本發明涉及輸配電，尤其涉及一種柔性配電網結構的可靠性評估方法及系統。

背景技術：

1、隨著電力行業的快速發展和技術的不斷進步，配電系統逐漸呈現出復雜化和靈活化的趨勢。一方面，分布式電源、儲能裝置、sop等新型電力元素的接入使得配電系統的結構更加復雜多變；另一方面，用戶對電力供應的可靠性和穩定性要求也越來越高，需要配電網具備更強的自適應能力和故障恢復能力。

2、隨著電力需求的不斷增長和電網結構的日益復雜，傳統配電網結構已難以滿足現代電力系統對于高可靠性、高靈活性和高效運行的需求，現代配電網結構通過引入柔性結構，以提升配電網的適應性和靈活性，從而更好地滿足未來電力行業的發展要求。而現有的配電網供電可靠性分析方法往往難以全面準確地反映高可靠性、高靈活性的柔性結構配電系統在復雜工況下的性能表現；此外，現有技術在處理大規模數據和實時性要求較高的場景時也存在一定的局限性。基于上述問題，本發明提出了一種基于柔性配電網結構的可靠性分析方法，該方法基于柔性配電網結構，綜合考慮多種不同因素，實現對配電網在不同工況下供電可靠性的量化評估，優化配電網的供電可靠性評估手段，增強其在復雜多變工況下的靈活應對能力，為配電網的設計、運行和管理提供了有力的技術支持和決策依據。

技術實現思路

1、本發明的目的是克服現有技術中存在的現有的配電網供電可靠性分析方法難以全面準確地反映柔性結構配電系統在復雜工況下的可靠性的問題，提供了一種柔性配電網結構的可靠性評估方法及系統。

2、為實現以上目的，本發明的技術解決方案是：

3、第一方面，本發明提供了一種柔性配電網結構的可靠性評估方法，包括：

4、s1、構建柔性配電網結構的可靠性評估模型，所述可靠性評估模型包括配電網正常運行狀態下的可靠性指標計算模型、配電網故障狀態下的可靠性指標計算模型；

5、s2、構建柔性配電網結構仿真模型；

6、s3、通過所述仿真模型獲取柔性配電網正常運行狀態下的運行數據、柔性配電網故障狀態下的運行數據；

7、s4、根據配電網正常運行狀態下的運行數據、可靠性評估模型計算配電網正常運行狀態下的可靠性指標；

8、根據配電網故障狀態下的運行數據、可靠性評估模型計算配電網故障狀態下的可靠性指標。

9、所述配電網正常運行狀態下的運行數據包括：配電網中各線路所輸送的功率、配電網中各節點的電壓幅值、配電網中各節點的頻率；

10、所述配電網故障運行狀態下的運行數據包括：配電網故障發生后保護動作時間、保護動作生效后停電區域的總負荷容量、配電網故障發生后完成負荷轉供所需時間、轉供的總負荷容量。

11、所述配電網正常運行狀態下的可靠性指標計算模型包括：

12、

13、式中，roperation為配電網正常運行狀態下的可靠性；n為配電網中線路總數量；m為配電網中節點的總數量；slinei為配電網中線路i在單位時間內輸送的電量；sline-ni為配電網中線路i的額定容量；uj為節點j的相電壓幅值；unj為節點j的相電壓額定值；fj為節點j的頻率；fnj為節點j的額定頻率。

14、配電網故障狀態下的可靠性指標計算模型包括：

15、rsupply＝α·rrelay+(1-α)·rrecover；

16、式中，rsupply為配電網故障狀態下的可靠性指標；rrelay為保護可靠性；rrecover為故障恢復可靠性；α為權重系數。

17、所述保護可靠性rrelay根據以下公式計算：

18、

19、式中，ttrip為配電網故障發生后保護動作時間；tmax為保護動作最大時間；stransformer為保護動作生效后停電區域的總負荷容量；smax為配電網總負荷。

20、所述故障恢復可靠性rrecover根據以下公式計算：

21、

22、式中，trecover為配電網故障發生后完成負荷轉供所需時間；為負荷轉供最大時間；srecover為轉供負荷容量；sout為停電區域的10kv變壓器、0.4kv變壓器的總容量；為負荷轉供后配電網中線路i在單位時間內輸送的電量；sline-ni為配電網中線路i的額定容量。

23、通過所述仿真模型獲取柔性配電網故障運行狀態下的運行數據以下步驟：

24、s301、在所述交流電網的仿真模型的不同位置設置故障點；

25、s302、在各故障點處模擬不同類型的故障，獲取每一個故障點處發生不同類型的線路故障的情況下，配電網的運行數據。

26、第二方面，本發明提供了一種柔性配電網結構的可靠性評估系統，包括：

27、評估模型構建模塊，用于構建柔性配電網結構的可靠性評估模型，所述可靠性評估模型包括配電網正常運行狀態下的可靠性指標計算模型、配電網故障狀態下的可靠性指標計算模型；

28、仿真模型構建模塊，用于構建柔性配電網結構仿真模型；

29、數據獲取模塊，用于通過所述仿真模型獲取配電網正常運行狀態下的運行數據、配電網故障狀態下的運行數據；

30、指標計算模塊，用于根據配電網正常運行狀態下的運行數據計算配電網正常運行狀態下的可靠性指標。

31、第三方面，本發明提供了一種評估設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器，用于存儲計算機程序代碼，并將所述計算機程序代碼傳輸給所述處理器；

32、所述處理器，用于根據所述計算機程序代碼中的指令執行上述的柔性配電網結構的可靠性評估方法。

33、第四方面，本發明提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述柔性配電網結構的可靠性評估方法中的步驟。

34、與現有技術相比，本發明的有益效果為：

35、1、本發明一種柔性配電網結構的可靠性評估方法中建立了柔性配電網結構的評估指標體系，包括配電網正常運行狀態下的可靠性指標、配電網故障狀態下的可靠性指標。其中，配電網正常運行狀態下的可靠性指標的計算綜合了柔性線路負荷率、柔性電壓穩定度、柔性頻率控制精度參數進行計算；配電網故障狀態下的可靠性指標綜合了保護可靠性、故障恢復可靠性參數進行計算，精確地反映配電網在不同工況下的性能表現，為后續的量化分析和優化提供了更為準確的數據支持。因此，本設計建立了柔性配電網結構的評估指標體系，精確地反映配電網在不同工況下的性能表現，為后續的量化分析和優化提供了更為準確的數據支持。

36、2、本發明一種柔性配電網結構的可靠性評估方法中，配電網故障狀態下的可靠性指標綜合了保護可靠性和供電恢復可靠性的評價，并綜合考慮了網絡拓撲結構及負荷需求。其中，保護可靠性綜合考慮了分布式電源控制策略、保護的動作時間、故障識別，并以柔性保護動作速度和停電區域內柔性變壓器容量來量化配電網結構的保護動作，能準確速反映電網在故障初期的響應速度和影響范圍；供電恢復可靠性通過柔性負荷轉供速度和轉供負荷容量來體現，這直接決定了電網在故障后的恢復速度和效率；并且，本方法中根據實際需求分配保護可靠性和供電恢復可靠性的權重，能夠更精確的對柔性配電網結構性能進行判斷，進而為配電網的設計、運行和管理提供有力的數據支撐。因此，本設計綜合考慮了網絡拓撲結構及負荷需求設計了配電網故障狀態下的可靠性指標，根據實際需求分配保護可靠性和供電恢復可靠性權重，評估結果能全面、準確的反應柔性配電網結構的真實情況。

37、3、本發明一種柔性配電網結構的可靠性評估方法中，運用柔性配電網結構的仿真模型，精準地模擬柔性配電網在復雜多變的運行環境下的可靠性表現；同時，在搭建仿真模型時，不僅考慮了基本的故障狀態模擬，還細化了不同的故障發生位置、故障類型，以及不同故障所造成的影響時間等因素，仿真結果更加貼近實際配電網的運行情況。因此，本設計的仿真結果更加貼近實際配電網的運行情況。