一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法技术方案

本发明专利技术公开了一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法，包括连接数据源，访问线路数据表，搜索所有与电源点直接相连的支路，作为各馈线或子树的根结点，从某一馈线的根结点开始搜索，形成系统拓扑信息；访问设备分布数据表和设备可靠性数据表，确定支路—元件关系；访问节点数据表，含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性；根据步骤为各节点设置的馈线标志以及求得的各负荷点的可靠性指标，可求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。本发明专利技术可直接定位引起负荷停电的开关或开关所在的路径，定义了故障点关联开关集的概念，并提出了一种新的含多类配电终端的配电系统可靠性分析方法，思路明确、直观，易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于供配电
，尤其涉及一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法。
技术介绍
配电系统元件多、结构复杂，据统计约80％的用户停电事故是由配电系统故障引起的，因此，配电系统的可靠性对保障用户供电非常重要。当前，针对配电系统可靠性分析已经开展了很多研究；配电系统可靠性分析的基本思路为依次计算各个负荷点的可靠性指标，最后由所有负荷点的可靠性指标综合得到系统可靠性指标；其中常用的一种分析方法为故障模式影响分析法(FMEA法)；在一般的FMEA法中，需根据故障点和负荷点的位置在网络结构中反复搜索，并根据开关安装的情况及开关类型确定故障对负荷的影响程度和停电时间。随着配电自动化的发展，配电网改造和建设势在必行；大量的配电终端如一遥、二遥、三遥等被装设到分段开关、联络开关上；终端覆盖率的大幅提高必然会对发生故障后的故障定位和故障隔离时间即用户停电时间产生较大影响，从而影响了配电系统的可靠性；然而目前针对各类型配电终端对于配电系统可靠性的影响和分析方法尚缺乏相关研究；虽然在进行可遥控开关的优化配置时提出了含可遥控开关时的可靠性计算方法，将故障引起负荷的停电时间存储在逻辑结构矩阵(LSM)内，但该矩阵是为其开关优化配置服务，并未形成系统的可靠性分析方法。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法，旨在解决国内缺少系统的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法，该配电终端对配电系统可靠性影响分析方法包括以下步骤：步骤一，连接数据源，访问线路数据表，搜索所有与电源点直接相连的支路，作为各馈线或子树的根结点，从某一馈线的根结点开始搜索，形成系统拓扑信息；步骤二，访问设备分布数据表和设备可靠性数据表，确定支路—元件关系；步骤三，访问节点数据表，含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性，具体包括：第一步，访问节点数据表，形成负荷点链表并给每一负荷点进行参数赋值；递归搜索拓扑树，使每一条馈线上的所有负荷点都和该拓扑树中的结点链接起来，即为每一个负荷点都赋其相应的前趋结点；第二步，含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性；选取一故障元件，得到故障关联开关集；选取一负荷点，得到故障类型；分析该负荷点的停电时间：若为A类故障，则停电时间等于故障定位时间加故障修复时间；若为D类故障，则停电时间等于0；若为B或C类故障，则根据最短路的三遥终端配置情况分析故障隔离时间，如果最短路有三遥终端，则故障隔离时间为0，否则通过负荷-开关映射得到故障关联开关集(FRSS)内对应开关的开关操作时间作为故障隔离时间；若为B类故障，则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间加联络开关切换时间；若为C类故障，则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间；若所有负荷点已分析完毕，执行下一步；否则选择下一个负荷点，重复选取一负荷点，得到故障类型；若所有故障元件已分析完毕，执行下一步；否则选择下一个故障元件重复选取一故障元件，得到故障关联开关集；步骤四，根据步骤二中为各节点设置的馈线标志以及由步骤三求得的各负荷点的可靠性指标，可求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。进一步，在步骤一中，形成系统拓扑信息具体包括以下步骤：第一步，连接数据源，访问线路数据表，搜索所有与电源点直接相连的支路，作为各馈线或子树的根结点；第二步，从某一馈线的根结点开始搜索，如果第二支路的起点为第一支路的终点，则第二支路形成第一支路的一个后继结点，同时第一支路为第二支路的前趋结点；同时将馈线支路中的节点都设置标志，值为馈线根结点的序号，目的是将节点按照所属馈线划分开来；依次递归搜索，形成存储该馈线拓扑信息的子树；第三步，依次对各馈线重复第二步，直至形成整个系统的拓扑树；进一步，配电终端按照实现功能不同分为三类：一遥终端具有故障信息上报功能或开关状态遥信功能；二遥终端具有故障信息上报，有开关状态遥信或电流遥测功能；三遥终端配备具有故障信息上报，开关状态遥信、电流遥测和开关遥控功能，要求所控的开关加装电动操作机构。进一步，根据故障对于某负荷点的影响情况，将引起负荷停运的故障类型可分为A、B、C、D四类：A类故障引起负荷的停运，停运时间为故障定位时间加故障修复时间，T＝t1+t3；B类故障引起负荷的停运，故障后负荷通过联络开关切换到备用电源，停运时间为故障定位时间加故障隔离时间加切换恢复时间，T＝t1+t2+t4；C类故障引起负荷的停运，停运时间为故障定位时间加故障隔离时间，T＝t1+t2；D类故障对负荷无影响，T＝0；T为负荷停电时间，t1为故障定位时间，t2为故障隔离时间，t3为故障修复时间，t4为联络开关切换时间。进一步，故障隔离时间的分析如下：称负荷点到故障点间的路径为最短路，统计最短路上实现三遥功能开关的数目N，若N＝0，则该负荷的故障隔离时间等于该负荷对应的FRSS内开关的开关时间，即t2＝ts；若N≥1，则该负荷的故障隔离时间等于0，即t2＝0；其中负荷点到故障点间的最短路采用多种图论算法获取，一次性获取某故障点到所有负荷点的路径，对于边数m、顶点数n的网络图，经典的Dijkstra算法复杂度为O(n2)，采用堆优化的Dijkstra算法，计算复杂度降为O(nlogn)。本专利技术提供的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法，首先定义了故障点关联开关集(FRSS,Fault Relevant Switch Set)的概念，并提出了一种新的含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法(DSRATU,Distribution System Reliability Analysis with Terminal Units)，介绍了故障定位时间分析、故障隔离时间处理、最短路含三遥处理等，然后给出了所提方法的算法流程，最后给出了算例实施情况，证明了所提方法的有效性。本专利技术可直接定位引起负荷停电的开关或开关所在的路径，义了故障点关联开关集的概念，并提出了一种新的含多类配电终端的配电系统可靠性分析方法，所提算法思路明确、直观，易于实现。附图说明图1是本专利技术实施例提供的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的简单辐射状配电系统示意图；图3是本专利技术实施例提供的配电终端对配电系统可靠性影响分析方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法，其特征在于，该配电终端对配电系统可靠性影响分析方法包括以下步骤：步骤一，连接数据源，访问线路数据表，搜索所有与电源点直接相连的支路，作为各馈线或子树的根结点，从某一馈线的根结点开始搜索，形成系统拓扑信息；步骤二，访问设备分布数据表和设备可靠性数据表，确定支路—元件关系；步骤三，访问节点数据表，含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性，具体包括：第一步，访问节点数据表，形成负荷点链表并给每一负荷点进行参数赋值；递归搜索拓扑树，使每一条馈线上的所有负荷点都和拓扑树中的结点链接起来，即为每一个负荷点都赋前趋结点；第二步，含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点可靠性；选取一故障元件，得到故障关联开关集；选取一负荷点，得到故障类型；分析该负荷点的停电时间：A类故障，则停电时间等于故障定位时间加故障修复时间；D类故障，则停电时间等于0；B或C类故障，则根据最短路的三遥终端配置情况分析故障隔离时间，如果最短路有三遥终端，则故障隔离时间为0，否则通过负荷‑开关映射得到故障关联开关集内对应开关的开关操作时间作为故障隔离时间；B类故障，则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间加联络开关切换时间；C类故障，则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时间；若所有负荷点已分析完毕，执行下一步判断；否则选择下一个负荷点，重复选取一负荷点，得到故障类型；若所有故障元件已分析完毕，执行步骤四；否则选择下一个故障元件重复选取一故障元件，得到故障关联开关集；步骤四，根据步骤二中为各节点设置的馈线标志以及由步骤三求得的各负荷点的可靠性指标，求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。...

【技术特征摘要】
1.一种配电终端对配电系统可靠性影响分析方法，其特征在于，该配电终
端对配电系统可靠性影响分析方法包括以下步骤：
步骤一，连接数据源，访问线路数据表，搜索所有与电源点直接相连的支
路，作为各馈线或子树的根结点，从某一馈线的根结点开始搜索，形成系统拓
扑信息；
步骤二，访问设备分布数据表和设备可靠性数据表，确定支路—元件关系；
步骤三，访问节点数据表，含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分
析方法计算负荷点可靠性，具体包括：
第一步，访问节点数据表，形成负荷点链表并给每一负荷点进行参数赋值；
递归搜索拓扑树，使每一条馈线上的所有负荷点都和拓扑树中的结点链接起
来，即为每一个负荷点都赋前趋结点；
第二步，含一遥、二遥、三遥终端配电系统的可靠性分析方法计算负荷点
可靠性；
选取一故障元件，得到故障关联开关集；
选取一负荷点，得到故障类型；
分析该负荷点的停电时间：A类故障，则停电时间等于故障定位时间加故
障修复时间；D类故障，则停电时间等于0；B或C类故障，则根据最短路的
三遥终端配置情况分析故障隔离时间，如果最短路有三遥终端，则故障隔离时
间为0，否则通过负荷-开关映射得到故障关联开关集内对应开关的开关操作时
间作为故障隔离时间；B类故障，则停电时间等于故障定位时间加故障隔离时
间加联络开关切换时间；C类故障，则停电时间等于故障定位时间加故障隔离
时间；
若所有负荷点已分析完毕，执行下一步判断；否则选择下一个负荷点，重
复选取一负荷点，得到故障类型；
若所有故障元件已分析完毕，执行步骤四；否则选择下一个故障元件重复

\t选取一故障元件，得到故障关联开关集；
步骤四，根据步骤二中为各节点设置的馈线标志以及由步骤三求得的各负
荷点的可靠性指标，求得各条馈线以及整个系统的可靠性指标。
2.如权利要求1所述的配电终端对配电系统可靠性影响分析方法，其特
征在于，在步骤一中，形成系统拓扑信息具体包括以下步骤：
第一步，连接数据源，访问线路数据表，搜索所有与电源点直接相连的支
路，作为各馈线或子树的根结点；
第二步，从某一馈线的根结...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭东，李树青，胡晓辉，袁世强，梁栋，王守相，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：天津;12