專利名稱：基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電網(wǎng)的可靠性指標(biāo)優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，以及一種基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，高科技產(chǎn)品和高度信息化設(shè)備的廣泛普及，用戶每度電的產(chǎn)值日益上升，單位停電量給用戶和社會(huì)造成的經(jīng)濟(jì)損失越來越大。因此，用戶對供電可靠性的要求也越來越高，對電力系統(tǒng)可靠性的研究和應(yīng)用，是保證供電質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)現(xiàn)代化的重要手段。進(jìn)行電力系統(tǒng)可靠性研究時(shí)，由于規(guī)劃后配電網(wǎng)具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不確定性的特點(diǎn)或由于建立詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所需的人工工作量過大的原因，對待評估的配電網(wǎng)進(jìn)行可靠性預(yù)測評估的工作量將會(huì)非常大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)自動(dòng)分析，簡化可靠性指標(biāo)分析過程的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法。所述基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，包括獲取配電網(wǎng)的特性參數(shù)，根據(jù)所述特性參數(shù)建立與所述配電網(wǎng)等效的模糊配電網(wǎng)模型；獲取所述配電網(wǎng)的設(shè)備故障歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備故障數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年故障率數(shù)據(jù)；獲取所述配電網(wǎng)的計(jì)劃停運(yùn)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年計(jì)劃停運(yùn)率數(shù)據(jù)；對所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行回路搜索，獲取所述模糊配電網(wǎng)模型中的各變電站或各供電分區(qū)的可靠性指標(biāo)，計(jì)算出配電網(wǎng)的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)；根據(jù)所述配電網(wǎng)的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)對所述配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃年的供電可靠性指標(biāo)優(yōu)化調(diào)控。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還在于提供一種能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)自動(dòng)分析，簡化可靠性指標(biāo)分析過程的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控系統(tǒng)。所述基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控系統(tǒng)，包括配電網(wǎng)模型維護(hù)模塊，用于獲取配電網(wǎng)的特性參數(shù)，根據(jù)所述特性參數(shù)建立與所述配電網(wǎng)等效的模糊配電網(wǎng)模型； 故障數(shù)據(jù)建模模塊，用于獲取所述配電網(wǎng)的設(shè)備故障歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備故障數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年故障率數(shù)據(jù)；計(jì)劃停運(yùn)數(shù)據(jù)建模模塊，用于獲取所述配電網(wǎng)的計(jì)劃停運(yùn)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年計(jì)劃停運(yùn)率數(shù)據(jù)；可靠性指標(biāo)計(jì)算模塊，用于對所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行回路搜索，獲取所述模糊配電網(wǎng)模型中的各變電站或各供電分區(qū)的可靠性指標(biāo)，計(jì)算出配電網(wǎng)的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)；控制模塊，用于根據(jù)所述配電網(wǎng)的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)對所述配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃年的供電可靠性指標(biāo)優(yōu)化調(diào)控。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法及其系統(tǒng)，通過配電網(wǎng)的特性參數(shù)，建立起與待測評配電網(wǎng)等效的模糊配電網(wǎng)模型。并根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型以及歷史的設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和計(jì)劃停運(yùn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行設(shè)備故障數(shù)據(jù)和計(jì)劃停運(yùn)數(shù)據(jù)的模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年故障率數(shù)據(jù)和計(jì)劃停運(yùn)率數(shù)據(jù)，從而對配電網(wǎng)在規(guī)劃年的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)；所述全網(wǎng)可靠性指標(biāo)通過對所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行回路搜索獲得，最后根據(jù)所述全網(wǎng)可靠性指標(biāo)對所述配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃年的供電可靠性指標(biāo)優(yōu)化調(diào)控。本發(fā)明通過分析規(guī)劃后配電網(wǎng)可靠性預(yù)測評估的模糊建模，對待進(jìn)行可靠性預(yù)測評估的配電網(wǎng)進(jìn)行化簡，基于配電網(wǎng)模糊建模對配電網(wǎng)的供電可靠性進(jìn)行預(yù)測評估分析， 力求較為準(zhǔn)確地定量分析出各種配電網(wǎng)建設(shè)、改造以及各種技術(shù)、管理措施對規(guī)劃后的配電網(wǎng)可靠性水平的影響，評估預(yù)測出較為合理的供電可靠性指標(biāo)，以此進(jìn)行規(guī)劃年的供電可靠性指標(biāo)優(yōu)化調(diào)控，提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和電能質(zhì)量，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本發(fā)明基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法的流程示意圖；圖2是配電網(wǎng)的主回路和子回路的示意圖；圖3是本發(fā)明基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請參閱圖1，圖1是本發(fā)明基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法的流程示意圖。本發(fā)明的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法包括以下步驟Si，獲取配電網(wǎng)的特性參數(shù)，根據(jù)所述特性參數(shù)建立與所述配電網(wǎng)等效的模糊配電網(wǎng)模型；本步驟中獲取的所述配電網(wǎng)的特性參數(shù)包括所述配電網(wǎng)的電纜線平均長度、架空線平均長度、絕緣化率、架空線平均分段開關(guān)數(shù)、電纜平均分段開關(guān)數(shù)、主干線負(fù)載率、單輻射干線比例、手拉手干線比例、多聯(lián)絡(luò)干線比例、平均每條線路配電變壓器臺(tái)數(shù)、配電變壓器平均容量、配電變壓器平均負(fù)載率；以此為基礎(chǔ)，在控制調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)中建立與上述獲取的各項(xiàng)配電網(wǎng)電網(wǎng)特性參數(shù)一比一的模糊配電網(wǎng)模型。以所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)的可靠性分析，可以將復(fù)雜的配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)數(shù)據(jù)簡化。S2，獲取所述配電網(wǎng)的設(shè)備故障歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備故障數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年故障率數(shù)據(jù)；本步驟中，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備故障數(shù)據(jù)模糊建模的步驟包括以所述配電網(wǎng)一次運(yùn)行設(shè)備的歷史年故障率數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用最小二乘方程 & = a+ Mi+Ctf，求取對應(yīng)方程的系數(shù)a、b、c，其中，t為歷史運(yùn)行年，χ為設(shè)備故障率 ’然后將求得的系數(shù)a、b、c代入方程4 =a + btl +伐2，求取規(guī)劃年的設(shè)備故障率數(shù)據(jù)。
具體地，首先獲取待評估配電網(wǎng)某個(gè)設(shè)備歷史年的故障率數(shù)據(jù)，假設(shè)對應(yīng)于、 tn年該設(shè)備的歷史年故障率為X1 ^，然后采用自適應(yīng)時(shí)間序列模型，建立最小二乘方程 Xi=O + btt + Ctf，有如下方程組
權(quán)利要求
1.一種基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，其特征在于，包括以下步驟 獲取配電網(wǎng)的特性參數(shù)，根據(jù)所述特性參數(shù)建立與所述配電網(wǎng)等效的模糊配電網(wǎng)模型；獲取所述配電網(wǎng)的設(shè)備故障歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備故障數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年故障率數(shù)據(jù)；獲取所述配電網(wǎng)的計(jì)劃停運(yùn)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年計(jì)劃停運(yùn)率數(shù)據(jù)；對所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行回路搜索，獲取所述模糊配電網(wǎng)模型中的各變電站或各供電分區(qū)的可靠性指標(biāo)，計(jì)算出配電網(wǎng)的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)；根據(jù)所述配電網(wǎng)的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)對所述配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃年的供電可靠性指標(biāo)優(yōu)化調(diào)控。
2.如權(quán)利要求1所述的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，其特征在于，獲取的所述配電網(wǎng)的特性參數(shù)包括所述配電網(wǎng)的電纜線平均長度、架空線平均長度、絕緣化率、架空線平均分段開關(guān)數(shù)、電纜平均分段開關(guān)數(shù)、主干線負(fù)載率、單輻射干線比例、手拉手干線比例、多聯(lián)絡(luò)干線比例、平均每條線路配電變壓器臺(tái)數(shù)、配電變壓器平均容量、配電變壓器平均負(fù)載率；建立與所述配電網(wǎng)等效的模糊配電網(wǎng)模型的步驟包括在控制調(diào)度中心的計(jì)算機(jī)中建立與上述獲取的各項(xiàng)配電網(wǎng)電網(wǎng)特性參數(shù)一比一的模糊配電網(wǎng)模型。
3.如權(quán)利要求1所述的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，其特征在于，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備故障數(shù)據(jù)模糊建模的步驟包括以所述配電網(wǎng)一次運(yùn)行設(shè)備的歷史年故障率數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用最小二乘方程 Xi=O + btt + Ctf，求取對應(yīng)方程的系數(shù)a、b、c，其中，t為歷史運(yùn)行年，χ為設(shè)備故障率；然后將求得的系數(shù)a、b、c代入方程& = fl + + ，求取規(guī)劃年的設(shè)備故障率數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，其特征在于，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)數(shù)據(jù)模糊建模的步驟包括以所述配電網(wǎng)一次運(yùn)行設(shè)備歷史年的計(jì)劃停運(yùn)率及計(jì)劃資金量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用最小二乘方程乃=α + bPi + cp]，求取對應(yīng)方程的系數(shù)a、b、c，其中，ρ為計(jì)劃資金量數(shù)據(jù)，y為計(jì)劃停運(yùn)率數(shù)據(jù)；然后將求得的系數(shù)a、b、c代入方程乃+ +CA2，結(jié)合規(guī)劃年的計(jì)劃資金量數(shù)據(jù)，計(jì)算規(guī)劃年的設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)率數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法， 其特征在于，對所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行回路搜索，獲取所述模糊配電網(wǎng)模型中的各變電站或各供電分區(qū)的可靠性指標(biāo)的步驟包括對所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行主供電回路搜索和子供電回路搜索，計(jì)算所述主供電回路和所述子供電回路的可靠性指標(biāo)，其中，所述可靠性指標(biāo)為用電用戶的停電率和停電時(shí)間。
6.如權(quán)利要求5所述的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，其特征在于，根據(jù)以下運(yùn)算規(guī)則計(jì)算所述主供電回路的可靠性指標(biāo)al，如果所述主供電回路上無分段開關(guān)，則將所述主供電回路的各個(gè)一次供電設(shè)備的故障率和計(jì)劃停運(yùn)率，累加入所述主供電回路的綜合停電率中；并將所述主供電回路的各個(gè)一次供電設(shè)備的所述故障率乘以其故障修復(fù)時(shí)間，加上所述計(jì)劃停運(yùn)率乘以其停運(yùn)時(shí)間，累加入所述主供電回路的綜合年停電時(shí)間中；a2，如果所述主供電回路上有分段開關(guān)及聯(lián)絡(luò)開關(guān)，則將所述主供電回路的各個(gè)一次供電設(shè)備的故障率，累加入所述主供電回路的綜合停電率中；將所述主供電回路的各個(gè)一次供電設(shè)備的停運(yùn)率乘以分段開關(guān)操作時(shí)間和聯(lián)絡(luò)開關(guān)倒閘時(shí)間中的較大值，并累加入所述主供電回路的年停電時(shí)間中；a3，如果所述主供電回路上有分段開關(guān)，但無聯(lián)絡(luò)開關(guān)，則將所述主供電回路的各個(gè)一次供電設(shè)備的故障率加上計(jì)劃停運(yùn)率，累加入所述主供電回路綜合停電率中；將所述主供電回路的各個(gè)一次供電設(shè)備故障率乘以故障修復(fù)時(shí)間，加上所述主供電回路的各個(gè)一次供電設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)率乘以停運(yùn)時(shí)間，累加入所述主供電回路的年停電時(shí)間中。
7.如權(quán)利要求6所述的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，其特征在于，根據(jù)以下運(yùn)算規(guī)則計(jì)算所述子供電回路的可靠性指標(biāo)中的停電率指標(biāo)bl，如果所述子供電回路中有熔斷器，則所述子回路綜合停電率為0 ； b2，如果所述子供電回路中存在斷路器，則所述子供電回路綜合停電率等于所述子供電回路上各斷路器故障率乘以(1-P)k之和，其中，P為所述子供電回路中各斷路器平均可靠開斷率，k為所述子供電回路上斷路器的個(gè)數(shù)；b3，如果所述子供電回路中有隔離開關(guān)，則所述子供電回路的綜合停電率為所述子供電回路各隔離開關(guān)故障率之和；b4，如果所述子供電回路中無任何可開閉的設(shè)備，則所述子供電回路的綜合停電率為O0
8.如權(quán)利要求7所述的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，其特征在于，各個(gè)所述運(yùn)算規(guī)則的優(yōu)先級(jí)由高到低依次為運(yùn)算步驟bl、b2、b3和b4。
9.如權(quán)利要求7所述的基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法，其特征在于，根據(jù)以下運(yùn)算規(guī)則計(jì)算所述子供電回路的可靠性指標(biāo)中的年停電時(shí)間指標(biāo)cl，如果所述子供電回路無分段開關(guān)，則所述子供電回路綜合年停電時(shí)間計(jì)算方法與主供電回路綜合年停電時(shí)間計(jì)算規(guī)則al相同；c2，如果所述子供電回路有分段開關(guān)，則將所述子供電回路綜合停電率乘以所述子供電回路的分段開關(guān)操作時(shí)間與供電開關(guān)倒閘時(shí)間中的較大值，并累加入所述子供電回路的年停電時(shí)間中。
10.一種基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括配電網(wǎng)模型維護(hù)模塊，用于獲取配電網(wǎng)的特性參數(shù)，根據(jù)所述特性參數(shù)建立與所述配電網(wǎng)等效的模糊配電網(wǎng)模型；故障數(shù)據(jù)建模模塊，用于獲取所述配電網(wǎng)的設(shè)備故障歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備故障數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年故障率數(shù)據(jù)；計(jì)劃停運(yùn)數(shù)據(jù)建模模塊，用于獲取所述配電網(wǎng)的計(jì)劃停運(yùn)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行配電網(wǎng)設(shè)備計(jì)劃停運(yùn)數(shù)據(jù)模糊建模，求取配電網(wǎng)設(shè)備規(guī)劃年計(jì)劃停運(yùn)率數(shù)據(jù)；可靠性指標(biāo)計(jì)算模塊，用于對所述模糊配電網(wǎng)模型進(jìn)行回路搜索，獲取所述模糊配電網(wǎng)模型中的各變電站或各供電分區(qū)的可靠性指標(biāo)，計(jì)算出配電網(wǎng)的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)；調(diào)控模塊，用于根據(jù)所述配電網(wǎng)的全網(wǎng)可靠性指標(biāo)對所述配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃年的供電可靠性指標(biāo)優(yōu)化調(diào)控。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于模糊建模的配電網(wǎng)可靠性評估調(diào)控方法及其系統(tǒng)，通過分析規(guī)劃后配電網(wǎng)可靠性預(yù)測評估的模糊建模，對待進(jìn)行可靠性預(yù)測評估的配電網(wǎng)進(jìn)行化簡，基于配電網(wǎng)模糊建模對配電網(wǎng)的供電可靠性進(jìn)行預(yù)測評估分析，力求較為準(zhǔn)確地定量分析出各種配電網(wǎng)建設(shè)、改造以及各種技術(shù)、管理措施對規(guī)劃后的配電網(wǎng)可靠性水平的影響，評估預(yù)測出較為合理的供電可靠性指標(biāo)，以此進(jìn)行規(guī)劃年的供電可靠性指標(biāo)優(yōu)化調(diào)控，提高配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和電能質(zhì)量，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102437573SQ20111045021
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者馮悅波, 劉文山, 劉莎, 康文韜, 李銳, 王艷杰, 金義雄, 黃志偉 申請人:廣東電網(wǎng)公司深圳供電局