CN111276974A - 配电系统的可靠性评估方法、装置及单环配电系统 - Google Patents

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CN111276974A CN202010174506.XA CN202010174506A CN111276974A CN 111276974 A CN111276974 A CN 111276974A CN 202010174506 A CN202010174506 A CN 202010174506A CN 111276974 A CN111276974 A CN 111276974A
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史训涛
袁智勇
雷金勇
罗俊平
柯清派
白浩
徐全
徐敏
黄安迪
周长城
林跃欢
郭祚刚
谈赢杰
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China Southern Power Grid Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks

Abstract

本申请公开了一种配电系统的可靠性评估方法、装置及单环配电系统，方法包括：获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出所述杆塔的台风期间故障率；根据所述台风期间故障率评估配电网系统的可靠性。本申请通过对配电网系统的可靠性进行评估，解决了现有技术中的在台风频发地区，当台风过境时会导致配电网出现故障而导致负荷停电，从而影响配电网的可靠性的技术问题。

Description

配电系统的可靠性评估方法、装置及单环配电系统
技术领域
本申请涉及配电系统可靠性的技术领域，尤其涉及配电系统的可靠性评估方法、装置及单环配电系统。
背景技术
配电网与电力客户直接连接，是向用户保质保量的提供电能和分配电能的重要部分。一旦配电系统发生故障，会让电力客户造成重大影响。根据统计，用户的停电事故中有80％是由于配电系统的故障所造成的，故配电系统对用户供电的可靠性的影响很大。而沿海地区是台风频发的地带，因此在布置配电网时需要考虑台风所带来的影响。台风对于配电网的可靠性会产生很大的影响，在台风频发地区，当台风过境时会导致配电网出现故障而导致负荷停电，从而影响配电网的可靠性。
发明内容
本申请提供了一种配电系统的可靠性评估方法、装置及单环配电系统，通过对配电网系统的可靠性进行评估，解决了现有技术中的在台风频发地区，当台风过境时会导致配电网出现故障而导致负荷停电，从而影响配电网的可靠性的技术问题。
本申请第一方面提供了一种配电系统的可靠性评估方法，包括：
获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出所述杆塔的台风期间故障率；
根据所述台风期间故障率评估配电网系统的可靠性。
可选地，所述参数包括台风期间的风速和距离。
可选地，所述根据所述台风期间故障率评估配电网系统的可靠性包括：
计算每个杆塔在台风过境期间的故障率，通过故障后果分析法分析每一个故障对配电网系统的影响；
根据每一个故障对配电网系统的影响评估所述配电网系统的可靠性。
可选地，所述获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出所述杆塔的台风期间故障率包括：
在台风过境时，实时采集台风的风眼风速、风眼半径和台风与配电网系统的距离，通过Rankine模型并结合杆塔的预置风速、最大承受风速，计算出所述杆塔在台风期间故障率。
本申请第二方面提供了一种配电系统的可靠性评估装置，包括：
计算模块，用于获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出所述杆塔的台风期间故障率；
评估模块，用于根据所述台风期间故障率评估配电网系统的可靠性。
可选地，所述参数包括台风期间的风速和距离。
可选地，所述评估模块具体用于：
计算每个杆塔在台风过境期间的故障率，通过故障后果分析法分析每一个故障对配电网系统的影响；
根据每一个故障对配电网系统的影响评估所述配电网系统的可靠性。
可选地，所述计算模块具体用于：
在台风过境时，实时采集台风的风眼风速、风眼半径和台风与配电网系统的距离，通过Rankine模型并结合杆塔的预置风速、最大承受风速，计算出所述杆塔在台风期间故障率。
本申请第三方面提供了一种单环配电系统，包括：配电网本体和分布式电源，所述配电网本体连接所述分布式电源。
可选地，所述分布式电源包括额定容量的电源模型和间歇性的随机概率模型。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请中，提供了一种配电系统的可靠性评估方法，包括：
获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出所述杆塔的台风期间故障率；
根据所述台风期间故障率评估配电网系统的可靠性。
本申请提供的一种配电系统的可靠性评估方法，通过构造环形配电网，将分布式电源作为配电网后备运行以保证在台风天气下部分重要负荷能够由分布式电源来持续供电，依此提高配电网系统的供电可靠性。通过在台风过境时，实时测量获取杆塔在台风天气中所处风速和距离等因素来在线计算出该杆塔的故障率，并通过故障率评估单环网配电系统的可靠性。本申请通过对配电网系统的可靠性进行评估，解决了现有技术中的在台风频发地区，当台风过境时会导致配电网出现故障而导致负荷停电，从而影响配电网的可靠性的技术问题。
附图说明
图1为本申请提供的一种配电系统的可靠性评估方法的流程示意图；
图2为本申请提供的一种配电系统的可靠性评估装置的结构示意图；
图3为本申请提供的一种单环配电系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供的一种配电系统的可靠性评估方法、装置及单环配电系统，通过对配电网系统的可靠性进行评估，解决了现有技术中的在台风频发地区，当台风过境时会导致配电网出现故障而导致负荷停电，从而影响配电网的可靠性的技术问题。
参见图1，图1为本申请提供的一种配电系统的可靠性评估方法的流程示意图。
本申请实施例提供了一种配电系统的可靠性评估方法，包括：
100，获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出杆塔的台风期间故障率；
200，根据台风期间故障率评估配电网系统的可靠性。
需要说明的是，本申请实施例提供的评估方法，如图3所示，先构造环形配电网，并将分布式电源作为配电网后备运行，依此保证在台风天气下部分重要负荷能够通过该分布式电源来持续供电，以提高配电网系统的供电可靠性。在图3所示的配电网系统中将QF3和QF4处的负荷通过分布式电源DG相连接，使得配电网系统构成环网，分布式电源能够同时为负荷28-30、36-40供电，从而保证这些负荷的可持续供电。当台风过境时，实时采集台风的风眼风速、风眼半径、台风与配电网的距离等参数，利用Rankine模型，通过上述实时数据，并结合杆塔的设计风速以及最大承受风速，可计算杆塔在任意时刻的故障概率，从而采用故障后果分析法评估整个配电网在台风过境期间的可靠性。
进一步地，参数包括台风期间的风速和距离。
需要说明的是，本申请实施例的评估方法，在台风过境时，实时采集台风的风眼风速、风眼半径、台风与配电网的距离等参数。
进一步地，根据台风期间故障率评估配电网系统的可靠性包括：
计算每个杆塔在台风过境期间的故障率，通过故障后果分析法分析每一个故障对配电网系统的影响；
根据每一个故障对配电网系统的影响评估配电网系统的可靠性。
需要说明的是，根据采集的杆塔在台风天气中所处风速、距离等参数，以及杆塔自身的设计风速，参照可靠性评估理论中元件失效概率计算关系，计算出单个杆塔在台风过境期间的故障率，并使用故障后果分析法枚举分析每一个故障对配电网造成的影响，以此评估整个单环网配电系统的可靠性。
进一步地，获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出杆塔的台风期间故障率包括：
在台风过境时，实时采集台风的风眼风速、风眼半径和台风与配电网系统的距离，通过Rankine模型并结合杆塔的预置风速、最大承受风速，计算出杆塔在台风期间故障率。
需要说明的是，计及台风天气影响的评估方法首先需要通过气象台采集台风的风眼速度、风眼半径，并测量风眼距离杆塔的直线距离。由此可计算出杆塔在台风影响下所处的实时风速。之后，通过指数型曲线函数拟合台风风速与杆塔的故障率的对应关系，从而由实时测量的风速得到杆塔的故障率。之后，采用故障后果模式分析法对台风影响下的配电系统的可靠性进行实时评估。特别地，为了提高台风静态模型以及杆塔故障率计算模型，可以实现根据台风的数据来实时评估配电网的可靠性。
参见图2，图2为本申请提供的一种配电系统的可靠性评估装置的结构示意图。
本申请第二方面提供了一种配电系统的可靠性评估装置，包括：
计算模块10，用于获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出杆塔的台风期间故障率；
评估模块20，用于根据台风期间故障率评估配电网系统的可靠性。
进一步地，参数包括台风期间的风速和距离。
进一步地，评估模块20具体用于：
计算每个杆塔在台风过境期间的故障率，通过故障后果分析法分析每一个故障对配电网系统的影响；
根据每一个故障对配电网系统的影响评估配电网系统的可靠性。
进一步地，计算模块10具体用于：
在台风过境时，实时采集台风的风眼风速、风眼半径和台风与配电网系统的距离，通过Rankine模型并结合杆塔的预置风速、最大承受风速，计算出杆塔在台风期间故障率。
参见图3，图3为本申请提供的一种单环配电系统的结构示意图。
本申请第三方面提供了一种单环配电系统，包括：配电网本体和分布式电源，配电网本体连接分布式电源。
需要说明的是，如图3所示，先构造环形配电网，并将分布式电源作为配电网后备运行，依此保证在台风天气下部分重要负荷能够通过该分布式电源来持续供电，以提高配电网系统的供电可靠性。在图3所示的配电网系统中将QF3和QF4处的负荷通过分布式电源DG相连接，使得配电网系统构成环网，分布式电源能够同时为负荷28-30、36-40供电，从而保证这些负荷的可持续供电。分布式电源作为配电网的后备电源来运行，其作用相当于备用电源，当配电网系统发生了故障时，可以通过一系列的自动或人工的操作来恢复对一部分用户的电能供应，从而提高供电的可靠性。接入分布式电源的单环网型配电网保证在配电网故障时可出现孤岛运行状态，保证部分重要负荷能由分布式电源持续供电，提高配电系统的可靠性。
计及台风天气影响的评估方法以基本可靠性评估算法为基础，由杆塔在台风天气中所处风速等因素在线计算杆塔故障率，以此评估整个单环网配电系统的可靠性。
进一步地，分布式电源包括额定容量的电源模型和间歇性的随机概率模型。
需要说明的是，分布式电源可以采用额定容量电源模型和间歇性的随机概率模型。接入分布式电源的单环网型配电网保证在配电网故障时可出现孤岛运行状态，保证部分重要负荷能由分布式电源持续供电，提高配电系统的可靠性；在故障期间，分布式电源可能无法提供孤岛内所有停电负荷所需的电能。为了保障孤岛内供电的安全性和可靠性，就要求孤岛内的电能供需关系要均衡。当分布式电源只能满足部分负荷的用电时，需要适时的切除一部分负荷。对于不同等级的负荷，要首先确保第一级负荷的供电，即确保最重要负荷的不间断供电，然后是二级和三级负荷，所以孤岛划分时要充分考虑负荷的重要程度。
本申请的说明书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种配电系统的可靠性评估方法，其特征在于，包括：
获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出所述杆塔的台风期间故障率；
根据所述台风期间故障率评估配电网系统的可靠性。
2.根据权利要求1所述的配电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述参数包括台风期间的风速和距离。
3.根据权利要求1所述的配电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述根据所述台风期间故障率评估配电网系统的可靠性包括：
计算每个杆塔在台风过境期间的故障率，通过故障后果分析法分析每一个故障对配电网系统的影响；
根据每一个故障对配电网系统的影响评估所述配电网系统的可靠性。
4.根据权利要求1所述的配电系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出所述杆塔的台风期间故障率包括：
在台风过境时，实时采集台风的风眼风速、风眼半径和台风与配电网系统的距离，通过Rankine模型并结合杆塔的预置风速、最大承受风速，计算出所述杆塔在台风期间故障率。
5.一种配电系统的可靠性评估装置，其特征在于，包括：
计算模块，用于获取杆塔在台风天气中的参数和预置风速，计算出所述杆塔的台风期间故障率；
评估模块，用于根据所述台风期间故障率评估配电网系统的可靠性。
6.根据权利要求5所述的一种配电系统的可靠性评估装置，其特征在于，所述参数包括台风期间的风速和距离。
7.根据权利要求5所述的一种配电系统的可靠性评估装置，其特征在于，所述评估模块具体用于：
计算每个杆塔在台风过境期间的故障率，通过故障后果分析法分析每一个故障对配电网系统的影响；
根据每一个故障对配电网系统的影响评估所述配电网系统的可靠性。
8.根据权利要求5所述的一种配电系统的可靠性评估装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：
在台风过境时，实时采集台风的风眼风速、风眼半径和台风与配电网系统的距离，通过Rankine模型并结合杆塔的预置风速、最大承受风速，计算出所述杆塔在台风期间故障率。
9.一种单环配电系统，其特征在于，包括：配电网本体和分布式电源，所述配电网本体连接所述分布式电源。
10.根据权利要求9所述的一种单环配电系统，其特征在于，所述分布式电源包括额定容量的电源模型和间歇性的随机概率模型。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106485400A (zh) * 2016-09-23 2017-03-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 计及线路状态的交流输电线路台风风险的评估方法
CN109784559A (zh) * 2019-01-14 2019-05-21 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 一种台风路径预测信息下的输电杆塔累积损伤故障概率计算方法
CN107230015B (zh) * 2017-05-25 2020-08-21 天津大学 一种基于系统信息熵的配电网韧性评估方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106485400A (zh) * 2016-09-23 2017-03-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 计及线路状态的交流输电线路台风风险的评估方法
CN107230015B (zh) * 2017-05-25 2020-08-21 天津大学 一种基于系统信息熵的配电网韧性评估方法
CN109784559A (zh) * 2019-01-14 2019-05-21 国网福建省电力有限公司电力科学研究院 一种台风路径预测信息下的输电杆塔累积损伤故障概率计算方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘树森: "接入高压配电网方案", 《配电网规划设计技术[M]》 *
吴勇军: "台风及暴雨对电网故障率的时空影响", 《电力系统自动化》 *
罗先进: "《新能源利用技术[M]》", 30 October 2014 *
陈彬: "强台风环境下配电线路故障概率评估方法", 《中国电力》 *
黄伟: "基于态势感知的电网台风预警防御框架研究综述", 《电力系统保护与控制》 *

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