CN110705878A - 一种中压配电网可靠性近似估算方法 - Google Patents

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谢珍建
韩俊
蔡超
秦华
耿路
王主丁
庞祥璐
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Chongqing Star Electric Co Ltd
Economic and Technological Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
China Energy Engineering Group Jiangsu Power Design Institute Co Ltd
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Chongqing Star Electric Co Ltd
Economic and Technological Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
China Energy Engineering Group Jiangsu Power Design Institute Co Ltd
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Abstract

本发明涉及中压配电网可靠性近似估算方法，具体包括如下步骤：步骤1）分别计算架空线路各设定的典型接线模式下的系统平均停电时间；步骤2）估算区域的系统平均停电持续时间指标，以各典型接线模式所接用户数与待估算区域总用户数的占比为权重加权平均，求得待估算区域的系统平均停电持续时间指标
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。有益效果：将规模庞大的配电网可靠性计算等效为不同典型供电区域不同典型接线模式可靠性指标加权平均的估算思路，从而使得大规模配电网可靠性评估这一复杂问题得以简化。

Description

一种中压配电网可靠性近似估算方法
技术领域
本发明属于配电网规划领域，尤其涉及一种中压配电网可靠性近似估算方法。
背景技术
配电网承担着将电能从电源或输电网传输到不同电压等级用户的重要任务，直接与用户相连，对供电可靠性影响较大。据电力公司的统计，80％的用户非计划停电是由配电网故障引起的。配电网可靠性的准确快速评估是减少故障损失的基础，有着十分重要的意义。
常规的可靠性评估方法可以得到各负荷点和系统的可靠性指标，便于辨识出系统薄弱环节和针对重要用户的薄弱环节，但需要完整的网络拓扑结构和各设备参数，数据录入工作繁琐，数据维护工作量大，而且部分配电网缺乏详细的网架数据(如配变位置等)，尤其是规划态配电网。因此，在工程实际中非常需要一种数据要求量小且具有一定精度的可靠性近似估算模型和方法，便于工程技术人员进行直观快速的可靠性计算分析。
发明内容
本发明针对目前配电网可靠性精细化评估方法建模时间长、参数设置难、评估范围有限等问题，提供一种数据要求量小且具有一定精度的中压配电网可靠性近似估算方法，通过规模化输入地区配电网线路类型、长度、电网结构一系列参数，实现对地区配电网可靠性简易快速评估,具体由以下技术方案实现：
所述中压配电网可靠性近似估算方法，具体包括如下步骤
步骤1)分别计算架空线路各设定的典型接线模式下的系统平均停电时间，所述设定的典型接线模式包括：有联络且断路器分段模式、有联络且负荷开关分段模式、单辐射且断路器分段模式、单辐射且负荷开关分段模式、有联络且断路器分段模式、有联络且负荷开关分段模式、单辐射且断路器分段模式以及单辐射且负荷开关分段模式；
步骤2)估算区域的系统平均停电持续时间指标，根据式(1)以各典型接线模式所接用户数与待估算区域总用户数的占比为权重加权平均，求得待估算区域的系统平均停电持续时间指标SAIDIs，
Figure BDA0002223448150000021
式(1)中，SAIDIs表示待估算区域的系统平均停电持续时间；NA表示将待估算区域划分成的典型供电区域数；NM表示典型接线模式数量；wl,h表示第l种典型供电区域的第i种典型接线模式的用户数占待估算区域总用户数的比例；Tl,i表示第l种典型供电区域的第i种典型接线模式的系统平均停电持续时间。
所述中压配电网可靠性近似估算方法的进一步设计在于，所述有联络且断路器分段模式根据式(2)得到系统平均停电时间，
Figure BDA0002223448150000022
式(2)中，Li和Ni分别为第i种接线模式的的总长度和平均分段数，i为1；λf和λs分别为线路故障停运率和预安排停运率；tdf和tds分别为线路故障定位、隔离及倒闸操作时间和线路的预安排停运隔离及倒闸操作时间；tf和ts分别为线路平均故障停运持续时间(含tdf)和平均预安排停运持续时间(含tds)；λp和tp分别表示配变故障停运率和平均故障停运持续时间；λw表示开关故障停运率。
所述中压配电网可靠性近似估算方法的进一步设计在于，所述有联络且负荷开关分段模式根据式(3)得到系统平均停电时间，
Figure BDA0002223448150000023
式(3)中，i为2。
所述中压配电网可靠性近似估算方法的进一步设计在于，所述单辐射且断路器分段模式根据式(4)得到系统平均停电时间，
Figure BDA0002223448150000024
式(4)中，tw表示开关故障平均修复时间，i为3。
所述中压配电网可靠性近似估算方法的进一步设计在于，所述单辐射且负荷开关分段模式根据式(5)得到系统平均停电时间，
Figure BDA0002223448150000031
式(5)中，Li,b表示第i种典型接线模式的电缆线路分支线总长度，i为4。
所述中压配电网可靠性近似估算方法的进一步设计在于，所述有联络且断路器分段模式根据式(6)得到系统平均停电时间，
Figure BDA0002223448150000032
式(6)中，Li,b表示馈线i的分支线长度，Hi表示馈线i每个环网柜的平均开关个数，i为5。
所述中压配电网可靠性近似估算方法的进一步设计在于，所述有联络且负荷开关分段模式根据式(7)得到系统平均停电时间，
式(7)中，i为6。
所述中压配电网可靠性近似估算方法的进一步设计在于，所述单辐射且断路器分段模式根据式(8)得到系统平均停电时间，
Figure BDA0002223448150000041
式(8)中，i为7。
所述中压配电网可靠性近似估算方法的进一步设计在于，所述单辐射且负荷开关分段模式根据式(9)得到系统平均停电时间，
Figure BDA0002223448150000042
式(9)中，i为8。
本发明的优点如下：
本发明的中压配电网可靠性近似估算方法将规模庞大的配电网可靠性计算等效为不同典型供电区域不同典型接线模式可靠性指标加权平均的估算思路，从而使得大规模配电网可靠性评估这一复杂问题得以简化。
附图说明
图1是区域系统平均停电持续时间指标计算流程图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明进行详细说明。
本实施例的中压配电网可靠性近似估算方法包括如下步骤：
步骤1)分别计算架空线路各设定的典型接线模式下的系统平均停电时间，所述设定的典型接线模式包括：有联络且断路器分段模式、有联络且负荷开关分段模式、单辐射且断路器分段模式、单辐射且负荷开关分段模式、有联络且断路器分段模式、有联络且负荷开关分段模式、单辐射且断路器分段模式以及单辐射且负荷开关分段模式，具体地包括如下步骤：
步骤1-1)计算架空线路有联络且断路器分段模式下的SAIDI指标(系统平均停电时间)。
采用断路器分段的有联络架空线路i的SAIDI可表示为：
式中，Li和Ni分别为第i种接线模式的的总长度和平均分段数，i取1；λf和λs分别为线路故障停运率和预安排停运率；tdf和tds分别为线路故障定位、隔离及倒闸操作时间和线路的预安排停运隔离及倒闸操作时间；tf和ts分别为线路平均故障停运持续时间(含tdf)和平均预安排停运持续时间(含tds)；λp和tp分别表示配变故障停运率和平均故障停运持续时间；λw表示开关故障停运率。
步骤1-2)计算架空线路有联络且负荷开关分段模式下的SAIDI指标。采用负荷开关分段的有联络架空线路i，i取2的SAIDI可表示为：
Figure BDA0002223448150000052
步骤1-3)计算架空线路单辐射且断路器分段模式下的SAIDI指标,i取3。
Figure BDA0002223448150000053
步骤1-4)计算架空线路单辐射且负荷开关分段模式下的SAIDI指标。采用负荷开关分段的单辐射架空线路i，i取4的SAIDI可表示为：
Figure BDA0002223448150000054
步骤1-5)计算电缆线路有联络且断路器分段模式下的SAIDI指标。
采用断路器分段的有联络电缆线路i，i取5的SAIDI可表示为：
Figure BDA0002223448150000061
式中，Li,b表示馈线i的分支线长度，Hi表示馈线i每个环网柜的平均开关个数。
步骤1-6)计算电缆线路有联络且负荷开关分段模式下的SAIDI指标。采用负荷开关分段的有联络电缆线路i，i取6的SAIDI可表示为：
步骤1-7)计算电缆线路单辐射且断路器分段模式下的SAIDI指标。采用断路器分段的单辐射电缆线路i，i取6的SAIDI可表示为：
步骤1-8)计算电缆线路单辐射且负荷开关分段模式下的SAIDI指标。
采用负荷开关分段的单辐射电缆线路i，i取8的SAIDI可表示为：
Figure BDA0002223448150000064
步骤2)估算区域的系统平均停电持续时间指标。
以各典型接线模式所接用户数与待估算区域总用户数的占比为权重加权平均，即可求得待估算区域的系统平均停电持续时间指标SAIDIs。
Figure BDA0002223448150000065
式中，SAIDIs表示待估算区域的系统平均停电持续时间；NA表示将待估算区域划分成的典型供电区域数；NM表示典型接线模式数量；wl,h表示第l种典型供电区域的第i种典型接线模式的用户数占待估算区域总用户数的比例；Tl,i表示第l种典型供电区域的第i种典型接线模式的系统平均停电持续时间，l的种类根据当地电网标准设定的负荷密度进行划分。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于具体包括如下步骤
步骤1)分别计算架空线路各设定的典型接线模式下的系统平均停电时间，所述设定的典型接线模式包括：有联络且断路器分段模式、有联络且负荷开关分段模式、单辐射且断路器分段模式、单辐射且负荷开关分段模式、有联络且断路器分段模式、有联络且负荷开关分段模式、单辐射且断路器分段模式以及单辐射且负荷开关分段模式；
步骤2)估算区域的系统平均停电持续时间指标，根据式(1)以各典型接线模式所接用户数与待估算区域总用户数的占比为权重加权平均，求得待估算区域的系统平均停电持续时间指标SAIDIs，
Figure FDA0002223448140000011
式(1)中，SAIDIs表示待估算区域的系统平均停电持续时间；NA表示将待估算区域划分成的典型供电区域数；NM表示典型接线模式数量；wl,h表示第l种典型供电区域的第i种典型接线模式的用户数占待估算区域总用户数的比例；Tl,i表示第l种典型供电区域的第i种典型接线模式的系统平均停电持续时间。
2.根据权利要求1所述的中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于所述有联络且断路器分段模式根据式(2)得到系统平均停电时间，
Figure FDA0002223448140000012
式(2)中，Li和Ni分别为第i种接线模式的的总长度和平均分段数，i为1；λf和λs分别为线路故障停运率和预安排停运率；tdf和tds分别为线路故障定位、隔离及倒闸操作时间和线路的预安排停运隔离及倒闸操作时间；tf和ts分别为线路平均故障停运持续时间(含tdf)和平均预安排停运持续时间(含tds)；λp和tp分别表示配变故障停运率和平均故障停运持续时间；λw表示开关故障停运率。
3.根据权利要求2所述的中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于所述有联络且负荷开关分段模式根据式(3)得到系统平均停电时间，
Figure FDA0002223448140000021
式(3)中，i为2。
4.根据权利要求2所述的中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于所述单辐射且断路器分段模式根据式(4)得到系统平均停电时间，
Figure FDA0002223448140000022
式(4)中，tw表示开关故障平均修复时间，i为3。
5.根据权利要求2所述的中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于所述单辐射且负荷开关分段模式根据式(5)得到系统平均停电时间，
Figure FDA0002223448140000023
式(5)中，Li,b表示第i种典型接线模式的电缆线路分支线总长度，i为4。
6.根据权利要求5所述的中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于所述有联络且断路器分段模式根据式(6)得到系统平均停电时间，
Figure FDA0002223448140000024
式(6)中，Li,b表示馈线i的分支线长度，Hi表示馈线i每个环网柜的平均开关个数，i为5。
7.根据权利要求5所述的中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于所述有联络且负荷开关分段模式根据式(7)得到系统平均停电时间，
Figure FDA0002223448140000031
式(7)中，i为6。
8.根据权利要求2所述的中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于所述单辐射且断路器分段模式根据式(8)得到系统平均停电时间，
Figure FDA0002223448140000032
式(8)中，i为7。
9.根据权利要求2所述的中压配电网可靠性近似估算方法，其特征在于所述单辐射且负荷开关分段模式根据式(9)得到系统平均停电时间，
Figure FDA0002223448140000033
式(9)中，i为8。
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