CN111553075B - 一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法和装置 - Google Patents

一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法和装置，包括：根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率；根据配电网设备和负荷点在目标配电网中的相对位置、分布式电源的接入位置，确定配电网设备停运后对负荷点的影响后果；根据分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、配电网设备的设备参数和目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对目标配电网的供电可靠性进行评估。解决了现有的配电网供电可靠性评估方法没有考虑分布式电源接入到配电网对供电可靠性的影响，导致配电网供电可靠性评估结果不可靠，无法准确为配电网提供可靠的电力规划方案指导的技术问题。

Description

一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法和装置
技术领域
本申请涉及配电网电力规划技术领域，尤其涉及一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法和装置。
背景技术
随着现代社会经济的快速发展，电力设备成为人们生活的重要部分，单位停电量给用户和社会造成的经济损失越来越大，因此，对于配电网的供电可靠性的要求越来越高。
目前，为解决化石能源短缺和生态环境污染的问题，采取了利用清洁的可再生能源为电力系统供电的方式，但是现有的计算配电网的供电可靠性指标评估配电网的供电可靠性的方式并没有考虑将分布式电源接入到配电网对供电电可靠性的影响，然而，大量的分布式电源入网会改变传统配电网的结构和运行方式，进而影响到配电网的的供电可靠性，若不考虑分布式电源的影响，将导致配电网的可靠性评估结果出现偏差，无法准确为配电网提供可靠的电力规划方案指导，因此，提出一种考虑分布式电源接入配电网之后的配电网供电可靠性评估方法，准确可靠地评估配电网的供电可靠性，用以解决现有技术缺陷，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法和装置，用于解决现有的配电网供电可靠性评估方法没有考虑分布式电源接入到配电网对供电可靠性的影响，导致配电网供电可靠性评估结果不可靠，无法准确为配电网提供可靠的电力规划方案指导的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法，包括：
根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率；
根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置、所述分布式电源的接入位置，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果；
根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、所述配电网设备的设备参数和所述目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对所述目标配电网的供电可靠性进行评估。
可选地，所述根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率，包括：
根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力曲线，计算所述分布式电源在24小时内的出力值在70％额定值以上的持续分钟占比，得到所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。
可选地，所述根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置、所述分布式电源的接入位置，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果，包括：
根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置，根据负荷区域确定原则确定所述负荷点的所属区域；
根据所述分布式电源的接入位置和所述负荷点的所属区域，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果；
所述负荷区域确定原则为：
若负荷点与停运设备不存在电气联络，则所述负荷点属于N区，属于所述N区的负荷点不受停运设备影响，设备停运不会对负荷的停电频率和停电时间有影响；
若负荷点与停运设备存在电气联络，与所述停运设备无可开断设备，则所述负荷点属于F区，属于所述F区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为设备修复时间；
若负荷点在停运设备的上游，与所述停运设备之间有可开断设备，则所述负荷点属于R区，属于所述R区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为上游恢复供电时间；
若负荷点在停电设备的下游，与所述停运设备之间有可开断设备，有备用电源，则所述负荷点属于T区，属于所述T区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为停电转供时间；
若负荷点在停运设备的下游，与停运设备之间有可开断设备，无备用电源，则所述负荷点属于所述F区。
可选地，所述根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、所述配电网设备的设备参数和所述目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对所述目标配电网的供电可靠性进行评估，包括：
读取所述目标配电网的原始参数，初始化仿真参数，所述原始参数包括所述目标配电网的网架结构信息、配电网设备停运参数、上游恢复供电时间、停电供电时间、所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率和负荷转供概率，所述初始化的仿真参数包括仿真时刻、迭代计数器、各负荷点的停电次数和停电时间；
生成与所述目标配电网中的各所述配电网设备对应的随机数，求取各所述配电网设备的持续工作时间，各所述配电网设备对应的随机数服从(0，1)均匀分布；
根据所述各所述配电网设备的持续工作时间，确定持续工作时间最小的所述配电网设备为本次迭代的停运设备；
调用随机数生成函数更新所述停运设备对应的随机数，求取本次迭代的设备修复时间；
根据所述负荷转供概率确定是否可以进行负荷转供，若是，则获取停电转供时间；
根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率确定所述分布式电源是否能够为失电负荷提供后备；
采用故障遍历搜索算法，计算所述目标配电网所有负荷点的停电次数和停电时间，计算所述配电网的供电可靠性指标，得到所述目标配电网的可靠性评估结果。
可选地，所述供电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和平均供电可用率。
本申请第二方面提供了一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估装置，包括：
概率计算模块，用于根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率；
停运影响分析模块，用于根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置、所述分布式电源的接入位置，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果；
可靠性评估模块，用于根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、所述配电网设备的设备参数和所述目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对所述目标配电网的供电可靠性进行评估。
可选地，所述概率计算模块具体用于：
根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力曲线，计算所述分布式电源在24小时内的出力值在70％额定值以上的持续分钟占比，得到所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。
可选地，所述停运影响分析模块具体用于：
根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置，根据负荷区域确定原则确定所述负荷点的所属区域；
根据所述分布式电源的接入位置和所述负荷点的所属区域，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果；
所述负荷区域确定原则为：
若负荷点与停运设备不存在电气联络，则所述负荷点属于N区，属于所述N区的负荷点不受停运设备影响，设备停运不会对负荷的停电频率和停电时间有影响；
若负荷点与停运设备存在电气联络，与所述停运设备无可开断设备，则所述负荷点属于F区，属于所述F区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为设备修复时间；
若负荷点在停运设备的上游，与所述停运设备之间有可开断设备，则所述负荷点属于R区，属于所述R区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为上游恢复供电时间；
若负荷点在停电设备的下游，与所述停运设备之间有可开断设备，有备用电源，则所述负荷点属于T区，属于所述T区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为停电转供时间；
若负荷点在停运设备的下游，与停运设备之间有可开断设备，无备用电源，则所述负荷点属于所述F区。
可选地，所述可靠性评估模块具体用于：
读取所述目标配电网的原始参数，初始化仿真参数，所述原始参数包括所述目标配电网的网架结构信息、配电网设备停运参数、上游恢复供电时间、停电供电时间、所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率和负荷转供概率，所述初始化的仿真参数包括仿真时刻、迭代计数器、各负荷点的停电次数和停电时间；
生成与所述目标配电网中的各所述配电网设备对应的随机数，求取各所述配电网设备的持续工作时间，各所述配电网设备对应的随机数服从(0，1)均匀分布；
根据所述各所述配电网设备的持续工作时间，确定持续工作时间最小的所述配电网设备为本次迭代的停运设备；
调用随机数生成函数更新所述停运设备对应的随机数，求取本次迭代的设备修复时间；
根据所述负荷转供概率确定是否可以进行负荷转供，若是，则获取停电转供时间；
根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率确定所述分布式电源是否能够为失电负荷提供后备；
采用故障遍历搜索算法，计算所述目标配电网所有负荷点的停电次数和停电时间，计算所述配电网的供电可靠性指标，得到所述目标配电网的可靠性评估结果。
可选地，所述供电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和平均供电可用率。
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考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法，包括：根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率；根据配电网设备和负荷点在目标配电网中的相对位置、分布式电源的接入位置，确定配电网设备停运后对负荷点的影响后果；根据分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、配电网设备的设备参数和目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对目标配电网的供电可靠性进行评估。本申请中提供的考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法，考虑了分布式电源接入目标配电网之后对配电网供电可靠性的影响，提高了配电网可靠性评估的准确性，解决了现有的配电网供电可靠性评估方法没有考虑分布式电源接入到配电网对供电可靠性的影响，导致配电网供电可靠性评估结果不可靠，无法准确为配电网提供可靠的电力规划方案指导的技术问题。
附图说明
图1为本申请实施例中提供的一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法的一个流程示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法的另一个流程示意图；
图3为申请实施例中提供的采用序贯蒙特卡洛模拟法对所述目标配电网的供电可靠性进行评估的流程示意图；
图4为本申请实施例中提供的无分布式电源的配电网网络拓扑图；
图5为为本申请实施例中提供的分布式电源位于主干线的配电网网络拓扑图；
图6为本申请实施例中提供的分布式电源位于负荷侧的配电网网络拓扑图；
图7本申请实施例中提供的一种考虑分布式电源入网的配电网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。
为了便于理解，请参阅图1，本申请提供了一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法的一个实施例，包括：
步骤101、根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。
需要说明的是，本申请实施例中，可以从配电网规划辅助决策系统中获取接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，根据日出力数据计算分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。以分布式电源出力值在70％额定值以上的持续分钟数与1440(一天24小时的分钟数)的比值作为分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。
步骤102、根据配电网设备和负荷点在目标配电网中的相对位置、分布式电源的接入位置，确定配电网设备停运后对负荷点的影响后果。
需要说明的是，配电网设备停运给负荷点带来的影响与负荷点跟配电网设备的相对位置有关，同时与分布式电源的接入位置有关，因此，本申请实施例中可以根据配电网设备和负荷点在目标配电网中的相对位置、分布式电源的接入位置来确定配电网设备停运后对负荷点的影响后果。配电网设备停运后对负荷点的影响后果包括停电频率的增加和停电时间的增加。
步骤103、根据分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、配电网设备的设备参数和目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对目标配电网的供电可靠性进行评估。
需要说明的是，采用序贯蒙特卡洛模拟法评估供电可靠性不但能够获得概率性指标，而且能够得到频率和时间持续时间指标，可靠性信息更加全面。
本申请实施例中提供的考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法，考虑了分布式电源接入目标配电网之后对配电网供电可靠性的影响，提高了配电网可靠性评估的准确性，解决了现有的配电网供电可靠性评估方法没有考虑分布式电源接入到配电网对供电可靠性的影响，导致配电网供电可靠性评估结果不可靠，无法准确为配电网提供可靠的电力规划方案指导的技术问题。
为了便于理解，请参阅图2，本申请中提供了一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法的另一个实施例，包括：
步骤201、根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力曲线，计算分布式电源在24小时内的出力值在70％额定值以上的持续分钟占比，得到分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。
需要说明的是，本申请实施例中的分布式电源的日出力曲线可以通过配电网规划辅助决策系统中获取。
步骤202、根据配电网设备和负荷点在目标配电网中的相对位置，根据负荷区域确定原则确定负荷点的所属区域。
步骤203、根据分布式电源的接入位置和负荷点的所属区域，确定配电网设备停运后对负荷点的影响后果。
需要说明的是，本申请实施例中的负荷区域确定原则为：
1)若负荷点与停运设备不存在电气联络，则此类负荷点属于N区；
2)若负荷点与停运设备存在电气联络，与停运设备之间不存在可开断设备，则此类负荷点属于F区；
3)若负荷点在停运设备的上游，与停运设备之间有可开断设备，则此类负荷点属于R区；
4)若负荷点在停运设备的下游，与停运设备之间有可开断设备，有备用电源，则此类负荷点属于T区；
5)若负荷点在停运设备的下游，与停运设备之间有可开断设备，无备用电源，则此类负荷点属于F区。
对应的负荷区域在配电网设备停运后，负荷点的影响后果为：
当负荷点在N区时，此类负荷点不受停运设备的影响；
当负荷点在R区时，此类负荷点因设备停运而停运，停运频率(次数)增加1，停电时间为上游供电时间；
当负荷电在T区时，此类负荷点因设备停运而停运，停运频率增加1，停电时间为停电转供时间；
当负荷电在F区时，此类负荷点因设备停运而停运，停运频率增加1，停电时间为设备修复时间。
分布式电源能否充当后备电源为失电负荷提供后备，会改变原有配电网负荷点的所属区域，对于在停运设备下游，与停运设备之间有可开断设备的负荷点，如果分布式电源可为负荷点提供后备，那么原有属于F区的负荷点将成为T区的负荷点，如果分布式电源不能为负荷点提供后备，那么该负荷点属于F区。
负荷区域与对应的停运影响后果如表1所示。
表1
Figure BDA0002469363210000091
步骤204、根据分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、配电网设备的设备参数和目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对目标配电网的供电可靠性进行评估。
需要说明的是，如图3所示，采用序贯蒙特卡洛模拟法对目标配电网的供电可靠性进行评估的具体方式可以描述为：
①读取目标配电网的原始参数，初始化仿真参数。
首先从数据库中报高读取需要进行评估的目标配电网的原始数据，包括整个配电网网络的各个设备的名称、基本参数和拓扑关系，设备停运参数：上游恢复供电时间tr，停电转供时间tt，分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率σt，负荷转供概率γt。设定仿真总年限Ty，初始化仿真时刻ty＝0，迭代计数器k＝0，各负荷点停电次数
Figure BDA0002469363210000101
停电时间
Figure BDA0002469363210000102
其中，j＝1,2,…,n(n为总负荷点数)。
②对于具有N个设备的配电网系统，生成N个服从(0，1)均匀分布的随机数，设设备i(i＝1,2,…,N)对应的随机数为
Figure BDA0002469363210000103
则每个设备的持续工作时间为
Figure BDA0002469363210000104
则有
Figure BDA0002469363210000105
其中，λ为设备的故障停电率。
③令设备i的持续工作时间，
Figure BDA0002469363210000106
选
Figure BDA0002469363210000107
的设备f为本次迭代选定的停运设备，此时
Figure BDA0002469363210000108
为设备f的停运时刻。
④选定停运设备f之后，调用随机数生成函数更新设备f对应的随机数
Figure BDA0002469363210000109
求取设备f在本次迭代的的修复时间
Figure BDA00024693632100001010
Figure BDA00024693632100001011
其中，μ为设备修复率，即设备平均故障修复时间的倒数。
⑤生成1个(0，1)之间的随机数β，若β＞γt则无法负荷转供，否则，可以进行负荷转供。
⑥对于q个分布式电源，生成q个服从(0，1)均匀分布的随机数αm，m＝1，2，…，q。若αm＞σt，则表示该分布式电源无法为负荷点提供后备，反之，则该分布式电源可以为负荷点提供后备。
⑦利用故障遍历搜索，按照以上表1计算该设备停运对各负荷点的影响。对于受影响的负荷点j，其停运次数和停运时间的累加公式为：
Figure BDA00024693632100001012
Figure BDA00024693632100001013
其中，
Figure BDA00024693632100001014
为负荷点j的停运次数，
Figure BDA00024693632100001015
为负荷点j的停运时间。
⑧设
Figure BDA00024693632100001016
若ty＜Ty，则继续下一步，执行步骤⑨，否则跳转至步骤⑩。
⑨为下一停运设备k生成新的随机数
Figure BDA0002469363210000111
求得停运设备k新的持续停运时间
Figure BDA0002469363210000112
令
Figure BDA0002469363210000113
返回步骤③。
⑩累计所有负荷点的停电次数和停电时间，利用加权平均后的停电次数和停电时间计算目标配电网的供电可靠性指标，得到目标配电网的可靠性评估结果。计算的供电可靠性指标包括系统平均停电频率SAIFI、系统平均停电持续时间SAIDI和平均供电可用率ASAI。
请参阅图4至图6，图4为无分布式电源的配电网网络拓扑图，图5为分布式电源位于主干线的配电网网络拓扑图，图6为分布式电源位于负荷侧的配电网网络拓扑图，配电网设备的设备参数如表2和表3所示。
表2
Figure BDA0002469363210000114
Figure BDA0002469363210000121
表3
参数 数值
<![CDATA[上游恢复供电时间t<sub>r</sub>(h)]]> 0.3
<![CDATA[停电转供时间t<sub>t</sub>(h)]]> 0.7
<![CDATA[负荷转供概率γ<sub>t</sub>(％)]]> 80
<![CDATA[仿真总年限T<sub>y</sub>(年)]]> 10000
则利用本申请实施例中的序贯蒙特卡洛模拟法分别计算出来的无分布式电源、分布式电源位于主干线和分布式电源位于负荷侧的配电网供电可靠性指标的结果如表4所示。
表4
Figure BDA0002469363210000122
由表4可以看出，当分布式电源在负荷侧时，设备故障停电发生，负荷侧可形成孤岛，分布式电源对孤岛侧负荷进行供电，负荷侧不会停电，配电网系统的供电可靠性得到提升。
为了便于理解，请参阅图7，本申请中提供了一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估装置的实施例，包括：
概率计算模块，用于根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率；
停运影响分析模块，用于根据配电网设备和负荷点在目标配电网中的相对位置、分布式电源的接入位置，确定配电网设备停运后对负荷点的影响后果；
可靠性评估模块，用于根据分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、配电网设备的设备参数和目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对目标配电网的供电可靠性进行评估。
进一步地，概率计算模块具体用于：
根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力曲线，计算分布式电源在24小时内的出力值在70％额定值以上的持续分钟占比，得到分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。
进一步地，停运影响分析模块具体用于：
根据配电网设备和负荷点在目标配电网中的相对位置，根据负荷区域确定原则确定负荷点的所属区域；
根据分布式电源的接入位置和负荷点的所属区域，确定配电网设备停运后对负荷点的影响后果；
负荷区域确定原则为：
若负荷点与停运设备不存在电气联络，则负荷点属于N区，属于N区的负荷点不受停运设备影响，设备停运不会对负荷的停电频率和停电时间有影响；
若负荷点与停运设备存在电气联络，与停运设备无可开断设备，则负荷点属于F区，属于F区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为设备修复时间；
若负荷点在停运设备的上游，与停运设备之间有可开断设备，则负荷点属于R区，属于R区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为上游恢复供电时间；
若负荷点在停电设备的下游，与停运设备之间有可开断设备，有备用电源，则负荷点属于T区，属于T区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为停电转供时间；
若负荷点在停运设备的下游，与停运设备之间有可开断设备，无备用电源，则负荷点属于F区。
进一步地，可靠性评估模块具体用于：
读取目标配电网的原始参数，初始化仿真参数，原始参数包括目标配电网的网架结构信息、配电网设备停运参数、上游恢复供电时间、停电供电时间、分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率和负荷转供概率，初始化的仿真参数包括仿真时刻、迭代计数器、各负荷点的停电次数和停电时间；
生成与目标配电网中的各配电网设备对应的随机数，求取各配电网设备的持续工作时间，各配电网设备对应的随机数服从(0，1)均匀分布；
根据各配电网设备的持续工作时间，确定持续工作时间最小的配电网设备为本次迭代的停运设备；
调用随机数生成函数更新停运设备对应的随机数，求取本次迭代的设备修复时间；
根据负荷转供概率确定是否可以进行负荷转供，若是，则获取停电转供时间；
根据分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率确定分布式电源是否能够为失电负荷提供后备；
采用故障遍历搜索算法，计算目标配电网所有负荷点的停电次数和停电时间，计算配电网的供电可靠性指标，得到目标配电网的可靠性评估结果。
进一步地，供电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和平均供电可用率。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统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系统(可以是个人计算机，服务器，或者网络系统等)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 (8)

1.一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法，其特征在于，包括：
根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率；
根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置、所述分布式电源的接入位置，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果；
根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、所述配电网设备的设备参数和所述目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对所述目标配电网的供电可靠性进行评估；
所述根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置、所述分布式电源的接入位置，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果，包括：
根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置，根据负荷区域确定原则确定所述负荷点的所属区域；
根据所述分布式电源的接入位置和所述负荷点的所属区域，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果；
所述负荷区域确定原则为：
若负荷点与停运设备不存在电气联络，则所述负荷点属于N区，属于所述N区的负荷点不受停运设备影响，设备停运不会对负荷的停电频率和停电时间有影响；
若负荷点与停运设备存在电气联络，与所述停运设备无可开断设备，则所述负荷点属于F区，属于所述F区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为设备修复时间；
若负荷点在停运设备的上游，与所述停运设备之间有可开断设备，则所述负荷点属于R区，属于所述R区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为上游恢复供电时间；
若负荷点在停电设备的下游，与所述停运设备之间有可开断设备，有备用电源，则所述负荷点属于T区，属于所述T区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为停电转供时间；
若负荷点在停运设备的下游，与停运设备之间有可开断设备，无备用电源，则所述负荷点属于所述F区。
2.根据权利要求1所述的考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率，包括：
根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力曲线，计算所述分布式电源在24小时内的出力值在70％额定值以上的持续分钟占比，得到所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。
3.根据权利要求1所述的考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、所述配电网设备的设备参数和所述目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对所述目标配电网的供电可靠性进行评估，包括：
读取所述目标配电网的原始参数，初始化仿真参数，所述原始参数包括所述目标配电网的网架结构信息、配电网设备停运参数、上游恢复供电时间、停电供电时间、所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率和负荷转供概率，所述初始化的仿真参数包括仿真时刻、迭代计数器、各负荷点的停电次数和停电时间；
生成与所述目标配电网中的各所述配电网设备对应的随机数，求取各所述配电网设备的持续工作时间，各所述配电网设备对应的随机数服从(0，1)均匀分布；
根据所述各所述配电网设备的持续工作时间，确定持续工作时间最小的所述配电网设备为本次迭代的停运设备；
调用随机数生成函数更新所述停运设备对应的随机数，求取本次迭代的设备修复时间；
根据所述负荷转供概率确定是否可以进行负荷转供，若是，则获取停电转供时间；
根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率确定所述分布式电源是否能够为失电负荷提供后备；
采用故障遍历搜索算法，计算所述目标配电网所有负荷点的停电次数和停电时间，计算所述配电网的供电可靠性指标，得到所述目标配电网的可靠性评估结果。
4.根据权利要求3所述的考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估方法，其特征在于，所述供电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和平均供电可用率。
5.一种考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估装置，其特征在于，包括：
概率计算模块，用于根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力数据，计算所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率；
停运影响分析模块，用于根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置、所述分布式电源的接入位置，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果；
可靠性评估模块，用于根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率、所述配电网设备的设备参数和所述目标配电网的网架结构，采用序贯蒙特卡洛模拟法对所述目标配电网的供电可靠性进行评估；
所述停运影响分析模块具体用于：
根据配电网设备和负荷点在所述目标配电网中的相对位置，根据负荷区域确定原则确定所述负荷点的所属区域；
根据所述分布式电源的接入位置和所述负荷点的所属区域，确定所述配电网设备停运后对所述负荷点的影响后果；
所述负荷区域确定原则为：
若负荷点与停运设备不存在电气联络，则所述负荷点属于N区，属于所述N区的负荷点不受停运设备影响，设备停运不会对负荷的停电频率和停电时间有影响；
若负荷点与停运设备存在电气联络，与所述停运设备无可开断设备，则所述负荷点属于F区，属于所述F区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为设备修复时间；
若负荷点在停运设备的上游，与所述停运设备之间有可开断设备，则所述负荷点属于R区，属于所述R区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为上游恢复供电时间；
若负荷点在停电设备的下游，与所述停运设备之间有可开断设备，有备用电源，则所述负荷点属于T区，属于所述T区的负荷点在设备停运后，停电频率增加1次，停电时间为停电转供时间；
若负荷点在停运设备的下游，与停运设备之间有可开断设备，无备用电源，则所述负荷点属于所述F区。
6.根据权利要求5所述的考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估装置，其特征在于，所述概率计算模块具体用于：
根据获取到的接入目标配电网的分布式电源的日出力曲线，计算所述分布式电源在24小时内的出力值在70％额定值以上的持续分钟占比，得到所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率。
7.根据权利要求5所述的考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估装置，其特征在于，所述可靠性评估模块具体用于：
读取所述目标配电网的原始参数，初始化仿真参数，所述原始参数包括所述目标配电网的网架结构信息、配电网设备停运参数、上游恢复供电时间、停电供电时间、所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率和负荷转供概率，所述初始化的仿真参数包括仿真时刻、迭代计数器、各负荷点的停电次数和停电时间；
生成与所述目标配电网中的各所述配电网设备对应的随机数，求取各所述配电网设备的持续工作时间，各所述配电网设备对应的随机数服从(0，1)均匀分布；
根据所述各所述配电网设备的持续工作时间，确定持续工作时间最小的所述配电网设备为本次迭代的停运设备；
调用随机数生成函数更新所述停运设备对应的随机数，求取本次迭代的设备修复时间；
根据所述负荷转供概率确定是否可以进行负荷转供，若是，则获取停电转供时间；
根据所述分布式电源满足为失电负荷提供后备的概率确定所述分布式电源是否能够为失电负荷提供后备；
采用故障遍历搜索算法，计算所述目标配电网所有负荷点的停电次数和停电时间，计算所述配电网的供电可靠性指标，得到所述目标配电网的可靠性评估结果。
8.根据权利要求7所述的考虑分布式电源入网的配电网可靠性评估装置，其特征在于，所述供电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和平均供电可用率。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113793027A (zh) * 2021-09-14 2021-12-14 广东电网有限责任公司 储能配电系统的可靠性确定方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104156892B (zh) * 2014-08-18 2017-06-23 国家电网公司 一种有源配电网电压跌落仿真与评估方法
CN104659780B (zh) * 2015-03-10 2018-01-19 国家电网公司 适用于消纳大规模分布式电源的能源互联网的实现方法
CN104851053B (zh) * 2015-05-14 2018-04-17 上海电力学院 一种含风光储的配电网供电可靠性评估方法
CN105406509A (zh) * 2015-12-21 2016-03-16 国家电网公司 一种基于分布式电源置信容量的配电网供电能力评估方法
CN105552860B (zh) * 2015-12-29 2018-08-14 国家电网公司 一种基于储能和分布式电源的配电网孤岛运行划分方法
CN106354985B (zh) * 2016-10-26 2020-04-10 华中科技大学 一种考虑分布式电源的配电系统可靠性评估方法
CN109103874B (zh) * 2017-11-27 2021-07-13 广东电网有限责任公司佛山供电局 考虑负荷特性与分布式电源接入的配电网可靠性评估方法
CN108062633A (zh) * 2018-01-05 2018-05-22 国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司 一种分布式电源高渗透下的配电网风险评估方法
CN109190792B (zh) * 2018-07-26 2022-05-24 中国电力科学研究院有限公司 一种确定配电网中分布式电源的配置的方法和系统
CN109617060A (zh) * 2018-12-21 2019-04-12 云南电网有限责任公司电力科学研究院 一种含分布式电源配电系统的供电可靠性评估方法
CN110110948B (zh) * 2019-06-13 2023-01-20 广东电网有限责任公司 一种多目标分布式电源优化配置方法
CN110610303B (zh) * 2019-08-23 2022-05-31 太原理工大学 一种计及源-荷不确定性的直流配电网可靠性评估方法

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