CN108932576A - 一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法 - Google Patents

一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法 Download PDF

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CN108932576A CN201810317345.8A CN201810317345A CN108932576A CN 108932576 A CN108932576 A CN 108932576A CN 201810317345 A CN201810317345 A CN 201810317345A CN 108932576 A CN108932576 A CN 108932576A
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Abstract

本发明公开了一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，通过分析规划后配电网可靠性评估模型，对待进行可靠性预测评估的配电网可靠性计算进行化简，建立配电网规划项目关联电网模型，重新定义可靠性指标为设备类指标、网架类指标和管理类指标三大类，并应用到配电网建设项目中，计算配电网建设改造引起的设备类、网架类指标的提升水平，从而计算得到配电网建设改造的总可靠性提升值，用以评估配电网规划项目对可靠性提升的效果，指导配电网规划。

Description

一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法
技术领域
本发明涉及配电网的可靠性指标优化技术领域，具体来说，涉及一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法。
背景技术
作为反映供电系统可靠性的重要指标，停电时间主要由故障停电时间和预安排停电时间组成，由于影响因素较多，传统可靠性计算主要靠估算，精确度和可操作性较低。
本发明采用关键技术参数主要包括电网基本参数、电网相关指标、停电时间参数等。
电网基本参数：高压线路平均长度、单台主变馈线条数、架空线路平均长度、架空线路平均主干长度、架空线路平均分段数、单条架空线路平均装接用户数、电缆线路平均长度、电缆线路平均主干长度、电缆线路平均分段数、单条电缆线路平均装接用户数、线路平均装接分支断路器数等。
电网相关指标：电缆化率、双电源率、自动化率、可转供率等。
停电时间参数：停电时户数、故障平均排查时间、故障平均修复时间、预安排停电平均持续时间等。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，能够提升评估精确度。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，包括以下步骤：
S1确定影响配电网可靠性的关键因素，获取目标配电网的特性参数；
S2构建关联电网模型；
S3获取关联电网模型中对应的各变电站或各供电分区的基准数据以及相关参数，计算关联电网模型的可靠性指标，构建可靠性评估模型。
进一步的，S1中所述目标配电网的特性参数包括：架空/电缆故障停电率fl、开关故障停电率fk、配变故障停电率ft、架空/电缆线路预安排停电率fly、开关预安排停电率fky、配变预安排停电率fty、架空/电缆线路平均总长度Lal、架空/电缆线路分支线路平均长度Lfz、架空/电缆线路主干线路平均长度Lzg、单条架空线路平均分段数/电缆环网单元数n、线路平均装装接分支断路器数nd、馈线分支负荷开关数nf、停电时户数S、可转供率kz、双电源率ks、配电自动化率kp、电缆化率kc、故障平均排查时间Tche、故障平均修复时间Trep、预安排停电平均持续时间Typ、单条架空/电缆线路平均装接用户数N。
进一步的，S2中关联电网模型的构建包括以下步骤：
S21将可靠性评估分为故障停电和预安排停电两类；
S22每一类按照线路类别分为架空系统以及电缆系统；
S23分别考虑电缆化率、双电源率、配电自动化率，建立可靠性评估计算模型。
进一步的，S3中关联电网模型的可靠性指标计算包括配电网设备故障停电可靠性指标计算，具体包括以下步骤：
S31用故障遍历法进行供电可靠性评估，根据故障复电方式的不同将配电网分为架空系统、电缆系统，根据故障设备分为主干线、分支线故障，根据转供情况又分为可转供、不可转供；
S32综合主干线及无开关分支线故障情况下的可转供和不可转供两种情况，各条有开关分支线长度等于一个分段的线路长度(包括主干及无开关分支线长度)，那么主干线及无开关分支线的长度为：Lzg＝Lal*n/(n+nf+nd)，则停电时户数为
S33当出现有开关分支故障情况下，假设用户均匀分布于主干线及有开关分支线之间，且单条有开关分支长度与分段线路长度相等，有开关分支线的长度为Lfz＝Lal(nf+nd)/(n+nf+nd),则停电时户数为：
则架空线路故障户均停电时间为：
电缆系统的故障户均停电时间为：
假设配变高压侧均配置熔丝保护，配变故障不会引起支线及主干线故障,系统平均故障停电时间为：
TTG＝1/100ftTrep。
作为优选，配电网设备故障停电可靠性指标计算进一步包括：
考虑电缆化率下，架空系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flJ为架空系统故障停电率，LalJ为架空线路平均总长度；
考虑电缆化率下，电缆系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flC为电缆系统故障停电率，LalC为电缆线路平均总长度；
则评估区域的故障户均停电时间计算公式如下：
故障情况下，双电源用户能够通过备自投改由备用线路供电，不停电；配电自动化率，可以缩短故障排查、转供时间，考虑双电源率、自动化率后，故障户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率，配变故障的计算公式为：
TTG＝1/100ft(1-ks)Trep。
进一步的，S3中关联电网模型的可靠性指标计算包括配电网预安排停电可靠性指标计算，具体包括：
预安排的停电影响与故障相比缺少排查时间，即Tche＝0，则综合主干线及无开关分支线故障情况下的可转供和不可转供两种情况，停电时户数为
有开关分支线路，在预安排停电时，仅该分支线停电，单条分支线停电的用户数为N/(n+nf+nd),那么带开关分支线的预安排停电时户数为：
架空系统预安排户均停电时间为：
同理电缆系统预安排户均停电时间为：
配变预安排停电不会引起其他用户停电，系统平均预安排停电时间为：
TTY＝1/100ftyTty。
作为优选，配电网预安排停电可靠性指标计算进一步包括：
考虑电缆化率下，架空系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flyJ为架空线路预安排停电率，LalJ为架空线路平均总长度；
考虑电缆化率下，电缆系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flyC为电缆线路预安排停电率，LalC为电缆线路平均总长度；
评估区域的故障户均停电时间计算公式如下：
预安排停电情况下，双电源用户同样不停电，馈线预安排户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率，配变故障的计算公式为：
TTG＝1/100fty(1-ks)Typ。
进一步的，S3中可靠性指标计算具体包括：
设备故障系数计算公式如下：
RreqG＝1/100[flJLalJ(1-kc)+flCLalCkc]，其中，LalJ为架空线路平均总长度，LalC为电缆线路平均总长度；
设备预安排系数计算公式如下：
RreqY＝1/100[kcflyCLalC+(1-kc)flyJLalJ]，其中，flyC为电缆线路预安排停电率，flyJ为架空线路预安排停电率；
由线路的故障和预安排计算公式中当Tche＝0、Trep＝Typ时两个公式是相同的，则网架隔离系数计算公式如下：
网架转供系数计算公式如下：
从而，线路故障停电时间为：
TFG＝RreqG(RnetGTche+RnetZTrep)
线路预安排停电时间为：
TFY＝RreqYRnetZTyp。
进一步的，根据构建的可靠性评估模型，比较各种系数计算值与实际值，判定数据的真实性、完整性和准确性。具体包括如下步骤：
(1)设备故障/预安排系数计算值与实际值比较
利用电缆化率、线路平均长度、设备停运停电率，依据计算公式，可计算设备故障/预安排系数的计算值；根据配电网的故障停电次数、预安排停电次数，再除以馈线条数，可以计算出设备故障/预安排系数的实际值。
比较计算值与实际值，如果二者差距较大，则说明上报的设备停运停电率指标不够真实。
(2)网架隔离/转供系数计算值与实际值比较
利用电网指标，依据计算公式，计算网架隔离系数、网架转供系数计算值。；利用故障、预安排户均停电时间，故障排查/检修时间、预安排检修时间实际值，依据计算公式，能够反推出网架隔离系数、网架转供系数的实际值。
比较计算值与实际值，如果二者差距较大，说明转供电管理有待加强，没有做到能转必转；或配电自动化率实用率达不到100％；或分支断路器保护配置不够合理。也就是说明上报的电网类指标数据不够真实。
(3)停电时间类指标
利用网架隔离/转供系数计算值、设备故障/预安排系数计算值，以及故障、预安排户均停电时间，可以反算出故障排查/检修时间、预安排检修时间有实际计算值。
比较计算值与实际值，如果二者差距较大，则说明上报的停电持续时间指标不够真实。
同样地，根据所述配电网计算可靠性评估值，进行不同电网间的可靠性同业对标。具体流程如下：
(1)利用电网类指标(可转供率、配电自动化率、分段数、分支负荷开关数、分支断路器数、双电源率)，计算不同区域配电网的网架隔离系数、网架转供系数；
(2)利用电缆化率、线路平均长度、设备停运停电率指标，计算不同区域配电网的设备故障系数、设备预安排系数；
(3)利用故障、预安排户均停电时间，故障停电平均持续时间指标，计算不同区域配电网的预安排检修时间、故障排查时间、故障检修时间(故障排查平均时间+故障检修平均时间＝故障停电平均持续时间)；
(4)对不同区域配电网的网架隔离/转供系数、设备故障/预安排系数、故障排查/检修时间、预安排检修时间进行比较，找到可靠性的具体差距。
同时，根据所述评估模型能够对电网现状年、规划年的可靠性水平进行评估、比较。具体流程如下：
(1)利用现状年电网、可靠性数据，计算停电时间类指标理论值，包括故障排查/检修时间、预安排检修时间；
(2)利用规划电网指标数据，分别计算网架隔离/转供系数、设备故障/预安排系数；
(3)以现状年停电时间类指标理论值，规划年网架隔离/转供系数、设备故障/预安排系数，计算规划年电网户均停电时间。
上述方法计算的规划年可靠性仅反映电网指标改善对可靠性的提升作用，扣除了管理因素。
本发明的有益效果：通过重新定义可靠性指标为设备类指标、网架类指标和管理类指标三大类，并应用到配电网建设项目中，计算配电网建设改造引起的设备类、网架类指标的提升水平，从而计算得到配电网建设改造的总可靠性提升值，用以评估配电网规划项目对可靠性提升的效果，指导配电网规划。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，结合供电系统可靠性关键技术参数，将配电网停电原因分为预安排停电和故障停电两大类，进行可靠性评估计算；
S1采用故障遍历法进行供电可靠性评估。根据故障复电方式的不同将配电网分为架空系统、电缆系统。根据故障设备分为主干线、分支线故障。根据转供情况又分为可转供、不可转供两种情况：
架空系统中主干线及无开关分支线故障时，综合可转供和不可转供情况，则停电时户数为：
架空系统中有开关分支线故障时，停电时户数为：
则架空系统中总的停电时户数为：
则架空系统中故障户均停电时间为：
电缆系统中主干线及无开关分支线故障时，综合可转供和不可转供情况，则停电时户数为：
电缆系统中有开关分支线故障时，停电时户数为：
则电缆系统中总的停电时户数为：
则电缆系统中故障户均停电时间为：
S2预安排的停电影响与故障相比缺少排查时间，即Tche＝0。分别计算架空系统、电缆系统、配变预安排停电导致的系统平均预安排停电时间：
架空系统中主干线及无开关分支线预安排停电时，综合可转供和不可转供情况，则停电时户数为：
架空系统中有开关分支线预安排停电时，停电时户数为：
则架空系统中总的停电时户数为：
则架空系统中预安排户均停电时间为：
电缆系统中主干线预安排停电时，综合可转供和不可转供情况，则停电时户数为：
电缆系统中有开关分支线预安排停电时，停电时户数为：
则电缆系统中总的停电时户数为：
则电缆系统中预安排户均停电时间为：
S3在考虑电缆化率、双电源率、配电自动化率下进行故障停电可靠性计算：
考虑电缆化率下，架空系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flJ为架空系统故障停电率，LalJ为架空线路平均总长度；
考虑电缆化率下，电缆系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flC为电缆系统故障停电率，LalC为电缆线路平均总长度；
那么，评估区域的的停电时户数计算公式如下：
评估区域的故障户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率、自动化率后，故障户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率，配变故障的计算公式可以改为：
TTG＝1/100ft(1-ks)Trep
S4在考虑电缆化率、双电源率、配电自动化率下进行预安排停电可靠性计算：
考虑电缆化率下，架空系统的停电时户数计算公式如下：
flyJ为架空线路预安排停电率，LalJ为架空线路平均总长度；
考虑电缆化率下，电缆系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flyC为电缆线路预安排停电率，flyJ为架空线路预安排停电率；
那么，评估区域的的停电时户数计算公式如下：
评估区域的故障户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率下，馈线预安排户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率，配变故障的计算公式可以改为：
TTG＝1/100fty(1-ks)Typ
S5定义设备故障系数、设备预安排系数、网架隔离系数和网架转供系数，简化线路的故障和预安排计算公式：
设备故障系数计算公式如下：
RreqG＝1/100[flJLalJ(1-kc)+flCLalCkc]，
设备预安排系数计算公式如下：
RreqY＝1/100[kcflyCLalC+(1-kc)flyJLalJ]
网架隔离系数计算公式如下：
网架转供系数计算公式如下：
则线路故障停电时间可以表示为：
TFG＝RreqG(RnetGTche+RnetZTrep)
线路预安排停电时间可以表示为：
TFY＝RreqYRnetZTyp
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明所述的一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，包括以下步骤：
S1采用故障遍历法进行供电可靠性评估。根据故障复电方式的不同将配电网分为架空系统、电缆系统。根据故障设备分为主干线、分支线故障。根据转供情况又分为可转供、不可转供两种情况。下面的架空系统、电缆系统是指评估电网全部为架空线路或电缆线路。
a将架空系统分为三个部分，主干线及无开关分支线、有开关分支线、配变。
a1若主干线第i段线路出现故障，变电站侧开关保护动作，全线停电。排查故障位置后，进行故障隔离，第i段线路两侧负荷开关开断。故障隔离后i段前负荷由A站恢复供电，i段后负荷由B站线路倒供。所以，i段用户停电时间为故障排查时间与故障修复之和，其余用户停电时间为故障排查时间。停电时户数计算公式如式(1)：
若考虑平均分段，即各段内用户个数均等，每段用户为N/n个。停电时户数计算公式如式(2)：
考虑假设各条有开关分支线长度等于一个分段的线路长度(包括主干及无开关分支线长度)，那么主干线及无开关分支线的长度为：Lzg＝Lal*n/(n+nf+nd)。那么上式可以表达为：
a2于不具备转供条件或无法转供的情况(如单辐射线路、或重载线路等)，主干线第一段故障，全线停电时间为排查时间与修复时间；第二段故障，第一段停电时间为排查时间，后向所有分段为修复时间。以此类推遍历各段故障，分别为n、n-1……2、1段停电时间为排查时间。
具体计算如公式(1)～(3)，若第1段出现故障，停电时户数为：
若第2段出现故障，停电时户数为：
……
第i段出现故障，停电时户数为：
第N段出现故障，停电时户数为：
遍历所有分段，停电时户数为：
a3装有开关的分支线有两类：一类装负荷开关，故障情况下，首先全线排查，故障分支在维修完成后恢复供电；一类装带保护功能对的断路器，故障情况下，保护动作切除故障分支，维修完成后故障分支恢复供电，其他用户不停电。设馈线分支负荷开关数量为nf、分支断路器数量为nd，则每一个有开关分支线所带用户数为N/(n+nf+nd)。
对于一回馈线来说，有开关分支线故障的停电时户数与馈线是否转供无关，其计算公式如下所示：
同样的考虑假设，那么有开关分支线的长度为Lfz＝Lal(nf+nd)/(n+nf+nd),则上式可以表达为：
a4馈线故障停电时户数汇总公式如下：
架空线路故障户均停电时间的计算公式如下：
b电缆系统主干线故障概率饱和分段\联络环网单元故障概率，又考虑主干线路故障概率极低，主要故障集中在环网单元的电缆分接头，所以电缆主干线故障时，也是停一个环网单元，即停一个分段。与架空线路主干线故障模型相同。
b1若A站第i段线路出现故障，变电站侧开关保护动作，全线停电。排查故障位置后，第i段线路两侧负荷开关开断隔离故障，合联络开关，第i段线路前后两个环网单元由A、B站供带。所以，第i段进线故障全线用户停电，且停电时间为排查时间。停电时户数计算公式如下：
线路的故障率中包含了开关的故障，但主干线和开关的故障处理模式是不同的，所以上面的式子要修正一下。考虑到现阶段主干线路本身的故障非常少，而大部分故障是出现在电缆接头处，而电缆接头大部分在开关站内。所以，可以将主干线故障停电时户数的计算公式修正如下：
b2考虑假设2.3节条件9，各条有开关分支线长度等于一个分段的线路长度(包括主干及无开关分支线长度)，那么主干线及无开关分支线的长度为：Lzg＝Laln/(n+nf+nd)。那么上式可以表达为：
若线路的第i个环网单元进线段故障，变电站侧开关保护动作，全线停电。排查故障位置后，第i段线路两侧负荷开关开断隔离故障，联络开关关合，第i段线路前侧环网单元由A站恢复供电。所以，第i段进线故障全线用户停电，且停电时间为排查时间。遍历各段故障，分别为n、n-1……2、1段停电时间为排查时间加修复时间。停电时户数计算公式如式(19)。
b3电缆系统有开关分支线故障与架空系统的处理模式也是相同的，带开关分支线停电时户数的计算公式如下：
b4电缆系统总的停电时户数计算公式如下：
电缆线路故障户均停电时间的计算公式如下：
假设配变高压侧均配置熔丝保护，配变故障不会引起支线及主干线故障,系统平均故障停电时间计算公式如式(22)。
TTG＝1/100ftTrep (22)
S2原则上要求事先做好最优转供电方案，预安排的停电影响与故障相比缺少排查时间，即Tche＝0。以下分别给出架空系统、电缆系统、配变预安排停电导致的系统平均预安排停电时间的计算方法。下面的架空系统、电缆系统是指评估电网全部为架空线路或电缆线路。
a1预安排停电可通过预先计划转供方案，尽量缩小停电范围。对于可转供线路，段内停电时间仅为线路平均预安排停电时间。停电时户数计算公式如下：
注：Lzg＝Laln/(n+nf+nd)
第i段计划停电，则该段及后向所有用户均停电。与可转供情况相比，停电范围更大。停电时户数计算公式如式(24)。
a2有开关分支线路，在预安排停电时，仅该分支线停电。单条分支线停电的用户数为N/(n+nf+nd),那么带开关分支线的预安排停电时户数为：
a3架空系统的停电时户数计算公式如下：
架空系统预安排户均停电时间计算公式如下：
b1对于进线预安排停电情况，若线路可转供，主干线计划停电均可通过两侧开关隔离，其他用户均不停电，停电时户数为零。环网站预安排停该环网柜所带负荷，考虑将环网站预安排停电概率计入主干线，计算公式如下：
注：Lzg＝Laln/(n+nf+nd)
考虑到主干线本身预安排停电的概率很小，基本都是环网柜施工、检修之类的，所以可以将环网柜预安排停电时户数计算公式近似等于主干线的。
对于进线预安排停电情况，若线路不可转供，主干线故障的停电时户数计算方法与架空线路相同。停电时户数计算公式如式(30)。
b2电缆系统分支线的预安排停电处理模式与架空系统相同，电缆线的环网柜就是架空线的一个分段。单条分支线停电的用户数为N/(n+nf+nd)。带开关分支线停电时户数公式如下：
b3电缆系统预安排停电的汇总公式，与架空系统相同，电缆系统预安排停电时户数、户均停电时间的计算公式如下所示：
配变预安排停电不会引起其他用户停电，系统平均预安排停电时间计算公式如式(34)：
TTY＝1/100ftyTty (34)
S3考虑电缆化率、双电源率、配电自动化率下的可靠性计算公式。
a设置电缆化率指标为kc，评估电网总的用户数为N。则架空系统的用户数近似为(1-kc)N,电缆系统的用户数为kcN(假设了架空、电缆系统单位长度线路所带用户数相同)。
考虑电缆化率下，架空系统的停电时户数计算公式如下：
考虑电缆化率下，电缆系统的停电时户数计算公式如下：
那么，评估区域的的停电时户数计算公式如下：
评估区域的故障户均停电时间计算公式如下：
故障情况下，双电源用户能够通过备自投改由备用线路供电，不停电；配电自动化率，可以缩短故障排查、转供时间。考虑双电源率、自动化率后，故障户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率，配变故障的计算公式可以改为：
TTG＝1/100ft(1-ks)Trep (40)
考虑电缆化率下，架空系统的停电时户数计算公式如下：
考虑电缆化率下，电缆系统的停电时户数计算公式如下：
那么，评估区域的的停电时户数计算公式如下：
评估区域的故障户均停电时间计算公式如下：
b预安排停电情况下，双电源用户同样不停电，馈线预安排户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率，配变故障的计算公式可以改为：
TTG＝1/100fty(1-ks)Typ (47)
S4定义设备故障系数、设备预安排系数、网架隔离系数和网架转供系数，简化线路的故障和预安排计算公式：
a线路的故障和预安排计算公式，第一个中括号及之前部分，表示线路的停电次数。在此，分别定义为设备故障系数和设备预安排系数。
设备故障系数计算公式如下：
RreqG＝1/100[flJLalJ(1-kc)+flCLalCkc] (48)
设备预安排系数计算公式如下：
RreqY＝1/100[kcflyCLalC+(1-kc)flyJLalJ] (49)
b对比线路的故障和预安排计算公式，可以看出当Tche＝0、Trep＝Typ时两个公式是相同的。为了公式表达清晰、应用方便，网架隔离系数、网架转供系数指标。
网架隔离系数计算公式如下：
网架转供系数计算公式如下：
设置了以上指标后，线路故障停电时间可以表示为：
TFG＝RreqG(RnetGTche+RnetZTrep) (52)
线路预安排停电时间可以表示为：
TFY＝RreqYRnetZTyp (53)
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过重新定义可靠性指标为设备类指标、网架类指标和管理类指标三大类，并应用到配电网建设项目中，计算配电网建设改造引起的设备类、网架类指标的提升水平，从而计算得到配电网建设改造的总可靠性提升值，用以评估配电网规划项目对可靠性提升的效果，指导配电网规划。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1确定影响配电网可靠性的关键因素，获取目标配电网的特性参数；
S2构建关联电网模型；
S3获取关联电网模型中对应的各变电站或各供电分区的基准数据以及相关参数，计算关联电网模型的可靠性指标，构建可靠性评估模型。
2.根据权利要求1所述的基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，其特征在于，S1中所述目标配电网的特性参数包括：架空/电缆故障停电率fl、开关故障停电率fk、配变故障停电率ft、架空/电缆线路预安排停电率fly、开关预安排停电率fky、配变预安排停电率fty、架空/电缆线路平均总长度Lal、架空/电缆线路分支线路平均长度Lfz、架空/电缆线路主干线路平均长度Lzg、单条架空线路平均分段数/电缆环网单元数n、线路平均装装接分支断路器数nd、馈线分支负荷开关数nf、停电时户数S、可转供率kz、双电源率ks、配电自动化率kp、电缆化率kc、故障平均排查时间Tche、故障平均修复时间Trep、预安排停电平均持续时间Typ、单条架空/电缆线路平均装接用户数N。
3.根据权利要求2所述的基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，其特征在于，S2中关联电网模型的构建包括以下步骤：
S21将可靠性评估分为故障停电和预安排停电两类；
S22每一类按照线路类别分为架空系统以及电缆系统；
S23分别考虑电缆化率、双电源率、配电自动化率，建立可靠性评估计算模型。
4.根据权利要求2所述的基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，其特征在于，S3中关联电网模型的可靠性指标计算包括配电网设备故障停电可靠性指标计算，具体包括以下步骤：
S31用故障遍历法进行供电可靠性评估，根据故障复电方式的不同将配电网分为架空系统、电缆系统，根据故障设备分为主干线、分支线故障，根据转供情况又分为可转供、不可转供；
S32综合主干线及无开关分支线故障情况下的可转供和不可转供两种情况，各条有开关分支线长度等于一个分段的线路长度(包括主干及无开关分支线长度)，那么主干线及无开关分支线的长度为：Lzg＝Lal*n/(n+nf+nd)，则停电时户数为
S33当出现有开关分支故障情况下，假设用户均匀分布于主干线及有开关分支线之间，且单条有开关分支长度与分段线路长度相等，有开关分支线的长度为Lfz＝Lal(nf+nd)/(n+nf+nd),则停电时户数为：
则架空线路故障户均停电时间为：
电缆系统的故障户均停电时间为：
假设配变高压侧均配置熔丝保护，配变故障不会引起支线及主干线故障,系统平均故障停电时间为：
TTG＝1/100ftTrep。
5.根据权利要求4所述的基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，其特征在于，配电网设备故障停电可靠性指标计算进一步包括：
考虑电缆化率下，架空系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flJ为架空系统故障停电率，LalJ为架空线路平均总长度；
考虑电缆化率下，电缆系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flC为电缆系统故障停电率，LalC为电缆线路平均总长度；
则评估区域的故障户均停电时间计算公式如下：
故障情况下，双电源用户能够通过备自投改由备用线路供电，不停电；配电自动化率，可以缩短故障排查、转供时间，考虑双电源率、自动化率后，故障户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率，配变故障的计算公式为：
TTG＝1/100ft(1-ks)Trep。
6.根据权利要求2所述的基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，其特征在于，S3中关联电网模型的可靠性指标计算包括配电网预安排停电可靠性指标计算，具体包括：
预安排的停电影响与故障相比缺少排查时间，即Tche＝0，则综合主干线及无开关分支线故障情况下的可转供和不可转供两种情况，停电时户数为
有开关分支线路，在预安排停电时，仅该分支线停电，单条分支线停电的用户数为N/(n+nf+nd),那么带开关分支线的预安排停电时户数为：
架空系统预安排户均停电时间为：
同理电缆系统预安排户均停电时间为：
配变预安排停电不会引起其他用户停电，系统平均预安排停电时间为：
TTY＝1/100ftyTty。
7.根据权利要求6所述的基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，其特征在于，配电网预安排停电可靠性指标计算进一步包括：
考虑电缆化率下，架空系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flyJ为架空线路预安排停电率，LalJ为架空线路平均总长度；
考虑电缆化率下，电缆系统的停电时户数计算公式如下：
其中，flyC为电缆线路预安排停电率，LalC为电缆线路平均总长度，
评估区域的故障户均停电时间计算公式如下：
预安排停电情况下，双电源用户同样不停电，馈线预安排户均停电时间计算公式如下：
考虑双电源率，配变故障的计算公式为：
TTG＝1/100fty(1-ks)Typ。
8.根据权利要求5或7所述的基于精准投资的配电网规划项目可靠性评估方法，其特征在于，S3中可靠性指标计算具体包括：
设备故障系数计算公式如下：
RreqG＝1/100[flJLalJ(1-kc)+flCLalCkc]，其中，LalJ为架空线路平均总长度，LalC为电缆线路平均总长度；
设备预安排系数计算公式如下：
RreqY＝1/100[kcflyCLalC+(1-kc)flyJLdlJ]，其中，flyC为电缆线路预安排停电率，flyJ为架空线路预安排停电率；
由线路的故障和预安排计算公式中当Tche＝0、Trep＝Typ时两个公式是相同的，则网架隔离系数计算公式如下：
网架转供系数计算公式如下：
从而，线路故障停电时间为：
TFG＝RreqG(RreqGTche+RreqZTrep)
线路预安排停电时间为：
TFY＝RreqYRnetZTyp。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109409786A (zh) * 2018-12-05 2019-03-01 广东电网有限责任公司 配电网可靠性的评估方法及系统
CN110852582A (zh) * 2019-10-29 2020-02-28 国网青海省电力公司 一种基于固定投资的配电网规划项目自动优选方法
CN112634075A (zh) * 2020-12-04 2021-04-09 国网青海省电力公司经济技术研究院 一种规划年中压配电网供电可靠性的计算方法
CN113283651A (zh) * 2021-05-26 2021-08-20 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 一种基于gis的城网供电可靠性定量评估预测系统
CN115049259A (zh) * 2022-06-16 2022-09-13 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种基于多因素影响的预安排停运率测算方法
CN115329513A (zh) * 2022-07-11 2022-11-11 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 一种基于配电规划的可靠性指标设计方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102214922A (zh) * 2011-06-27 2011-10-12 山东电力研究院 一种电网规划方案的评估系统
CN103426120A (zh) * 2013-04-24 2013-12-04 华北电力大学 基于可靠性的中低压配电网的综合评估方法
CN104331773A (zh) * 2014-11-05 2015-02-04 国家电网公司 一种电网规划方案综合评估方法
CN104573897A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 国家电网公司 配电网规划的评估方法和装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102214922A (zh) * 2011-06-27 2011-10-12 山东电力研究院 一种电网规划方案的评估系统
CN103426120A (zh) * 2013-04-24 2013-12-04 华北电力大学 基于可靠性的中低压配电网的综合评估方法
CN104573897A (zh) * 2013-10-24 2015-04-29 国家电网公司 配电网规划的评估方法和装置
CN104331773A (zh) * 2014-11-05 2015-02-04 国家电网公司 一种电网规划方案综合评估方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张林等: "城市核心电网规划的可靠性充裕度等值评估", 《重庆电力高等专科学校学报》 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109409786A (zh) * 2018-12-05 2019-03-01 广东电网有限责任公司 配电网可靠性的评估方法及系统
CN110852582A (zh) * 2019-10-29 2020-02-28 国网青海省电力公司 一种基于固定投资的配电网规划项目自动优选方法
CN112634075A (zh) * 2020-12-04 2021-04-09 国网青海省电力公司经济技术研究院 一种规划年中压配电网供电可靠性的计算方法
CN113283651A (zh) * 2021-05-26 2021-08-20 国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 一种基于gis的城网供电可靠性定量评估预测系统
CN115049259A (zh) * 2022-06-16 2022-09-13 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种基于多因素影响的预安排停运率测算方法
CN115049259B (zh) * 2022-06-16 2024-04-05 国网重庆市电力公司电力科学研究院 一种基于多因素影响的预安排停运率测算方法
CN115329513A (zh) * 2022-07-11 2022-11-11 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 一种基于配电规划的可靠性指标设计方法及系统
CN115329513B (zh) * 2022-07-11 2024-02-13 国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司 一种基于配电规划的可靠性指标设计方法及系统

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