一种基于可靠性评估的接线方式优化方法及系统

摘要

本发明提出了一种基于可靠性评估的接线方式优化方法及实现该方法的系统，通过建立经济性和可靠性结合的评估模型，对接线方式进行有效评估，从而获得最优接线方式，实现资源的有效利用。其中所述优化方法具体为步骤一：构建供电模型；步骤二：获取配电网线路上待处理的相关数据，并输入至建立用于分析接线方式的评价体系中；步骤三：构建建立综合评价模型，将获得的经济性数值和可靠性数值结合的评估结果，作为目标评判数值；步骤四：确定接线方式。通过接线方式的优化选择，本发明实现了基于可靠性评估的接线方式优化，从而达到资源有效利用的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于可靠性评估的接线方式优化方法及系统，特别是涉及电网接线方式优化的领域。

背景技术

随着经济的持续发展，社会的发展过程中对电力的需求也在不断的增长。配电网作为电力系统中不可或缺的组成部分，是电力系统的主要负荷中心。

现有技术中，较多城市仍采用单一的辐射线路，存在可靠性低、配电延时长的问题。

发明内容

发明目的：一个目的是提出一种基于可靠性评估的接线方式优化方法，以解决现有技术存在的上述问题。进一步目的是提出一种实现上述方法的系统。

技术方案：一种基于可靠性评估的接线方式优化方法，包括以下步骤：

步骤一：构建供电模型；

步骤二：建立用于分析接线方式的评价体系；

步骤三：构建建立综合评价模型；

步骤四：确定接线方式。

在进一步的实施例中，所述步骤一进一步为：将配电网中的上级电源变电站做为圆心画圆，落入形成的圆形区域内的负荷均匀分布，从而构成贡献模型的整体框架；其中针对不同的接线模式，圆形区域内的供电方案之间存在不同。

在进一步的实施例中，所述步骤二进一步为：从可靠性指标、电压质量、经济性指标、适应性方面进行评价体系的构建，并通过历史数据和实时数据的读取，利用评价体系的计算方式进行数值的计算和存储；具体实现过程为：首先，读取历史存入数据库中的电力数据，以及计算需要的实时数据信息；其次，将读取出的数据传输至评价体系中进行评价指标的计算；最后将计算出的评价指标存储至数据库中对应的表中，用于后续步骤的读取；

其中可靠性指标包括负荷点指标和系统指标，所述负荷点指标包括平均故障率、平均停电时间、平均每年停电时间；所述系统指标包括系统平均停电率、用户平均停电持续时间、系统平均停电持续时间、平均供电可用率、平均供电不可用率、系统缺电指标、平均系统缺电指标；

其中平均供电可用率为：

式中，

式中，

评价体系中的电压质量评价方式，通过电压偏差实现，即：

式中，

评价体系中的经济性评价方式，通过计算变电站的费用、变电站的最大供电半径、变电站的单条线最大负荷、变电站的出线数、停电损失实现；其中变电站的费用计算方式为：

式中，

式中，

变电站的最大供电半径的计算方式为；

式中，

停电损失的计算方式为：

式中，

评价体系中的适应性评价方式，通过对线路利用率、供电安全性、操作灵活性的因素进行定性分析。

在进一步的实施例中，所述步骤三进一步为：通过循环迭代读取步骤二中的数据，并引入权重，综合计算步骤二中的评价指标数据综合值，将最优值作为目标值存储至对应的数据库中，用于步骤四的读取。

在进一步的实施例中，所述步骤四进一步为：读取步骤三存储在数据库中输出的最优值，根据最优值对应的接线方案，对配电网中的接线模式进行优化；其中接线模式包括单回路放射结构、有备用电源的放射结构、环式结构、双电源并联结构。

一种基于可靠性评估的接线方式优化系统，用于实现上述所述方法，包括：

用于构建供电模型的第一模块；

用于分析评价指标的第二模块；

用于建立择优方案模型的第三模块；

用于实现接线方式优化的第四模块。

在进一步的实施例中，所述第一模块进一步以配电网中的上级电源变电站为圆心，供电范围为半径画圆，从而构建配电网中的供电模型；针对不同的接线方式，构建的圆形区域内的负荷呈现均匀分布的形式，供电方案之间存在不同。

在进一步的实施例中，所述第二模块一步包括信息获取模块、评价指标模块、信息存储模块；其中评价指标模块包括可靠性指标模块、电压质量模块、经济性指标模块、适应性模块；通过信息获取模块读取配电网数据库中设备历史产生信息后，将读取数据输入至对应的评价指标模块用于计算，最后将计算出的数值存储至数据库中对应的存储表中，用于第三模块的读取。

在进一步的实施例中，所述第三模块一步通过读取第二模块中存储在数据库中的数值，根据建立的择优方案模型，选取出最优的接线优化方式。

在进一步的实施例中，所述第四模块一步根据第三模块中选取出最优的接线优化方式，对配电网中的接线模式进行优化；其中接线模式包括单回路放射结构、有备用电源的放射结构、环式结构、双电源并联结构。

有益效果：本发明提出了一种基于可靠性评估的接线方式优化方法及实现该方法的系统，通过建立经济性和可靠性结合的评估模型，对接线方式进行有效评估，从而获得最优接线方式，实现资源的有效利用。其中所述优化方法具体为步骤一：构建供电模型；步骤二：获取配电网线路上待处理的相关数据，并输入至建立用于分析接线方式的评价体系中；步骤三：构建建立综合评价模型，将获得的经济性数值和可靠性数值结合的评估结果，作为目标评判数值；步骤四：确定接线方式。通过接线方式的优化选择，本发明实现了基于可靠性评估的接线方式优化，从而达到资源有效利用的目的。

附图说明

图1为本发明的实现方法流程示意图。

具体实施方式

本发明通过一种基于可靠性评估的接线方式优化方法及实现该方法的系统，实现根据可靠性评估优化接线方式的目的。下面通过实施例，并结合附图对本方案做进一步具体说明。

在本申请中，我们提出了一种基于可靠性评估的接线方式优化方法及实现该方法的系统，其中包含的一种基于可靠性评估的接线方式优化方法，具体为包括以下步骤：

步骤一：构建供电模型；该步骤进一步以配电网中的上级电源变电站为圆心，供电范围为半径画圆，从而构建配电网中的供电模型。其中，落入形成的圆形区域内的负荷呈现均匀分布。针对不同的接线模式，圆形区域内的供电方案之间存在不同。

步骤二：建立用于分析接线方式的评价体系；该步骤从可靠性指标、电压质量、经济性指标、适应性方面进行评价体系的构建，并通过历史数据和实时数据的读取，利用评价体系的计算方式进行数值的计算和存储。具体实现过程为：首先，读取历史存入数据库中的电力数据，以及计算需要的实时数据信息；其次，将读取出的数据传输至评价体系中进行评价指标的计算；最后将计算出的评价指标存储至数据库中对应的表中，用于后续步骤的读取。

其中可靠性指标包括负荷点指标和系统指标，所述负荷点指标包括平均故障率、平均停电时间、平均每年停电时间；所述系统指标包括系统平均停电率、用户平均停电持续时间、系统平均停电持续时间、平均供电可用率、平均供电不可用率、系统缺电指标、平均系统缺电指标。

其中平均供电可用率为：

式中，

式中，

评价体系中的电压质量评价方式，通过电压偏差实现，即：

式中，

评价体系中的经济性评价方式，通过计算变电站的费用、变电站的最大供电半径、变电站的单条线最大负荷、变电站的出线数、停电损失实现。其中变电站的费用计算方式为：

式中，

式中，

变电站的最大供电半径的计算方式为；

式中，

停电损失的计算方式为：

式中，

评价体系中的适应性评价方式，通过对线路利用率、供电安全性、操作灵活性的因素进行定性分析。当利用率越高时，适应性就越强。

步骤三：通过循环迭代读取步骤二中的数据，并引入权重，综合计算步骤二中的评价指标数据综合值，将最优值作为目标值存储至对应的数据库中，用于步骤四的读取。其中综合值的计算方式是首先读取步骤二中存储在数据库中的数值，其次，针对评价指标引入权重数据，将对应指标数值在权重的引入下，利用权重与评分数值相乘，个指标数值加权求和从而得到当前的综合评分，随后，将计算出的数值存入至数据库中，用于步骤四的读取。其中综合评分的计算表达式如下：

式中，

步骤四：读取步骤三存储在数据库中输出的最优值，根据最优值对应的接线方案，对配电网中的接线模式进行优化。其中接线模式包括单回路放射结构、有备用电源的放射结构、环式结构、双电源并联结构。

基于上述所述方案，构建一种基于可靠性评估的接线优化系统用于实现上述方案，具体包括：

用于构建供电模型的第一模块；该模块以配电网中的上级电源变电站为圆心，供电范围为半径画圆，从而构建配电网中的供电模型。针对不同的接线方式，构建的圆形区域内的负荷呈现均匀分布的形式，供电方案之间存在不同。

用于分析评价指标的第二模块；该模块进一步包括信息获取模块、评价指标模块、信息存储模块；其中评价指标模块包括可靠性指标模块、电压质量模块、经济性指标模块、适应性模块。通过信息获取模块读取配电网数据库中设备历史产生信息后，将读取数据输入至对应的评价指标模块用于计算，最后将计算出的数值存储至数据库中对应的存储表中，用于第三模块的读取。

用于建立择优方案模型的第三模块；该模块通过读取第二模块中存储在数据库中的数值，根据建立的择优方案模型，选取出最优的接线优化方式。

用于实现接线方式优化的第四模块；该模块根据第三模块中选取出最优的接线优化方式，对配电网中的接线模式进行优化。其中接线模式包括单回路放射结构、有备用电源的放射结构、环式结构、双电源并联结构。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。