段进行详细介绍，详见下文描述：

实施中可通过逐一分析可靠性提升措施对不同馈线的可靠性提升程度，进而求得该措施对系统可靠性提升程度量化结果和效果排序，具体步骤包括如下：

(1)获得集合A中措施数K，设置可靠性提升措施计数k＝1；

(2)从集合A中选取第k个可靠性提升措施A_k；

(3)设定馈线类型计数j＝1；

(4)从集合F中获得馈线类型F_j；

(5)确定可靠性提升指标与可靠性参数之间对应关系，建立提升措施A_k与F_j类馈线对应关系矩阵

(6)应用公式求取k措施实施后的参数，并获得F_j类馈线的可靠性指标

(7)确定可靠性参数与可靠性指标变化量之间的关系ΔU^k _SAIDI,j＝|U^k _SAIDI,j-U⁰ _SAIDI,j|；

(8)判断馈线类型计数j＝y？如是，进入步骤(9)；否则，令j＝j+1，并转步骤(4)。

(9)求取第k种提升措施对配电系统可靠性指标的变化幅度ΔU^k _SAIDI；

(10)判断可靠性提升措施计数k＝K？如是，进入可靠性影响因素修正步骤；否则，令k＝k+1，并转步骤(2)。

(11)可靠性指标的变化幅度ΔU_SAIDI，获得可靠性提升措施实施效果排序。

1、基于可靠性参数的可靠性指标求取

在基于配电网馈线分类的可靠性指标求取阶段，为获得可靠性参数与可靠性指标变化量之间的关系，需将可靠性参数与可靠性指标变化量之间的关系，分解为可靠性提升指标与可靠性参数之间对应关系表达式、与可靠性提升措施与可靠性参数之间对应关系的表达式，通过二者联立进行求取。

对于配电网，停电原因通常包括故障停电和计划停电两类。在不考虑因上级电网所导致的停电情况，则对于任意馈线i，停电时间可由下式描述：

U_i＝λ_air_ai+λ_pir_pi (3)

其中，U_i为馈线i的年平均停电时间；λ_ai、λ_pi为馈线i的年平均故障率与年平均计划停电率；r_ai、r_pi为馈线i的故障平均停电时间与平均计划停电时间。

实施过程中，计划停电由于可以提前安排转供操作，则可分为非计划停电区域与计划停电区域两类，在平均的假设条件下，不存在其他的区别，只需用t_p代替r_pi即可。而故障停电由于存在开关的隔离操作、转供等区别，可根据恢复供电方式的差异，进一步将用户分为3类，本发明实施例所提供的故障下不同类型区域示意图如图2所示：

1)用户位于故障区域上游区段，当故障隔离后即可通过原通道恢复供电，即图中①区；

2)用户位于故障区域下游区段且能够通过备供通道转供，则故障隔离且转供操作完成后可通过转供线路恢复供电，即图中③区；

3)用户位于故障区域下游区段且不能够通过备供通道转供，即不能转供情况下的图中③区部分，或用户位于故障区域中，则需等待故障修复后才可恢复供电，即图中②区。对于电缆网同理。

由于假设了线路均匀分布，若将上述三种类型用户占该馈线所有用户比例依次记为β₁、β₂、β₃，停电时间依次记为t₁、t₂、t₃，则对于用户故障平均停电时间r_ai，可等效为三类用户的加权平均，如式(4)所示：

r_ai＝β·t^T＝[β₁ β₂ β₃][t₁ t₂ t₃]^T (4)

其中，β，t为一行三列矩阵，分别描述馈线发生故障时，三种类型用户分布比例与停电时间。

对于β，t中的参数，可参照式(5)和(6)进行求取：

对于β，由于故障发生位置随机，在多次故障下，近似于平均分布，因此，可认为除故障区外，故障上游区域部分占馈线的一半，即β₁取值；对于故障下游区域，则可按照馈线的转供能力，乘以故障下游区域占比，求取β₂；β₃为除去二者之外的部分。值得注意的是，由于架空网与电缆网分段依据不同，故对于β₂的计算方式不同，对于电缆网，由于采用开闭所进行分段，而故障通常发生在线路上，可通过开关隔离，通常情况下故障段内没有用户，故在计算时取“+”号。对于t，则比较明显，t₁、t₂、t₃分别为故障隔离定位时间、故障隔离定位时间与转供操作时间之和、故障隔离定位时间与故障修复时间之和。

因此基于式(3)，对于任意可靠性提升措施，其在馈线i上的可靠性提升效果可由下式

求取：

U_i＝λ_pit_p+λ_ai(β·t^T) (7)

系统的可靠性指标U_SAIDI如下：

式中，N_ei为馈线i上用户数量。

通过式(4)-(8)即可将指标U_SAIDI解构为上述九种参数的表达式。对于某一地区电网，应有一基准值矩阵通过B⁰即可求取该配电网可靠性指标U⁰ _SAIDI，进而求取I_AISI。

2、可靠性提升措施与可靠性参数的对应关系

可靠性提升措施与可靠性指标之间建立量化关系的关键在于建立可靠性参数与可靠性提升措施之间的关系，即A集合与B集合之间的联系。实施过程中，一项可靠性措施会影响一个参数或一类参数。实施例所提供的提升措施与可靠性参数之间的对应关系如图3所示：

建立提升措施与可靠性参数之间对应关系的矩阵R，如式(9)所示。

式中，R^k代表第k种可靠性提升措施A_k的可靠性参数变化矩阵，即B矩阵的变化量ΔB^k。令B^k为修正后的可靠性参数矩阵，则有：

B^k＝R^k+B⁰ (10)

通过修正后的B^k，即可求取修正后的可靠性指标U^k _SAIDI，求取公式如下：

由于措施实施后平均停电时间较实施前小，二者之差为负值，为方便计算，取其绝对值为ΔU^k _SAIDI，表示其提升量。

说明：在R矩阵的求取过程中，部分提升措施，如增设开关数量或更换老旧设备，由于其提升程度较为固定，可以直接求取差值；部分提升措施，如实施状态检修，则可以通过一定的公式进行计算。

3、基于馈线分类的可靠性提升措施量化分析

依据馈线类型，将所分析区域配电网馈线分类，采用加权叠加的方式求取可靠性。如下式所示：

式中，Q_j为第j类馈线的某一可靠性指标，P_j为该类馈线在整个电网中的比例；F＝{F₁,F₂,…,}为馈线类型集合。

依据电网参数，构建该电网各种馈线的平均模型，分别计算不同提升措施对不同馈线模型的可靠性指标的变化，通过加权即可求取所分析区域配电网的可靠性指标变化情况。计算公式如下：

其中，为第k种可靠性提升措施对整个电网U_SAIDI指标的提升幅度；f₁、f₂…分别为实际电网中F₁、F₂…类馈线的数量；代表第k种可靠性提升措施对该类馈线可靠性的提升幅度。

采用此方法可将较多数量的馈线转化为几类馈线的加权，使计算量有着较大幅度的降低。但由于R矩阵的求取方式仍基于单一馈线，需要重新进行求取。求取k类提升措施对j类馈线可靠性指标的变化。

其中，B⁰ _j为j类馈线的可靠性参数基准矩阵；为第k种提升措施对j类馈线的可靠性参数影响矩阵；第k种提升措施实施后j类馈线的可靠性参数矩阵；U⁰ _SAIDI,j，U^k _SAIDI,j分别为由B⁰ _j求得的j类馈线基准可靠性指标和由求得的第k种修正措施实施后j类馈线的可靠性指标；ΔU^k _SAIDI,j为第k种修正措施对j类馈线的可靠性指标影响变化量。

说明：对于配电网可靠性提升，往往存在需要分析的面积大，馈线类型简单但数量众多的问题。以我国南方某地级市核心区为例，仅10kV馈线为256回，包含单辐射、多分段多联络(架空网)与单辐射、“n-1”单环网、“n供1备”(电缆网)等类型馈线。若以采用的10种措施为例，对于每条馈线上的措施都需要相应的矩阵R，其计算过程过于繁琐，且在数据输入的环节上，需重复分析，工作量大。

由于我国配电网馈线遵循“闭环设计，开环运行”的方式，馈线间联系较小。除单一故障引起系统崩溃外，不会出现馈线故障影响其他馈线连带故障的情况，故可认为馈线间相互独立。

实施例4

该实施例用于对实施例1中的步骤103中的考虑实施度和经济性的可靠性提升措施效果修正阶段进行详细介绍，详见下文描述：

在考虑经济性与电网实际情况下对提升措施进行修正，得到考虑实施度和经济性的可靠性指标I_k与S_k求取方法。具体步骤包括如下：

(1)获得电网可靠性措施实施度修正参数e_k；

(2)求取基于实施度修正参数e_k的可靠性修正指标I_k＝e_k·ΔU^k _SAIDI；

(3)获得可靠性措施投资及增加的运营成本c_k；

(4)求取考虑经济性的修正指标S_k＝I_k/c_k；

(5)基于I_k与S_k结果进行排列，获得优选结果。

实施过程中，考虑实施度和经济性的可靠性指标求取公式为：

其中，I_k为实施度修正可靠性指标，实施度修正参数e_k为第k种提升措施的实施效果比。

对提升措施的经济性影响，采用单位投资条件下考虑实施度和经济性的可靠性提升效果S_k描述经济性指标，求取公式如下：

S_k＝I_k/c_k (17)

其中，c_k为第k种提升措施的投资和运营成本。

说明：实施过程中，对于部分作用效果明确的措施，如单辐射馈线增加联络等，可取e_k＝1；对于受一定因素制约或存在主观影响的措施，如按标准时间隔离修复，可取e_k<1。如状态感知与风险预控措施(A₈)，实施度修正参数e₈可按照下式计算：

e₈＝1-P_overload (18)

其中，P_overload为系统重过载导致无法进行转供的馈线比例。

在实际电网改造升级中，往往存在一定的政策性要求，如地区为长远考虑，优先采取技术层面的可靠性提升措施，则对于技术层面的指标应有一定的权值加成。对于不同的政策要求，则可采用专家评价法等方式，构建不同权值，进行进一步的优选。在不考虑其他因素的情况下，I_k与S_k即为不同可靠性提升措施对系统的可靠性指标变化情况与经济性指标，对I_k与S_k进行排序筛选即可作为最终的排序依据。

综上所述，本发明实施例通过上述步骤将所关注的配电网可靠性指标与配电网可靠性提升措施之间的关系分解为配电网可靠性提升措施、配电网可靠性影响因素、配电网可靠性参数，配电网可靠性指标四个层面，并逐层量化分析。采用了基于馈线的类型的简化策略对方法的复杂性进行了简化。

实施例5

下面结合具体的算例对实施例1-4中的方案进行可行性验证，详见下文描述：

采用我国某地级市核心区数据进行可靠性提升措施分析验证，该区共有10kV公用馈线256回，共包含5类馈线，数量分别为F_A＝13，F_B＝15，F_C＝20，F_D＝203，F_E＝5。假设各类型馈线故障率、计划停电率、故障修复时间、计划停电时间均相同，其余参数则根据系统实际情况分别统计(如m)，或按电缆网/架空线分别统计。根据系统数据，构建不同类型馈线基准如表3所示。

表3不同类型馈线基准值

以措施A₁为例，验证该方法的可行性。措施计划改造共涉及13条馈线，其中电缆线路8条，架空线路5条，测算投资金额c₁＝11.33(百万元)。基于本方法，措施A₁仅影响F_A和F_B类馈线的参数基于实际情况构建矩阵R¹ ₁与R¹ ₂如下：

根据表3与式(14)构建并求取

其中，为与的关系函数，推导过程参见式(3)～(8)。

根据式(13)有：

对于措施A₁，有e₁＝1，c₁＝19.33，故有：

I₁＝ΔU¹ _SAIDI·e₁＝0.0459

S₁＝I₁/c₁＝2.3745*10^-3

若所分析区域采用表1所述的10种靠性提升措施，则对应的停电时间变化量ΔU^k _SAIDI、考虑实施度和经济性修正的指标，如表4所示：

表4考虑全部提升措施的修正可靠性指标

TABLE IV The reliability index of different measures

为了进一步增加对比性，可将各指标以最大提升效果量作为基准，应用可靠性指标提升效果百分数进行对比，求取公式如下。

其中，Q_k为第k种措施对不同可靠性评价指标的提升效果，max(Q_k)为所有Q_k中的最大值。

算例所提供的不同提升措施的修正可靠性指标对比效果如图4所示。基于分析，可得到结论如下：

(1)对I_k进行排序，可见可靠性提升措施中，提高配电自动化水平的效果最好，施工项目整合管理次之，主要原因是该区其整体可靠性较好，在停电时间中计划停电占比较大；同时该区故障隔离定位时间较长，配电自动化覆盖程度一般(包括二遥三遥终端覆盖情况)，因此提高配电自动化作用明显。对于设备全寿命周期管理及设备状态监测，则受限于开展规模，作用有限；对于传统可靠性提升措施A₁、A₂、A₄，由于该区仍存在一定的辐射线路数量，增加联络对提升可靠性的作用相对明显，其余二者则由于该区建设时间较短，线路相对合理且老旧设备较少，故效果低下。

(2)对S_k进行排序，不同于对I_k进行排序的结果，施工停电项目整合管理与按标准时间隔离修复的经济效益将反超配电自动化建设，成为最优选择，这主要是由于二者为管理类措施，其投资金额与配电自动化建设存在着较大的差异，性价比较高。配网规划和设备运维两类提升措施则由于投资较大和效果不明显，性价比稍低，不建议在当前电网率先进行该方面改造。

(3)对比S_k与I_k的差异，可见对于措施A2、A3、A9，其性价比均较高，但由于其效果不尽如人意，因此其实施急迫性有待商榷，若存在一定的经济基础，可在其他措施实施的同时采用这几种方案。

基于算例分析，可知若在政策条件要求下，技术投资占绝大比重，则可根据政策进行调整，率先进行配电自动化建设与其他技术层面的平台、通讯、技术升级，若有资金允许，则可依据其余排序按优先级进行处理。

参考文献

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本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)基于电网基础数据信息，形成可靠性提升措施集合、可靠性参数集合，建立可靠性参数集合与可靠性指标的对应关系；

2)构建某类馈线基准参数矩阵，基于对应关系求取某类馈线可靠性指标基准值，当馈线类型计数等于馈线类型总量时，执行步骤3)；

3)从可靠性提升措施集合中选取第k个可靠性提升措施，确定可靠性提升指标与可靠性参数之间对应关系，建立提升措施与F_j类馈线对应关系矩阵；

4)根据关系矩阵获得F_j类馈线的可靠性指标；确定可靠性参数与可靠性指标变化量之间的关系，当馈线类型计数等于馈线类型总量时，求取第k种提升措施对配电系统可靠性指标的变化幅度，进而获取可靠性提升措施实施效果排序；

5)求取基于实施度修正参数的可靠性修正指标、可靠性措施投资及增加的运营成本，进而依次获取考虑经济性的修正指标和优选结果。

2.根据权利要求1所述的一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法，其特征在于，所述确定可靠性提升指标与可靠性参数之间对应关系，建立提升措施与F_j类馈线对应关系矩阵具体为：

B^k＝R^k+B⁰

式中，R^k代表第k种可靠性提升措施A_k的可靠性参数变化矩阵，即B矩阵的变化量ΔB^k；B^k为修正后的可靠性参数矩阵。

3.根据权利要求1所述的一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法，其特征在于，所述根据关系矩阵获得F_j类馈线的可靠性指标具体为：

<mrow> <msubsup> <mi>&amp;Delta;U</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> </mrow> <mi>k</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <mrow> <mo>|</mo> <mrow> <msubsup> <mi>U</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> </mrow> <mi>k</mi> </msubsup> <mo>-</mo> <msubsup> <mi>U</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> </mrow> <mn>0</mn> </msubsup> </mrow> <mo>|</mo> </mrow> </mrow>

其中，为k类措施实施后的可靠性指标；为实施前的基础可靠性指标。

4.根据权利要求1所述的一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法，其特征在于，所述求取第k种提升措施对配电系统可靠性指标的变化幅度具体为：

<mrow> <msubsup> <mi>&amp;Delta;U</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> </mrow> <mi>k</mi> </msubsup> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Delta;U</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>F</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> <mi>k</mi> </msubsup> <mo>+</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Delta;U</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> <mo>,</mo> <msub> <mi>F</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mi>k</mi> </msubsup> <mo>+</mo> <mn>...</mn> </mrow> <mrow> <msub> <mi>f</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>f</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>+</mo> <mn>...</mn> </mrow> </mfrac> </mrow>

其中，f₁、f₂…分别为为实际电网中F₁、F₂…类馈线的数量；代表第k种可靠性提升措施对该类馈线可靠性的提升幅度。

5.根据权利要求1所述的一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法，其特征在于，所述求取基于实施度修正参数的可靠性修正指标具体为：

<mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mi>e</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>&amp;CenterDot;</mo> <msubsup> <mi>&amp;Delta;U</mi> <mrow> <mi>S</mi> <mi>A</mi> <mi>I</mi> <mi>D</mi> <mi>I</mi> </mrow> <mi>k</mi> </msubsup> <mo>,</mo> <mi>k</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> <mo>,</mo> <mn>2</mn> <mo>,</mo> <mn>...</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow>

其中，实施度修正参数e_k为第k种提升措施的实施效果比，为第k种可靠性提升措施对整个电网U_SAIDI指标的提升幅度。

6.根据权利要求1所述的一种配电网可靠性提升措施适用性量化分析方法，其特征在于，所述获取考虑经济性的修正指标具体为：

S_k＝I_k/c_k

其中，I_k为实施度修正可靠性指标，c_k为第k种提升措施的投资和运营成本。