CN111429008A - 一二次系统的可靠性评估方法、装置设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请中公开了一二次系统的可靠性评估方法、装置设备及存储介质，方法包括：分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据一次元件数据和二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵；通过蒙特卡洛方法将二次系统中的正常运行时间最短的二次元件设为故障元件，根据智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的设备路径，根据设备路径更新智能电子终端设备的故障次数和故障元件的修复时间，并将修复时间叠加到智能电子终端设备的故障修复时间。本申请解决了现有的可靠性评估方法并没有同时考虑一二次系统的可靠性的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及配电网可靠性评估技术领域，尤其涉及一二次系统的可靠性评估方法、装置设备及存储介质。
背景技术
配电网是电力系统中直接影响到用户用电的重要环节，统计数据表明，超过80％的停电事故来源于配电网故障，因此配电网的可靠性评估对电力系统的供电可靠有着关键作用。
随着分布式电源的并网增加和主动配电网的提出，配电网的二次系统地位显得更加重要，而一次系统的稳定以及可靠供电依赖于二次系统的正常运行，因此计及二次系统的配电网可靠性评估才能真实准确反映配电网的整体运行性能。以集中智能馈线自动化系统为例，集中智能馈线自动化系统是基于配电主站、通信网络、自动化终端的二次系统。通信网络分为骨干网和接入网两层，其中骨干网多采用SDH(光纤同步数字体系)光纤传输网扩容方式，接入网则光纤EPON、工业以太网、电力线载波、无线等多种方式。自动化终端主要包括馈线终端(feeder terminal unit,FTU)、站内终端(distribution terminal unit,DTU)等智能电子终端设备(Intelligent Electronic Device,IED)，当一次系统发生故障，自动化终端通过通信网络将故障信息传送到配电主站，主站经过故障定位后才下发跳开故障区域两端开关的指令，对故障进行隔离并遥控变电站出线开关和联络开关对非故障区域进行供电恢复，过程繁琐而耗时长。因此维持一次系统的稳定对于配电网很重要，而由于一次系统的稳定以及可靠供电依赖于二次系统的正常运行，因此在对配电网的整体性能的必须同时考虑一二次系统的可靠性，而现有的可靠性评估方法并没有同时考虑一二次系统的可靠性。
发明内容
本申请提供了一二次系统的可靠性评估方法、装置设备及存储介质，解决了现有的可靠性评估方法并没有同时考虑一二次系统的可靠性的技术问题。
本申请第一方面提供了一二次系统的可靠性评估方法，包括：
S1，分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据所述二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵；
S2，通过蒙特卡洛方法将所述二次系统中的正常运行时间最短的二次元件设为故障元件，根据所述智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的设备路径，根据所述设备路径更新所述智能电子终端设备的故障次数和故障元件的修复时间，并将所述修复时间叠加到所述智能电子终端设备的故障修复时间；
S3，重复步骤S2直到总时间达到预设仿真时间，获得在所述总时间内的每一个智能电子终端设备的故障总次数和故障总时间，并获得所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率；
S4，根据所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率，和相应的一次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率；
S5，对于所述一次元件，将相邻的两个隔离开关或相邻的两个断路器之间的一次元件设置为同一区域元件，两个区域以所述隔离开关或所述断路器为界限，形成区域元件矩阵和区域位置矩阵；
S6，根据同一区域的所有元件的故障修复平均时间和故障率计算出区域所对应的等效节点的故障修复平均时间和故障率；
S7，根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得所述计及二次系统的一次系统的可靠性指标。
可选地，所述根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得所述一次系统和所述二次系统的可靠性指标具体包括：
根据二次系统元件的故障修复平均时间和故障率，通过所述蒙特卡洛方法获得所述二次系统的可靠性指标；
根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，通过网络等值法获得所述一次系统的可靠性指标。
可选地，所述可靠性指标包括：系统平均停电频率、系统平均停电持续时间、用户平均停电持续时间和平均供电可靠率。
可选地，所述分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据所述二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵包括：
获取一次系统的一次元件的可靠性参数和位置信息，对所述一次元件进行编号；
获取二次系统的二次元件的可靠性参数和位置信息，对所述二次元件进行编号；
根据编号后的一次元件和二次元件，建立智能电子终端设备路径矩阵。
可选地，步骤S2还包括：计算所述设备路径的可用性。
本申请第二方面提供了一二次系统的可靠性评估装置，包括：
建立矩阵模块，用于分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据所述二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵；
计算修复时间模块，用于通过蒙特卡洛方法将所述二次系统中的正常运行时间最短的二次元件设为故障元件，根据所述智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的设备路径，根据所述设备路径更新所述智能电子终端设备的故障次数和故障元件的修复时间，并将所述修复时间叠加到所述智能电子终端设备的故障修复时间；
获得故障率模块一，用于重复步骤S2直到总时间达到预设仿真时间，获得在所述总时间内的每一个智能电子终端设备的故障总次数和故障总时间，并获得所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率；
获得故障率模块二，用于根据所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率，和相应的一次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率；
建立矩阵模块，用于对于所述一次元件，将相邻的两个隔离开关或相邻的两个断路器之间的一次元件设置为同一区域元件，两个区域以所述隔离开关或所述断路器为界限，形成区域元件矩阵和区域位置矩阵；
获得故障率模块三，用于根据同一区域的所有元件的故障修复平均时间和故障率计算出区域所对应的等效节点的故障修复平均时间和故障率；
获得可靠性指标模块，用于根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得所述计及二次系统的一次系统的可靠性指标。
可选地，所述获得可靠性指标模块具体用于：
根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，通过所述蒙特卡洛方法获得所述二次系统的可靠性指标；
根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，通过网络等值法获得所述一次系统的可靠性指标。
可选地，所述建立矩阵模块具体用于：
获取一次系统的一次元件的可靠性参数和位置信息，对所述一次元件进行编号；
获取二次系统的二次元件的可靠性参数和位置信息，对所述二次元件进行编号；
根据编号后的一次元件和二次元件，建立智能电子终端设备路径矩阵。
本申请第三方面提供了一种一二次系统的可靠性评估设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面所述的一二次系统的可靠性评估方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面所述的一二次系统的可靠性评估方法。
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，提供了一种一二次系统的可靠性评估方法，包括：
S1，分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据所述二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵；
S2，通过蒙特卡洛方法将所述二次系统中的正常运行时间最短的二次元件设为故障元件，根据所述智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的设备路径，根据所述设备路径更新所述智能电子终端设备的故障次数和故障元件的修复时间，并将所述修复时间叠加到所述智能电子终端设备的故障修复时间；
S3，重复步骤S2直到总时间达到预设仿真时间，获得在所述总时间内的每一个智能电子终端设备的故障总次数和故障总时间，并获得所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率；
S4，根据所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率，和相应的一次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率；
S5，对于所述一次元件，将相邻的两个隔离开关或相邻的两个断路器之间的一次元件设置为同一区域元件，两个区域以所述隔离开关或所述断路器为界限，形成区域元件矩阵和区域位置矩阵；
S6，根据同一区域的所有元件的故障修复平均时间和故障率计算出区域所对应的等效节点的故障修复平均时间和故障率；
S7，根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得所述计及二次系统影响的一次系统的可靠性指标。
本申请提供的一二次系统的可靠性评估方法，二次系统通过一次设备开关类元件直接作用于一次系统，由二次系统可靠性指标与开关类元件可靠性参数计算得到计及二次系统的开关类元件的故障修复时间和故障率，再通过负荷处于故障区域或非故障区域的停电情况计算出负荷的故障率和故障修复时间，进一步得到整体系统的可靠性指标，综合描述了配电网一二次系统的可靠性。本申请解决了现有的可靠性评估方法并没有同时考虑一二次系统的可靠性的技术问题。
附图说明
图1为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估方法的一个实施例的流程示意图；
图2为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估方法的一个实施例的配电网的一次系统和二次系统的接入层示意图；
图3为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估方法的一个实施例的配电网的二次系统的骨干层示意图；
图4为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估方法的另一个实施例的流程示意图；
图5为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估装置的结构示意图。
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。
本申请提供的一二次系统的可靠性评估方法、装置设备及存储介质，解决了现有的可靠性评估方法并没有同时考虑一二次系统的可靠性的技术问题。
参见图1-3，图1为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估方法的一个实施例的流程示意图；图2为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估方法的一个实施例的配电网的一次系统和二次系统的接入层示意图；图3为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估方法的一个实施例的配电网的二次系统的骨干层示意图；
本申请实施例第一方面提供了一二次系统的可靠性评估方法，包括：
S1，分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵；
S2，通过蒙特卡洛方法将二次系统中的正常运行时间最短的二次元件设为故障元件，根据智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的设备路径，根据设备路径更新智能电子终端设备的故障次数和故障元件的修复时间，并将修复时间叠加到智能电子终端设备的故障修复时间；
S3，重复步骤S2直到总时间达到预设仿真时间，获得在总时间内的每一个智能电子终端设备的故障总次数和故障总时间，并获得每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率；
S4，根据每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率，和相应的一次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率；
S5，对于一次元件，将相邻的两个隔离开关或相邻的两个断路器之间的一次元件设置为同一区域元件，两个区域以隔离开关或断路器为界限，形成区域元件矩阵和区域位置矩阵；
S6，根据同一区域的所有元件的故障修复平均时间和故障率计算出区域所对应的等效节点的故障修复平均时间和故障率；
S7，根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统的一次系统的可靠性指标。
需要说明的是，如图2所示的配电网中，CB1为断路器，K1～K3为分段开关，L1～L7为负荷点，二次系统接入层采用无源光网络(EPON)组网形式连接配电子站与终端，智能电子终端设备位于一次系统开关类元件。图3所示二次系统骨干层采用同步数字体系SDH(Synchronous Digital Hierarchy)光通信技术连接配电主站和子站，二次系统实现日常监测和故障保护通过智能电子终端设备实现。具体实现步骤如下：
输入一二次系统的元件可靠性参数和位置信息，对一二次元件进行编号，形成智能电子终端设备路径矩阵。
设定仿真时间，采用序贯蒙特卡洛方法抽取当前二次系统元件状态，得到正常运行时间最短的二次系统元件作为故障元件，根据智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的智能电子终端设备路径，判断智能电子终端路径的可用性，更新智能电子终端设备的故障次数，将故障元件的修复时间叠加到智能电子终端设备故障修复时间。
更新总时间，重复步骤S2直至总时间到达预定的仿真时间，得到各个智能电子终端设备在仿真时间内的故障总次数及故障总时间，从而获得各个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率。
由各个智能电子终端设备的故障修复时间和故障率与相应的一次系统开关类元件的故障率与故障修复时间计算得到作为计及二次系统开关类元件的故障率和故障修复时间。
对一次系统元件进行分区，相邻隔离开关或断路器之间的所有元件为同一区域，两个相邻区域的以隔离开关或断路器为界限。形成区域元件矩阵和区域位置矩阵。
由同一区域所有元件的故障率和故障修复时间计算得到区域所对应的等效节点的故障和故障修复时间。对每个负荷点，计算负荷点区域上游区域和相邻下游区域的等效故障率和故障修复时间，从而得到负荷点的故障率和故障修复时间。若无备用电源，开关类设备的故障率用开关类元件本身的故障率，上游区域等效故障修复时间为区域等效节点的故障修复时间；若有备用电源，开关类设备的故障率用计及二次系统的开关类元件的故障率，上游区域的等效故障修复时间为隔离开关的手动倒闸操作时间和联络开关倒闸时间中的较大值。对于相邻下游区域，开关类设备的故障率用计及二次系统的开关类元件的故障率，故障修复时间为区域两端开关的手动倒闸操作时间。
由所有负荷的故障修复时间和故障率，计算系统平均停电频率SAIFI、系统平均停电持续时间SAIDI、用户平均停电持续时间CAIDI、平均供电可靠率ASAI等系统可靠性指标。
进一步地，根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得一次系统和二次系统的可靠性指标具体包括：
S71，根据二次系统元件的故障修复平均时间和故障率，通过蒙特卡洛方法获得二次系统的可靠性指标；
S72，根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，通过网络等值法获得一次系统的可靠性指标。
需要说明的是，由各个负荷点的故障率和故障修复时间统计得到系统平均停电频率SAIFI、系统平均停电持续时间SAIDI、用户平均停电持续时间CAIDI、平均供电可靠率ASAI等系统可靠性指标，公式如下：
而在本申请实施例中，
ULi＝λLirLi；
其中ULi为负荷点的平均每年停电时间，Ni为负荷点i的用户数，R为系统负荷点集合，λLi、rLi为负荷点i的等效节点的故障率和故障修复时间。
进一步地，可靠性指标包括：系统平均停电频率、系统平均停电持续时间、用户平均停电持续时间和平均供电可靠率。
需要说明的是，可靠性指标具体有：系统平均停电频率SAIFI、系统平均停电持续时间SAIDI、用户平均停电持续时间CAIDI、平均供电可靠率ASAI。
为了便于理解，请参见图4，为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估方法的另一个实施例的流程示意图。
进一步地，分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵包括：
S11，获取一次系统的一次元件的可靠性参数和位置信息，对一次元件进行编号；
S12，获取二次系统的二次元件的可靠性参数和位置信息，对二次元件进行编号；
S13，根据编号后的一次元件和二次元件，建立智能电子终端设备路径矩阵。
需要说明的是，本申请实施例中的一二次系统的可靠性评估方法，包括：(1)输入一二次系统的元件可靠性参数，包括元件故障率和故障修复时间、开关类元件手动倒闸操作时间。根据配电网的拓扑结构为一次系统所有元件首末端按照功率方向由小到大进行编号，二次系统每层通信网络也由主站或子站出发进行编号。输入一二次系统的元件故障率和修复时间等可靠性参数，如果元件为开关类元件，还需标记该元件所对应的智能电子终端设备序号。从各个智能电子终端设备出发，寻找到达主站的路径，形成智能电子终端设备路径矩阵。智能电子终端设备路径矩阵以二次系统元件编号为列数、各个智能电子终端设备到配电主站的所有路径为行数，每条路径对应于智能电子终端设备路径矩阵表现为路径所对应的行中所经过二次元件编号对应列的元素标为1，未经过的元件编号对应列元素标为0，通过在路径矩阵寻求智能电子终端设备编号对应列元素为1的所有行则能找到智能电子终端设备到配电主站的所有路径，由此得到二次系统元件状态与智能电子终端设备能否正常实现功能的联系。如智能电子终端设备1到达主站有两条路径，其中一条如图中所示，假设对应的二次元件编号分别为1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14、15，在路径矩阵中，这条路径对应的行的第1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14、15列元素为1，其余为0，说明在这条路径下智能电子终端设备1功能的实现需要这些元件都处于正常状态。
进一步地，步骤S2还包括：S21，计算设备路径的可用性。
需要说明的是，(2)设定仿真时间，采用序贯蒙特卡罗法对一二次系统元件进行状态抽样，一开始假设元件都处于运行状态，公式中
λi是第i个元件的故障率。得到二次系统正常运行时间tmin最短的元件作为故障元件，记录该元件的故障修复时间toff。
由于骨干层网络为环状结构，每个智能电子终端设备都有两条可用初始路径，根据智能电子终端设备路径矩阵确定故障元件影响到的智能电子终端设备路径，若两条路径受影响，则该智能电子终端设备的故障次数增加一次，故障修复时间为该故障元件的故障修复时间；否则，计算可用路径的延时特性。如图所示，假设交换机与SDH之间的光纤8发生故障，由智能电子终端设备路径矩阵第8列元素不为0可知智能电子终端设备1的两条可用路径均受影响，则智能电子终端设备1的故障次数n智能电子终端设备1和故障修复时间t’智能电子终端设备1应更新如下：
nIED1＝nIED1+1；
t′IED1＝t′IED1+toff；
据资料显示：信息端对端传输每次延时服从均值为μ为68.35ms、方差σ2为11ms2的正态分布，阈值为μ+3σ，要求每次转发时延小于该阈值转发才有效。计算可用路径的延时特性，首先统计可用路径中的元件个数，即统计在智能电子终端设备路径矩阵中该路径所对应的行中不为0的元素个数，即可获得转发次数M，然后生成M个正态分布的随机数作为每次转发的延时，若随机数出现大于μ+3σ，则认为路径失效，该智能电子终端设备的故障次数增加一次，故障修复时间为该故障元件的故障修复时间。如图中所示，假设智能电子终端设备1其中一条可用路径对应的行的第1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、13、14、15列元素为1，其余为0，则路径转发次数为15，生成15个正态分布的随机数，只有当15个随机数中每个都不超过阈值，路径有效，否则路径无效。
(3)按照下式更新总时间与仿真次数：
t＝tmin+toff；
n＝n+1；
重复(2)直到t达到预定仿真时间tset，仿真结束。由各个智能电子终端设备在仿真时间内的故障次数和故障修复时间计算各个智能电子终端设备的故障修复平均时间t智能电子终端设备i和故障率λ智能电子终端设备i如下：
(4)由于一次系统开关类元件的正确动作依赖于相应的智能电子终端设备的正常工作，开关元件相当于与相应智能电子终端设备串联。假设λ1i为一次系统的开关类元件的故障率，如果二次系统自动控制功能失效，开关元件需要操作人员手动倒闸，所以计及二次系统的一次系统开关类元件的故障率λKi为：
λKi＝λ1i+λIEDi；
(5)对一次系统元件进行分区，相邻隔离开关或断路器之间的所有元件为同一区域，两个相邻区域的以隔离开关或断路器为界限。如图1虚线方框所示，开关CB1和K1之间的所有元件为一个区域，同理K1和K2之间的L3、L4及变压器和线路也为一个区域，K2和K3之间的L5、L6及变压器和线路也为一个区域，K3和联络开关之间的L7及变压器和线路也为一个区域，分别编号为区域1、区域2、区域3、区域4，并用区域元件矩阵和区域位置矩阵记录区域元件位置信息。区域元件矩阵以区域编号为行，每行中的元素为该区域的元件编号，如区域1中所有元件编号如图，则区域元件矩阵代表区域1的第1行的元素为1、2、3、4、5、6、7、8、9，其中CB1和K1编号为1、9，L1、L2为5、8，4、7为负荷变压器，2、3、6代表线路。区域位置矩阵同样以区域编号为行，第一列为相邻上游区域，第二列为相邻下游区域，区域1由于没有相邻上游区域所以第一列为0，同样区域4由于没有相邻下游区域第二列为0，所以图2所示一次系统的区域位置矩阵应为：
(6)假设某一元件发生故障，则该元件所处的区域称为故障区域，其他区域则称为非故障区域。由于同一区域的任意元件故障会引起该区域两端的开关设备动作，所以区域内部元件(不包括开关类元件)与负荷之间为串联关系，则区域所对应的等效节点的故障率λAi和故障修复时间rAi分别为：
其中m为区域内部元件的个数，λp和rp分别为区域内部第p个元件的故障率和故障修复时间。
对每个负荷点，首先确定其区域编号，通过区域位置矩阵确定上游区域以及判断下游矩阵中是否有包含联络开关从而确定该负荷是否存在备用电源。如图1中L3、L4位于区域2，由区域位置矩阵得到区域2的相邻上游区域为区域1，区域1无相邻上游区域，区域2的相邻下游矩阵为区域3、区域3的相邻下游矩阵为区域4，所以区域2的上游矩阵为区域1、下游矩阵为区域3、区域4，由于联络开关位于区域4，L3、L4存在备用电源。
区域在有备用电源的情况下，上游故障时可通过转供电恢复供电。当二次系统可靠运行时，隔离开关自动动作隔离故障，联络开关自动合闸，区域停电时间忽略不计。当二次系统发生故障或者开关设备不可靠动作时，隔离故障和转供电需要检修人员现场操作，因此负荷停电时间为手动倒闸操作时间。因此区域i的上游区域等效故障率λupi和等效故障修复时间rupi如下：
其中n为区域i的上游区域数量，λAp、rAp为区域i上游区域p的等效故障率和等效故障修复时间,λKp为区域i上游区域p两端的开关计及二次系统的故障率之和，rKp为区域p两端的开关的手动倒闸操作时间和联络开关倒闸时间中的较大值。
区域在无备用电源的情况下，无论二次系统是否可靠运行，上游故障时直接影响下游区域供电，故上式改为：
同样n为区域i的上游区域数量，λAp、rAp为区域i上游区域p的等效故障率和等效故障修复时间,λ1p为区域i上游区域p两端的开关的故障率之和，rAp为区域所对应的等效节点的故障修复时间。
下游区域故障正常情况下不影响上游区域的供电，但当相邻下游区域发生故障且二次系统自动控制同时失效，主站会通过下发跳闸指令到故障区域的相邻上游区域以隔离故障，从而导致停电区域扩大，此时相邻上游区域非故障区域的停电时间为人工倒闸操作时间。因此区域i的下游区域等效故障率λdowni和等效故障修复时间rdowni如下：
λL＝λA+λup+λdown；
其中λA(i+1)、rA(i+1)为区域i的相邻下游区域i+1的等效故障率和等效故障修复时间，λK(i+1)为区域i的相邻下游区域i+1两端的开关计及二次系统的故障率之和，rK(i+1)为区域i+1两端的开关的手动倒闸操作时间。
为了便于理解，请参见图5，为本申请提供的一种一二次系统的可靠性评估装置的结构示意图。
本申请实施例第二方面提供了一二次系统的可靠性评估装置，包括：
建立矩阵模块10，用于分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵；
计算修复时间模块20，用于通过蒙特卡洛方法将二次系统中的正常运行时间最短的二次元件设为故障元件，根据智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的设备路径，根据设备路径更新智能电子终端设备的故障次数和故障元件的修复时间，并将修复时间叠加到智能电子终端设备的故障修复时间；
获得故障率模块一30，用于重复步骤S2直到总时间达到预设仿真时间，获得在总时间内的每一个智能电子终端设备的故障总次数和故障总时间，并获得每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率；
获得故障率模块二40，用于根据每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率，和相应的一次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率；
建立矩阵模块50，用于对于一次元件，将相邻的两个隔离开关或相邻的两个断路器之间的一次元件设置为同一区域元件，两个区域以隔离开关或断路器为界限，形成区域元件矩阵和区域位置矩阵；
获得故障率模块三60，用于根据同一区域的所有元件的故障修复平均时间和故障率计算出区域所对应的等效节点的故障修复平均时间和故障率；
获得可靠性指标模块70，用于根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统影响的可靠性指标。
进一步地，获得可靠性指标模块70具体用于：
根据所有二次负荷元件的故障修复平均时间和故障率，通过蒙特卡洛方法获得二次系统的可靠性指标；
根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，通过网络等值法获得一次系统的可靠性指标。
进一步地，建立矩阵模块10具体用于：
获取一次系统的一次元件的可靠性参数和位置信息，对一次元件进行编号；
获取二次系统的二次元件的可靠性参数和位置信息，对二次元件进行编号；
根据编号后的一次元件和二次元件，建立智能电子终端设备路径矩阵。
本申请实施例第三方面提供了一种一二次系统的可靠性评估设备，设备包括处理器以及存储器：
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器用于根据程序代码中的指令执行前述实施例的一二次系统的可靠性评估方法。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行前述实施例的一二次系统的可靠性评估方法。
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)
1.一二次系统的可靠性评估方法，其特征在于，包括：
S1，分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据所述二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵；
S2，通过蒙特卡洛方法将所述二次系统中的正常运行时间最短的二次元件设为故障元件，根据所述智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的设备路径，根据所述设备路径更新所述智能电子终端设备的故障次数和故障元件的修复时间，并将所述修复时间叠加到所述智能电子终端设备的故障修复时间；
S3，重复步骤S2直到总时间达到预设仿真时间，获得在所述总时间内的每一个智能电子终端设备的故障总次数和故障总时间，并获得所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率；
S4，根据所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率，和相应的一次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率；
S5，对于所述一次元件，将相邻的两个隔离开关或相邻的两个断路器之间的一次元件设置为同一区域元件，两个区域以所述隔离开关或所述断路器为界限，形成区域元件矩阵和区域位置矩阵；
S6，根据同一区域的所有元件的故障修复平均时间和故障率计算出区域所对应的等效节点的故障修复平均时间和故障率；
S7，根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得所述计及二次系统影响的一次系统的可靠性指标。
2.根据权利要求1所述的一二次系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得所述一次系统和所述二次系统的可靠性指标具体包括：
根据二次系统元件的故障修复平均时间和故障率，通过所述蒙特卡洛方法获得所述二次系统的可靠性指标；
根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，通过网络等值法获得所述一次系统的可靠性指标。
3.根据权利要求1所述的一二次系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述可靠性指标包括：系统平均停电频率、系统平均停电持续时间、用户平均停电持续时间和平均供电可靠率。
4.根据权利要求1所述的一二次系统的可靠性评估方法，其特征在于，所述分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据所述二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵包括：
获取一次系统的一次元件的可靠性参数和位置信息，对所述一次元件进行编号；
获取二次系统的二次元件的可靠性参数和位置信息，对所述二次元件进行编号；
根据编号后的一次元件和二次元件，建立智能电子终端设备路径矩阵。
5.根据权利要求1所述的一二次系统的可靠性评估方法，其特征在于，步骤S2还包括：计算所述设备路径的可用性。
6.一二次系统的可靠性评估装置，其特征在于，包括：
建立矩阵模块，用于分别获取一次系统的一次元件数据和二次系统的二次元件数据，根据所述二次元件数据建立智能电子终端设备路径矩阵；
计算修复时间模块，用于通过蒙特卡洛方法将所述二次系统中的正常运行时间最短的二次元件设为故障元件，根据所述智能电子终端设备路径矩阵确定故障影响到的设备路径，根据所述设备路径更新所述智能电子终端设备的故障次数和故障元件的修复时间，并将所述修复时间叠加到所述智能电子终端设备的故障修复时间；
获得故障率模块一，用于重复步骤S2直到总时间达到预设仿真时间，获得在所述总时间内的每一个智能电子终端设备的故障总次数和故障总时间，并获得所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率；
获得故障率模块二，用于根据所述每一个智能电子终端设备的故障修复平均时间和故障率，和相应的一次系统的开关类元件的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统影响的开关类元件的故障修复平均时间和故障率；
建立矩阵模块，用于对于所述一次元件，将相邻的两个隔离开关或相邻的两个断路器之间的一次元件设置为同一区域元件，两个区域以所述隔离开关或所述断路器为界限，形成区域元件矩阵和区域位置矩阵；
获得故障率模块三，用于根据同一区域的所有元件的故障修复平均时间和故障率计算出区域所对应的等效节点的故障修复平均时间和故障率；
获得可靠性指标模块，用于根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，获得计及二次系统的一次系统的可靠性指标。
7.根据权利要求6所述的一二次系统的可靠性评估装置，其特征在于，所述获得可靠性指标模块具体用于：
根据所有二次系统元件的故障修复平均时间和故障率，通过所述蒙特卡洛方法获得所述二次系统的可靠性指标；
根据所有负荷的故障修复平均时间和故障率，通过网络等值法获得所述一次系统的可靠性指标。
8.根据权利要求6所述的一二次系统的可靠性评估装置，其特征在于，所述建立矩阵模块具体用于：
获取一次系统的一次元件的可靠性参数和位置信息，对所述一次元件进行编号；
获取二次系统的二次元件的可靠性参数和位置信息，对所述二次元件进行编号；
根据编号后的一次元件和二次元件，建立智能电子终端设备路径矩阵。
9.一种一二次系统的可靠性评估设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-5任一项所述的一二次系统的可靠性评估方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-5任一项所述的一二次系统的可靠性评估方法。
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