一種主動配電網可靠性評估優化方法技術

本發明專利技術提供了一種主動配電網可靠性評估優化方法，包括以下步驟：獲得一個區域的常規機組、光伏電池、風機及蓄電池的出力和負荷大小；判斷該區域的主動配電網的出力是否大于負荷；利用三角模糊數的TOPSIS法劃分負荷重要程度等級；根據負荷重要程度等級，優先切掉重要程度低的負荷直至供需平衡；計算主動配電網可靠性缺電成本；根據被切負荷重要程度計算主動配電網的可靠性指標；根據得到的可靠性缺電成本和可靠性指標對主動配電網的可靠性進行評估和優化。本發明專利技術能夠在主動配電網供電不足時合理、科學地切掉相應的負荷，充分利用有限的電力資源，保證重要負荷供電和為盡可能多的負荷供電，最大化降低停電損失，提高主動配電網的可靠性。

A method for reliability evaluation and optimization of active distribution network

The present invention provides an active distribution network reliability assessment method, which comprises the following steps: obtaining conventional units, a region of the photovoltaic cell, wind turbine and battery power and load; determine the region of active distribution network output is greater than the load; load TOPSIS method divided the important level of using triangular fuzzy number according to the load; the important level of priority, cut off the important degree low load until the balance of supply and demand; distribution network reliability calculation of active power outage cost; according to the reliability index by cutting load importance calculation of active distribution network; to evaluate and optimize the reliability of power outage cost and the reliability index obtained for active distribution network. The invention can scientifically cut the corresponding reasonable load, power supply in active distribution network is insufficient, make full use of limited power resources, guarantee the important load and power load as much as possible, reduce power loss, improve the reliability of active distribution network.

【技術實現步驟摘要】
一種主動配電網可靠性評估優化方法
本專利技術屬于主動配電網可靠性評估的
，具體地說涉及一種主動配電網可靠性評估優化方法。
技術介紹
由于分布式可再生能源(如風電，光伏發電)在不同時間段的出力具有不確定性，且其出力特性受自然環境影響，與負荷需求沒有關聯。大量分布式可再生能源以及儲能接入配電網，對配電網的安全可靠性運行帶來重大影響。因此研究含有分布式可再生能源和儲能裝置的配電網的可靠性是十分必要的。在主動配電網出現故障時，現有技術僅計算負荷的停電時間和停電次數，未對負荷進行優化，也未對負荷重要程度等級進行評估，無法準確計算主動配電網的可靠性和最大化降低缺電補償成本。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種主動配電網可靠性評估優化方法，以實現能夠在配電網中因故障或者負荷升高導致供電不足時合理、科學地切掉相應的負荷，充分利用有限的電力資源，保證重要負荷供電和為盡可能多的負荷供電，最大化降低停電損失，提高主動配電網的可靠性。為此本專利技術采用的具體技術方案如下：一種主動配電網可靠性評估優化方法，包括以下步驟：S1.獲得一個區域的主動配電網中的常規機組、光伏電池、風機及蓄電池的出力和負荷大小；S2.當一個區域的主動配電網發生故障或者因負荷升高導致該區域獨立供電時，將該區域定義為孤島，判斷故障或負荷升高是否使該區域變為孤島，若是轉至步驟S3，否則轉至步驟S4；S3.判斷所述孤島的出力是否大于負荷，若是則結束，否則轉至步驟S5；S4.判斷該區域的主動配電網的出力是否大于負荷，若是則結束，否則轉至步驟S5；S5.利用三角模糊數的TOPSIS法劃分負荷重要程度等級，具體步驟為：S51.建立孤島內不同時間段負荷三角模糊評價指標矩陣，專家bi對不同時間段第j個負荷的三角模糊評價為sij＝(lij,mij,uij)，i＝1,2,,m,j＝1,2,,NL，lij為最低評價值，uij為最高評價值，mij為最大可能評價值，則專家bi對所有負荷的模糊評價指標可以表示為:所有專家對所有負荷的評價指標表示為：S52.利用效益型隸屬度函數確定三角模糊數清晰度值；S53.確定所有專家的權重評價指標矩陣，由于各個專家的知識背景有所差異，所以利用三角模糊數給各個專家賦予相應的權重，第i個專家的權重為為對第i個專家的最小權重評價值，為對第i個專家的最大可能權重評價值，為對第i個專家的最大權重評價值，則所有專家的三角模糊權重評價值矩陣表示為：為了更準確的表示各個專家的權重，利用德爾菲法獲得各個專家的權重評價值，認為第i個專家對該領域“非常了解”、“比較了解”、“一般”、“不太了解”和“不了解”的人數分別為N1、N2、N3、N4和N5，則該專家對該領域的了解程度指標為：indexi＝(100×N1+75×N2+50×N3+25×N4)/Nall，其中，Nall是所有反饋意見的人數。則通過德爾菲法獲得所有專家的對該領域的了解程度的權重指標表示為：最終獲得各個專家的權重為P＝WZ；S54.計算加權負荷評價矩陣Y，三角模糊數的運算規則如下：設a＝[aLaMaU]，b＝[bLbMbU]，則a×b＝[aLaMaU]×[bLbMbU]＝[aLbLaMbMaUbU]故加權負荷評價矩陣為S55.根據公式規范化負荷評價矩陣，則規范化的負荷評價矩陣表示為S56.計算理想解和負理想解其中S57.根據公式和公式計算各個方案到理想解與負理想解的歐氏距離，其中，為方案ti到理想解的歐式距離，為方案ti到負理想解的歐式距離；S58.根據公式計算各個方案負荷重要程度綜合評價指標值；S59.根據負荷重要程度綜合評價指標值的大小，對負荷重要程度進行排序，確定負荷重要程度的等級；S6.根據步驟S5得到的負荷重要程度等級，在保證重要負荷供電和為盡可能多的負荷供電的原則下，優先切掉重要程度低的負荷，若供需仍不平衡，再切掉重要程度較低的負荷，以此類推，直至供需平衡；S7.統計第k種類型負荷被切掉的單位缺電負荷量Pkj、停電時間Tkj和停電次數fki，計算主動配電網可靠性缺電成本其中，FC為主動配電網缺電可靠性缺電補償成本，Nk為被切負荷重要程度的種類數目，Ns為同種重要程度的被切負荷的數目，Ckj表示重要程度為k的第j個被切負荷的單位補償成本系數，Pkj表示重要程度為k的第j個單位被切負荷量，fki表示重要程度為k的第j個被切負荷的頻率，Tkj表示重要程度為k第j個被切負荷的單位停電時間；S8.根據被切負荷重要程度計算主動配電網的可靠性指標，所述可靠性指標包括用戶平均停電頻率、用戶平均停電持續時間，系統平均停電頻率、系統平均停電時間和平均供電率；S9.根據步驟S7得到的可靠性缺電成本和步驟S8的得到的可靠性指標對主動配電網的可靠性進行評估和優化。進一步地，所述步驟S1包括：根據不同時間段的實際風速大小計算風力發電機的輸出功率PW；根據不同時間段的環境溫度和光照強度計算太陽能光伏電池的輸出功率PPV；以及計算不同時間段內蓄電池的出力PB和常規機組出力P。進一步地，所述步驟S3和S4的具體判斷公式分別是其中，Pt,i為t時段第i個常規機組的出力，Pt,Bi為t時段第i個蓄電池的出力，Pt,Vi為t時段第i個太陽能光伏電池的出力，Pt,Wi為t時段第i個風機的出力，Pt,Li為t時段第i個負荷，N為常規機組的數目，NB為蓄電池的個數，NPV為太陽能光伏電池的個數，NW為風機的個數，NL為負荷的個數。進一步地，所述步驟S8包括：S81.計算重要程度為k的用戶平均停電頻率指標以及所有用戶的平均停電頻率指標CAIFI表示為其中，λki表示重要程度為k的負荷點i的年平均故障率，Nki表示重要程度為k的負荷點i的用戶數，Nr表示重要程度為k的系統所有負荷點數目，Ng表示重要程度為k的受故障影響的停電用戶總數，Nk表示系統內不同重要程度種類的集合；S82.計算重要程度為k的用戶平均停電時間指標以及所有用戶的平均停電時間指標CAIDI表示為其中，Uki表示重要程度為k的負荷點i的每次平均停電時間；S83.計算重要程度為k的系統平均停電頻率指標以及系統用戶的平均停電頻率指標SAIFI表示為S84.計算重要程度為k的用戶平均停電時間指標以及系統內所有用戶的平均停電時間指標S85.計算平均供電可用率指標本專利技術采用上述技術方案，具有的有益效果是：本專利技術所提出的主動配電網可靠性評估優化方法，能夠在主動配電網出現故障時，對切掉負荷進行合理、科學的優化，充分利用有限的電力資源為更重要的，更多的負荷供電，最小化主動配電網可靠性缺電補償成本。且根據所切掉負荷的重要程度能夠更加準確的計算用戶平均停電頻率、用戶平均停電持續時間，系統平均停電頻率、系統平均停電時間和平均供電率，由此為決策者的決策提供更可靠的數據支持。附圖說明圖1示出了根據本專利技術實施例的主動配電網可靠性評估優化方法的流程圖。具體實施方式為進一步說明各實施例，本專利技術提供有附圖。這些附圖為本專利技術揭露內容的一部分，其主要用以說明實施例，并可配合說明書的相關描述來解釋實施例的運作原理。配合參考這些內容，本領域普通技術人員應能理解其他可能的實施方式以及本專利技術的優點。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。現結合附圖和具體實施方式對本專利技術進一步說明。參照本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種主動配電網可靠性評估優化方法，其特征在在于，包括以下步驟：S1.獲得一個區域的主動配電網的常規機組、光伏電池、風機及蓄電池的出力和負荷大小；S2.當一個區域的主動配電網發生故障或者因負荷升高導致該區域獨立供電時，將該區域定義為孤島，判斷故障或負荷升高是否使該區域變為孤島，若是轉至步驟S3，否則轉至步驟S4；S3.判斷所述孤島的出力是否大于負荷，若是則結束，否則轉至步驟S5；S4.判斷該區域的主動配電網的出力是否大于負荷，若是則結束，否則轉至步驟S5；S5.利用三角模糊數的TOPSIS法劃分負荷重要程度等級，具體步驟為：S51.建立孤島內不同時間段負荷三角模糊評價指標矩陣，專家b

【技術特征摘要】
1.一種主動配電網可靠性評估優化方法，其特征在在于，包括以下步驟：S1.獲得一個區域的主動配電網的常規機組、光伏電池、風機及蓄電池的出力和負荷大小；S2.當一個區域的主動配電網發生故障或者因負荷升高導致該區域獨立供電時，將該區域定義為孤島，判斷故障或負荷升高是否使該區域變為孤島，若是轉至步驟S3，否則轉至步驟S4；S3.判斷所述孤島的出力是否大于負荷，若是則結束，否則轉至步驟S5；S4.判斷該區域的主動配電網的出力是否大于負荷，若是則結束，否則轉至步驟S5；S5.利用三角模糊數的TOPSIS法劃分負荷重要程度等級，具體步驟為：S51.建立孤島內不同時間段負荷三角模糊評價指標矩陣，專家bi對不同時間段第j個負荷的三角模糊評價為sij＝(lij,mij,uij)，i＝1,2,,m,j＝1,2,,NL，lij為最低評價值，uij為最高評價值，mij為最大可能評價值，則專家bi對所有負荷的模糊評價指標可以表示為:所有專家對所有負荷的評價指標表示為：S52.利用效益型隸屬度函數確定三角模糊數清晰度值；S53.確定所有專家的權重評價指標矩陣，由于各個專家的知識背景有所差異，所以利用三角模糊數給各個專家賦予相應的權重，第i個專家的權重為為對第i個專家的最小權重評價值，為對第i個專家的最大可能權重評價值，為對第i個專家的最大權重評價值，則所有專家的三角模糊權重評價值矩陣表示為：為了更準確的表示各個專家的權重，利用德爾菲法獲得各個專家的權重評價值，認為第i個專家對該領域“非常了解”、“比較了解”、“一般”、“不太了解”和“不了解”的人數分別為N1、N2、N3、N4和N5，則該專家對該領域的了解程度指標為：indexi＝(100×N1+75×N2+50×N3+25×N4)/Nall，其中，Nall是所有反饋意見的人數。則通過德爾菲法獲得所有專家的對該領域的了解程度的權重指標表示為：最終獲得各個專家的權重為P＝WZ；S54.計算加權負荷評價矩陣Y，三角模糊數的運算規則如下：設a＝[aLaMaU]，b＝[bLbMbU]，則a×b＝[aLaMaU]×[bLbMbU]＝[aLbLaMbMaUbU]故加權負荷評價矩陣為S55.根據公式規范化負荷評價矩陣，則規范化的負荷評價矩陣表示為S56.計算理想解和負理想解其中S57.根據公式和公式計算各個方案到理想解與負理想解的歐氏距離，其中，為方案ti到理想解的歐式距離，為方案ti到負理想解的歐式距離；S58.根據公式計算各...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張文濤，唐權，陳謙，魏俊，葉圣永，陳博，趙達維，劉旭娜，龍川，李達，孫緒江，張偉，張君全，王建功，
申請(專利權)人：國網四川省電力公司經濟技術研究院，積成電子股份有限公司，
類型：發明
國別省市：四川,51