用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410839623.8

申请日:

2014.12.30

公开号:

CN104518488A

公开日:

2015.04.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H02H 7/26申请日:20141230|||公开

IPC分类号:

H02H7/26; G06F17/16

主分类号:

H02H7/26

申请人:

广西大学

发明人:

陈碧云; 陈绍南; 韦化; 赵波; 崔堂山

地址:

530004广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号

优先权:

专利代理机构:

广西南宁公平专利事务所有限责任公司45104

代理人:

韦锦捷

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内容摘要

本发明提出一种用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法,具体步骤包括:建立目标配电网中所有元件的集合;构造目标配电网的邻接矩阵;以开关为边界对目标配电网进行区域划分;以自动开关为边界对配电网进行区域划分;负荷点故障区划分以及负荷点故障弧划分。通过最短路集合、开关分界集合的交、差、并运算,将目标配电网划分为四类故障区。该方法无需进行潮流计算,便于分析带子馈线的辐射状配电系统网络拓扑问题,快速完成故障区域类型的划分,并可应用于配电网可靠性评估中。

权利要求书

权利要求书
1.  用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法,包括如下步骤:
(1)根据目标配电网中所有元件的连接关系,按照节点形成的原则等效成以顶点和边表 示的拓扑图,并对所有节点进行连续编号,建立所有节点的集合UALL=[123…n];
(2)构造目标配电网的邻接矩阵:

其特征在于,还包括如下步骤:
(3)以开关为边界对目标配电网进行区域划分,具体方法如下:
Step1:令Kx(x=1,2,3···)为目标配电网中以开关为边界的第x个区域所包含的节点集合;
Step2:在邻接矩阵中,任意选择未判定过的一行作为起点,将该行的行号存入集合Kx中,并将该行中的所有元素2所在列的列号存入集合Kx中;
Step3:将该行中元素2所在列的列号作为下一次判定的行号,跳转至对应的未判定过的 行并将对应的行中所有元素2所在列的列号存入集合Kx中;
Step4:重复Step3,直至不需要跳转至新的行为止;
Step5:根据集合的元素互异性原则将重复元素只取一次,得到以开关为边界的第x个区 域Kx;
Step6:令x=x+1,返回Step2,对邻接矩阵中其余行进行判定,直至邻接矩阵的所有行 都进行过一次判定为止;
(4)以自动开关为边界对配电网进行区域划分,具体方法如下:
Step1:令Gx(x=1,2,3···)为目标配电网中以自动开关为边界的第x个区域所包含的节点 集合;
Step2:在邻接矩阵中,任意选择未判定过的一行作为起点,将该行的行号存入集合Gx中,并将该行中的所有元素2和元素-1所在列的列号存入集合Gx中;
Step3:将该行中元素2和元素-1所在列的列号作为下一次判定的行号,跳转至对应的未 判定过的行并将对应的行中所有元素2和元素-1所在列的列号存入集合Gx中;
Step4:重复Step3,直至不需要跳转至新的行为止;
Step5:根据集合的元素互异性原则将重复元素只取一次,得到以自动开关为边界的第x 个区域Gx;
Step6:令x=x+1,返回Step2,对邻接矩阵中其余行进行判定,直至邻接矩阵的所有行 都进行过一次判定为止;
(5)负荷点故障区划分
若目标配电网为单幅射网络,则目标配电网中的备用电源个数n=0;
第一,确定所求负荷点至主电源的最短路径,将最短路径上的节点组成一个集合FZ;
第二,负荷点故障区划分
①确定FZ中各个节点所属的以开关为边界的集合,然后取并集得到目标配电网A类 故障区节点集合A;
②确定FZ中各个节点所属的以自动开关为边界的集合,然后取并集C1,再去删除A 类故障区的节点,得到目标配电网C类故障区节点集合C=C1-A;
③目标配电网D类故障区节点集合D=UALL-A-C;
(5’)负荷点故障区划分
若目标配电网为环网网络,则目标配电网中的备用电源个数n≥1;
第一,确定所求负荷点至主电源的最短路径,将最短路径上的节点组成一个集合FZ;
第二,确定所求负荷点至第一个备用电源最短路径上节点的集合FB1,确定所求负荷点至 第二个备用电源最短路径上节点的集合FB2,依次类推,最后确定所求负荷点至第n个备用 电源最短路径上节点的集合FBn,令集合FB=FB1∩FB2∩···∩FBn;
第三,求交集J=FZ∩FB;
第四,负荷点故障区划分
①分别确定交集J中各个节点所属的以开关为边界的区域,然后取并集得到配电网A类 故障区的节点集合A;
②分别确定集合FZ中各个节点所属的以开关为边界的区域,然后取并集B1,再删除A 类故障区的节点,得到配电网B类故障区的节点集合B=B1-A;
③建立交集J的末位节点至第一个备用电源的最短路径上的节点的集合C11,建立交集J 的末位节点至第二个备用电源的最短路径上的节点的集合C12,依次类推,最后建立交集J的 末位节点至第n个备用电源的最短路径上的节点的集合C1n;C1=C11∪C12∪···∪C1n,令 C2=C1∪FZ,分别确定C2中各个节点所属的以自动开关为边界的区域,然后取并集C3,再删 除A类故障区的节点、B类故障区的节点以及备用电源,得到配电网C类故障区的节点集合 C=C3-A-B-备用电源;
④配电网D类故障区的节点集合D=UALL-A-B-C;
(6)负荷点故障弧划分
确定目标配电网中包含的所有连接弧,
将包含了A类故障区节点的连接弧作为目标配电网A类故障弧;
将包含了B类故障区节点的连接弧,删除A类故障弧后,作为目标配电网B类故障弧;
将包含了C类故障区节点的连接弧,删除A类故障弧和B类故障弧后,作为目标配电网 C类故障弧;
将包含了D类故障区节点的连接弧,删除A类故障弧、B类故障弧和C类故障弧后,作 为目标配电网D类故障弧;
(7)重复(5)或(5’)和(6),对配电网中每一个负荷点进行故障区划分和故障弧划分。

2.  如权利要求1所述的用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法,其特征 在于,所述的步骤(5)或(5’)中,在最短路径上节点的集合FB1、FB2、···、FBn以及FZ 中,元素按照负荷点至主电源的方向上经过的节点先后顺序排列。

说明书

说明书用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法
技术领域
本发明涉及配电网可靠性分析领域,具体是用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类 型划分方法。
背景技术
配电系统具有节点多、网架结构复杂的特点,由网架结构快速实现系统可靠性评估是配 电网可靠性评估的难点。目前,配电网可靠性评估主要采用解析法中的故障模式后果分析法, 而当考虑分布式电源情况下则采用蒙特卡诺模拟法。两种方法中均需要实现配电网网络拓扑 的分析,网络拓扑结构分析主要有基于关联矩阵的广度优先搜索法与深度优先搜索法,这两 种搜索方法较为复杂。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,根据配电网具有辐射状且无并联线路的特点,采用基于集 合运算的配电网拓扑分析,提供用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法,以 快速实现系统故障影响区域的划分。
为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:
用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法,包括如下步骤:
(1)根据目标配电网中所有元件的连接关系,按照节点形成的原则等效成以顶点和边表 示的拓扑图,并对所有节点进行连续编号,建立所有节点的集合UALL=[1 2 3 …n];
(2)构造目标配电网的邻接矩阵:

还包括如下步骤:
(3)以开关为边界对目标配电网进行区域划分,具体方法如下:
Step1:令Kx(x=1,2,3···)为目标配电网中以开关为边界的第x个区域所包含的节点集合;
Step2:在邻接矩阵中,任意选择未判定过的一行作为起点,将该行的行号存入集合Kx中,并将该行中的所有元素2所在列的列号存入集合Kx中;
Step3:将该行中元素2所在列的列号作为下一次判定的行号,跳转至对应的未判定过的 行并将对应的行中所有元素2所在列的列号存入集合Kx中;
Step4:重复Step3,直至不需要跳转至新的行为止;
Step5:根据集合的元素互异性原则将重复元素只取一次,得到以开关为边界的第x个区 域Kx;
Step6:令x=x+1,返回Step2,对邻接矩阵中其余行进行判定,直至邻接矩阵的所有行 都进行过一次判定为止;
(4)以自动开关为边界对配电网进行区域划分,具体方法如下:
Step1:令Gx(x=1,2,3···)为目标配电网中以自动开关为边界的第x个区域所包含的节点 集合;
Step2:在邻接矩阵中,任意选择未判定过的一行作为起点,将该行的行号存入集合Gx中,并将该行中的所有元素2和元素-1所在列的列号存入集合Gx中;
Step3:将该行中元素2和元素-1所在列的列号作为下一次判定的行号,跳转至对应的未 判定过的行并将对应的行中所有元素2和元素-1所在列的列号存入集合Gx中;
Step4:重复Step3,直至不需要跳转至新的行为止;
Step5:根据集合的元素互异性原则将重复元素只取一次,得到以自动开关为边界的第x 个区域Gx;
Step6:令x=x+1,返回Step2,对邻接矩阵中其余行进行判定,直至邻接矩阵的所有行 都进行过一次判定为止;
(5)负荷点故障区划分
若目标配电网为单幅射网络,则目标配电网中的备用电源个数n=0;
第一,确定所求负荷点至主电源的最短路径,将最短路径上的节点组成一个集合FZ;
第二,负荷点故障区划分
①确定FZ中各个节点所属的以开关为边界的集合,然后取并集得到目标配电网A类 故障区节点集合A;
②确定FZ中各个节点所属的以自动开关为边界的集合,然后取并集C1,再去删除A 类故障区的节点,得到目标配电网C类故障区节点集合C=C1-A;
③目标配电网D类故障区节点集合D=UALL-A-C;
(5’)负荷点故障区划分
若目标配电网为环网网络,则目标配电网中的备用电源个数n≥1;
第一,确定所求负荷点至主电源的最短路径,将最短路径上的节点组成一个集合FZ;
第二,确定所求负荷点至第一个备用电源最短路径上节点的集合FB1,确定所求负荷点至 第二个备用电源最短路径上节点的集合FB2,依次类推,最后确定所求负荷点至第n个备用 电源最短路径上节点的集合FBn,令集合FB=FB1∩FB2∩···∩FBn;
第三,求交集J=FZ∩FB;
第四,负荷点故障区划分
①分别确定交集J中各个节点所属的以开关为边界的区域,然后取并集得到配电网A类 故障区的节点集合A;
②分别确定集合FZ中各个节点所属的以开关为边界的区域,然后取并集B1,再删除A 类故障区的节点,得到配电网B类故障区的节点集合B=B1-A;
③建立交集J的末位节点至第一个备用电源的最短路径上的节点的集合C11,建立交集J 的末位节点至第二个备用电源的最短路径上的节点的集合C12,依次类推,最后建立交集J的 末位节点至第n个备用电源的最短路径上的节点的集合C1n;C1=C11∪C12∪···∪C1n,令 C2=C1∪FZ,分别确定C2中各个节点所属的以自动开关为边界的区域,然后取并集C3,再删 除A类故障区的节点、B类故障区的节点以及备用电源,得到配电网C类故障区的节点集合 C=C3-A-B-备用电源;
④配电网D类故障区的节点集合D=UALL-A-B-C;
(6)负荷点故障弧划分
确定目标配电网中包含的所有连接弧,
将包含了A类故障区节点的连接弧作为目标配电网A类故障弧;
将包含了B类故障区节点的连接弧,删除A类故障弧后,作为目标配电网B类故障弧;
将包含了C类故障区节点的连接弧,删除A类故障弧和B类故障弧后,作为目标配电网 C类故障弧;
将包含了D类故障区节点的连接弧,删除A类故障弧、B类故障弧和C类故障弧后,作 为目标配电网D类故障弧;
(7)重复(5)或(5’)和(6),对配电网中每一个负荷点进行故障区划分和故障弧划分。
所述的步骤(5)或(5’)中,在最短路径上节点的集合FB1、FB2、···、FBn以及FZ中, 元素按照负荷点至主电源的方向上经过的节点先后顺序排列。
手动开关包括隔离开关、分断开关和联络开关;自动开关包括断路器和熔断器。
与现有技术相比较,本发明具备的有益效果:
通过最短路集合、开关分界集合的交、差、并运算,将目标配电网划分为四类故障区。 该方法无需进行潮流计算,便于分析带子馈线的辐射状配电系统网络拓扑问题,快速完成故 障区域类型的划分,并可应用于配电网可靠性评估中。
附图说明
图1为本发明所述的实施例1的典型单幅射配电网图。
图2为本发明所述的实施例2的典型单环网配电网图。
图3为本发明所述的实施例3的典型多分段多联络配电网图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
选取典型单幅射配电网,具体接线如图1所示,配电网中包含了5个负荷点。
(1)根据目标配电网中所有元件的连接关系,按照节点形成的原则等效成以顶点和边表 示的拓扑图,并对所有节点进行连续编号,所述典型单幅射配电网所有节点的集合UALL=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21]。
(2)构造系统邻接矩阵

(3)以开关为边界对配电网进行区域划分:
K1=[1]、K2=[2 3 4 5 6 7]、K3=[8 9]、K4=[10 11]、K5=[12 13]、K6=[14 15 16 17]、K7= [18 19 20 21]。
(4)以自动开关为边界对配电网进行区域划分:
G1=[1]、G2=[2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 15 16 17]、G3=[12 13]、G4=[18 19 20 21]。
(5)负荷点分区
负荷点7:
①负荷点7至主电源1的最短路径上节点的集合FZ=[7 6 5 4 3 2 1];
负荷点故障区划分
②分别确定集合FZ中各个节点所属的以开关为边界的区域,
第七节点7所属的区域为K2,
第六节点6所属的区域为K2,
第五节点5所属的区域为K2,
第四节点4所属的区域为K2,
第三节点3所属的区域为K2,
第二节点2所属的区域为K2,
第一节点1所属的区域为K1,
则该配电网A类故障区的节点集合A=K2∪K2∪K2∪K2∪K2∪K2∪K1=[1 2 3 4 5 6 7];
③分别确定集合FZ中各个节点所属的以自动开关为边界的区域,
第七节点7所属的区域为G2,
第六节点6所属的区域为G2,
第五节点5所属的区域为G2,
第四节点4所属的区域为G2,
第三节点3所属的区域为G2,
第二节点2所属的区域为G2,
第一节点1所属的区域为G1,
则该配电网C类故障区的节点集合C=G2∪G2∪G2∪G2∪G2∪G2∪G1-A=[8 9 10 11 14 15 16 17];
④该配电网D类故障区的节点集合D=UALL-A-C=[12 13 18 19 20 21];
负荷点故障弧划分
本实施所述典型单幅射配电网中所有的连接弧为(1-2)、(3-10)、(5-8)、(11-12)、(11-14) 以及(15-18),共六个。
⑤包含A类故障区节点的连接弧如下:
包含第一节点1的连接弧为(1-2),
包含第二节点2的连接弧为(1-2),
包含第三节点3的连接弧为(3-10),
包含第五节点5的连接弧为(5-8),
无连接弧包含第四节点4、第六节点6或第七节点7,
综上,本实施所述典型单幅射配电网的A类故障弧为(1-2)、(3-10)和(5-8);
⑥包含了C类故障区节点的连接弧如下:
包含第八节点8的连接弧为(5-8),
包含第十节点10的连接弧为(3-10),
包含第十一节点11的连接弧为(11-12)和(11-14),
包含第十四节点14的连接弧为(11-14),
包含第十五节点15的连接弧为(15-18),
无连接弧包含第九节点9、第十六节点16或第十七节点17,
删除A类故障弧后,综上,本实施所述典型单幅射配电网的C类故障弧为(11-12)、(11-14) 和(15-18);
⑦包含了D类故障区节点的连接弧如下:
包含第十二节点12的连接弧为(11-12),
包含第十八节点18的连接弧为(15-18),
无连接弧包含第十三节点13、第十九节点19、第二十节点20或第二十一节点21,
删除A类故障弧、B类故障弧和C类故障弧后,综上,本实施所述典型单幅射配电网无D 类故障弧。
(7)重复(5)和(6),对本实施所述典型单幅射配电网中每一个负荷点进行故障区划 分和故障弧划分。
实施例2
构建典型单环网配电网,其结构与单幅射配电网相同,于第十九节点19处引出联络线与 备用电源相连,备用电源作为第二十二节点,具体接线如图2所示。
(1)根据典型单环网配电网中所有元件的连接关系,按照节点形成的原则等效成以顶点 和边表示的拓扑图,并对所有节点进行连续编号,所述典型单环网配电网中所有节点的集合: UALL=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22]。
(2)构造系统邻接矩阵

(3)以开关为边界对配电网进行区域划分:
K1=[1]、K2=[2 3 4 5 6 7]、K3=[8 9]、K4=[10 11]、K5=[12 13]、K6=[14 15 16 17]、K7=[18 19 20 21]、K7=[22]。
(4)以自动开关为边界对配电网进行区域划分:
G1=[1]、G2=[2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 15 16 17]、G3=[12 13]、G4=[18 19 20 21 22]。
(5’)负荷点分区
负荷点7:
①负荷点7至主电源1的最短路径集合FZ=[7 6 5 4 3 2 1];
②负荷点7至备用电源22的最短路径集合FB=[7 6 5 4 3 10 11 14 15 18 19 22];
③取交集J=FZ∩FB=[7 6 5 4 3],交集J的末位节点为第三节点3;
负荷点故障区划分
④分别确定交集J中各个节点所属的以开关为边界的区域,
第七节点7所属的区域为K2,
第六节点6所属的区域为K2,
第五节点5所属的区域为K2,
第四节点4所属的区域为K2,
第三节点3所属的区域为K2,
然后取并集得到该配电网A类故障区的节点集合A=K2∪K2∪K2∪K2∪K2=[2 3 4 5 6 7];
⑤分别确定集合FZ中各个节点所属的以开关为边界的区域,
第七节点7所属的区域为K2,
第六节点6所属的区域为K2,
第五节点5所属的区域为K2,
第四节点4所属的区域为K2,
第三节点3所属的区域为K2,
第二节点2所属的区域为K2,
第一节点1所属的区域为K1,
然后取并集B1=K2∪K2∪K2∪K2∪K2∪K1,再删除A类故障区的节点,则该配电网B类 故障区的节点集合B=B1-A=[1];
⑥建立交集J中末位的第三节点3至备用电源22的最短路径上的节点的集合C1=[3 10 11 14 15 18 19 22],令C2=C1∪FZ=[7 6 5 4 3 2 1 10 11 14 15 18 19 22],分别确定交集C2中各个 节点所属的以自动开关为边界的区域,
第七节点7所属的区域为G2,
第六节点6所属的区域为G2,
第五节点5所属的区域为G2,
第四节点4所属的区域为G2,
第三节点3所属的区域为G2,
第二节点2所属的区域为G2,
第一节点1所属的区域为G1,
第十节点10所属的区域为G2,
第十一节点11所属的区域为G2,
第十四节点14所属的区域为G2,
第十五节点15所属的区域为G2,
第十八节点18所属的区域为G4,
第十九节点19所属的区域为G4,
第二十二节点22所属的区域为G4,
然后取并集C3=G2∪G2∪G2∪G2∪G2∪G2∪G1∪G2∪G2∪G2∪G2∪G4∪G4∪G4,再删 除A类故障区的节点、B类故障区的节点以及备用电源,则该配电网C类故障区的节点集合 C=C3-A-B-[22]=[8 9 10 11 14 15 16 17];
⑦该配电网D类故障区的节点集合D=UALL-A-B-C=[12 13 18 19 20 21 22];
故障弧划分
本实施所述典型单环网配电网中所有的连接弧为(1-2)、(3-10)、(5-8)、(11-12)、(11-14)、 (15-18)以及(19-22),共七个。
⑧包含A类故障区节点的连接弧如下:
包含第二节点2的连接弧为(1-2),
包含第三节点3的连接弧为(3-10),
包含第五节点5的连接弧为(5-8),
无连接弧包含第四节点4、第六节点6或第七节点7,
综上,本实施所述典型单环网配电网的A类故障弧为:(1-2)、(3-10)和(5-8);
⑨包含了B类故障区节点的连接弧如下:
包含第一节点1的连接弧为(1-2),
删除A类故障弧,综上,本实施所述典型单环网配电网无B类故障弧。
⑩包含了C类故障区节点的连接弧如下:
包含第八节点8的连接弧为(5-8),
包含第十节点10的连接弧为(3-10),
包含第十一节点11的连接弧为(11-12)和(11-14),
包含第十四节点14的连接弧为(11-14),
包含第十五节点15的连接弧为(15-18);
无连接弧包含第九节点9、第十六节点16或第十七节点17,
删除A类故障弧和B类故障弧后,本实施所述典型单环网配电网的C类故障弧为: (11-12)、(11-14)和(15-18);
⑾包含了D类故障区节点的连接弧如下:
包含第十二节点12的连接弧为(11-12),
包含第十三节点13、第二十节点20、第二十一节点21无连接弧,
包含第十八节点18的连接弧为(15-18),
包含第十九节点19的连接弧为(19-22),
包含第二十二节点22的连接弧为(19-22),
删除A类故障弧、B类故障弧和C类故障弧后,本实施所述典型单环网配电网无D类故 障弧为(19-22)。
(7)重复(5’)和(6),对本实施所述典型单环网配电网中每一个负荷点进行故障区划 分和故障弧划分。
实施例3
构建典型多分段多联络配电网,系统结构与单幅射配电网相同,于第十五节点15、第十 九节点19处分别引出联络线与备用电源相连,具体接线如图3所示。
(1)根据典型多分段多联络配电网中所有元件的连接关系,按照节点形成的原则等效成 以顶点和边表示的拓扑图,并对所有节点进行连续编号,所述典型多分段多联络配电网中所 有节点的集合:UALL=[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23];
(2)构造系统邻接矩阵

(3)以开关为边界对配电网进行区域划分:
K1=[1]、K2=[2 3 4 5 6 7]、K3=[8 9]、K4=[10 11]、K5=[12 13]、K6=[14 15 16 17]、K7=[18 19 20 21]、K8=[22]、K9=[23]。
(4)以自动开关为边界对配电网进行区域划分:
G1=[1]、G2=[2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 15 16 17 23]、G3=[12 13]、G4=[18 19 20 21 22]。
(5’)负荷点分区
负荷点7:
①负荷点7至主电源1的最短路径上节点的集合FZ=[7 6 5 4 3 2 1];
②负荷点7至第一个备用电源22的最短路径上节点的集合FB1=[7 6 5 4 3 10 11 14 15 18 19 22],
负荷点7至第二个备用电源23的最短路径上节点的集合FB2=[7 6 5 4 3 10 11 14 15 23],
则FB=FB2∩FB1=[7 6 5 4 3 10 11 14 15];
③交集J=FZ∩FB=[7 6 5 4 3],交集J的末位节点为第三节点3;
负荷点故障区划分
④分别确定交集J中各个节点所属的以开关为边界的区域,
第七节点7所属的区域为K2,
第六节点6所属的区域为K2,
第五节点5所属的区域为K2,
第四节点4所属的区域为K2,
第三节点3所属的区域为K2,
然后取并集得到该配电网A类故障区的节点集合A=K2∪K2∪K2∪K2∪K2=[2 3 4 5 6 7];
⑤分别确定集合FZ中各个节点所属的以开关为边界的区域,
第七节点7所属的区域为K2,
第六节点6所属的区域为K2,
第五节点5所属的区域为K2,
第四节点4所属的区域为K2,
第三节点3所属的区域为K2,
第二节点2所属的区域为K2,
第一节点1所属的区域为K1,
然后取并集B1=K2∪K2∪K2∪K2∪K2∪K2∪K1,再删除A类故障区的节点,则该配电网 B类故障区的节点集合B=B1-A=[1];
⑥建立交集J中末位的第三节点3至第一个备用电源22的最短路径上的节点的集合 C11=[3 10 11 14 15 18 19 22],建立交集J的末位第三节点3至第二个备用电源23的最短路径 上的节点的集合C12=[3 10 11 14 15 23];C1=C11∪C12=[3 10 11 14 15 18 19 22 23],令 C2=C1∪FZ=[7 6 5 4 3 2 1 10 11 14 15 18 19 22 23],分别确定并集C2中各个节点所属的以自动 开关为边界的区域,
第七节点7所属的区域为G2,
第六节点6所属的区域为G2,
第五节点5所属的区域为G2,
第四节点4所属的区域为G2,
第三节点3所属的区域为G2,
第二节点2所属的区域为G2,
第一节点1所属的区域为G1,
第十节点10所属的区域为G2,
第十一节点11所属的区域为G2,
第十四节点14所属的区域为G2,
第十五节点15所属的区域为G2,
第十八节点18所属的区域为G4,
第十九节点19所属的区域为G4,
第二十二节点22所属的区域为G4,
第二十三节点23所属的区域为G2,
然后取并集C3=G2∪G2∪G2∪G2∪G2∪G2∪G1∪G2∪G2∪G2∪G2∪G4∪G4∪G4∪G2,再 删除A类故障区的节点、B类故障区的节点以及备用电源,则该配电网C类故障区的节点集 合C=C3-A-B-[22]-[23]=[8 9 10 11 14 15 16 17];
⑦该配电网D类故障区的节点集合D=UALL-A-B-C=[12 13 18 19 20 21 22 23];
负荷点故障弧划分
本实施所述典型多分段多联络配电网中所有的连接弧为(1-2)、(3-10)、(5-8)、(11-12)、 (11-14)、(15-18)(19-22)、以及(15-23),共七个。
⑧包含A类故障区节点的连接弧如下:
包含第二节点2的连接弧为(1-2),
包含第三节点3的连接弧为(3-10),
包含第五节点5的连接弧为(5-8),
无连接弧包含第四节点4、第六节点6或第七节点7,
综上,本实施所述典型多分段多联络配电网的A类故障弧为:(1-2)、(3-10)、(5-8);
⑨包含B类故障区节点的连接弧如下:
包含第一节点1的连接弧为(1-2),
删除A类故障弧,综上,本实施所述典型多分段多联络配电网的B类故障弧:(空集);
⑩包含C类故障区节点的连接弧如下:
包含第八节点8的连接弧为(5-8),
包含第十节点10的连接弧为(3-10),
包含第十一节点11的连接弧为(11-12)和(11-14),
包含第十四节点14的连接弧为(11-14),
包含第十五节点15的连接弧为(15-18);
无连接弧包含第九节点9、第十六节点16、第十七节点17,
删除A类故障弧和B类故障弧,综上,本实施所述典型多分段多联络配电网的C类故障 弧为(11-12)、(11-14)和(15-18);
⑾包含D类故障区节点的连接弧如下:
包含第十二节点12的连接弧为(11-12),
包含第十八节点18的连接弧为(15-18),
包含第十九节点19的连接弧为(19-22),
包含第二十二节点22的连接弧为(19-22),
包含第二十三节点23的连接弧为(15-23),
无连接弧包含第十三节点13、第二十节点20或第二十一节点21,
删除A类故障弧、B类故障弧和C类故障弧,综上,本实施所述典型多分段多联络配电 网的D类故障弧为(19-22)和(15-23)。
(7)重复(5’)和(6),对本实施所述典型多分段多联络配电网中每一个负荷点进行故 障区划分和故障弧划分。
综上所述,根据本发明所述方法得到的故障区与故障弧,能够快速实现配电网可靠性评估 中各负荷点指标的分析计算,简述如下:负荷点年平均故障停电次数等于A类、B类和C类 故障区与故障弧对应节点故障率的累加;负荷点年平均故障停电时间等于A类故障区与A类 故障弧对应节点故障率乘以节点故障修复时间、B类故障区与B类故障弧对应节点故障率乘 以节点故障隔离和联络开关倒闸操作时间、C类故障区与C类故障弧对应节点故障率乘以节 点故障隔离时间三者之和,最后根据所有负荷点的停电次数与停电时间计算获得系统平均停 电频率、系统平均停电持续时间和系统平均供电可用率指标。

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本发明提出一种用于配电网可靠性分析的负荷点故障区域类型划分方法,具体步骤包括:建立目标配电网中所有元件的集合;构造目标配电网的邻接矩阵;以开关为边界对目标配电网进行区域划分;以自动开关为边界对配电网进行区域划分;负荷点故障区划分以及负荷点故障弧划分。通过最短路集合、开关分界集合的交、差、并运算,将目标配电网划分为四类故障区。该方法无需进行潮流计算,便于分析带子馈线的辐射状配电系统网络拓扑问题,快速。

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