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专利号: 2017112174065
申请人: 西华大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.计及天气模型的基于模糊Petri网的配电网可靠性评估方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1.获得配电网线路之间的逻辑结构;

步骤2.将配电网转化为简化的Petri网网络图;

步骤3.依据配电网是否存在的元件故障,划分为“健康”、“亚健康”、“非健康”,并赋予不同的概率值;

步骤4.将天气模型加入Petri网变迁的可信度值;

步骤5.得到基于模糊Petri网的天气模型—树图;

所述的步骤2包括:

401.将元件和负荷之间的关系抽象成模糊Petri网规则的产生式;

模糊Petri网是一个基于规则的系统,其产生式为:IF p1∧p2∧…∧pnTHEN pz,CF=μi;

IF p1∨p2∨…∨pnTHEN pz,CF=μ1,μ2,…,μn;

IF pzTHEN pm,CF=μi;

其中,CF表示产生式的可信度;

402.通过产生式,构建模糊Petri网网络图;

通过以上描述,当库所M中的值x≥λ时,变迁t触发,托肯转移,库所N为α(N)=f(x·μ);

其中,λ为触发阈值,f(x)为给定函数且f(x)∈[0,1],在p∈[0,1]单调递增;

403.对构建的模糊Petri网进行简化;

4031.对于主馈线中具有父子关系并且处于两个节点之间的串联静态元件或者支路中任意相连的串联静态元件可以简化成单一元件,其串联正常工作概率为:其中,li为线路i的长度,λi、λ′i分别为线路i的年平均故障率和年平均计划检修率,单位为次/(年·千米),ri、ri′分别为线路i的年故障修复时间和计划检修时间,单位为h/次,n表示线路的数量;

另外,1代表正常,0代表故障;λj、λ′j分别为变压器j的年平均故障率和年平均计划检修率,单位为次/年,rj为变压器j的年故障修复时间或替换时间,单位为h/次,m表示变压器的数量;

4032.分段开关与线路的相互关系:当线路故障时,只有打开与线路相连的前端分段开关,线路前端的所有支路上的负荷才能恢复供电;

分段开关和线路联合正常工作概率为;

P(LD=1)=1-(liλirA/8760)式中,rA为分段开关的操作时间,式中 表示线路故障时,分段开关断开的状态;

4033.分段开关、线路元件与备用电源的相互关系:当线路发生故障时,为了使线路后端的负荷恢复供电,此时,断开与线路相连的后端分段开关,投入备用电源恢复供电,因此联合正常故障概率为:式中,rB取分段开关断开时间和备用电源切入时间的最大值;

404.利用Petri网网络图进行反向推理,求出系统故障时各元件故障的可能性,推理公式为:

2.根据权利要求1所述的计及天气模型的基于模糊Petri网的配电网可靠性评估方法,其特征在于,所述步骤1中获得电网线路之间的逻辑结构包括配电网模型分析和主电源影响供电可靠性因素分析。

3.根据权利要求2所述的计及天气模型的基于模糊Petri网的配电网可靠性评估方法,其特征在于,所述的配电网模型内容为元器件的数量、位置和类型。

4.根据权利要求1所述的计及天气模型的基于模糊Petri网的配电网可靠性评估方法,其特征在于,所述的步骤3包括:

501.设置变迁的可信度;

5011.配电网中各种负荷都正常供电,且系统中各元件都处于正常运行状态,此时形成的负荷供电产生式的可信度为CF=μ1;

5012.配电网中各种负荷都正常供电,但系统中某元件处于故障状态,此时形成的负荷供电产生式的可信度为CF=μ2;

5013.配电网中至少有一个负荷不能正常供电,系统某元件处于故障状态,此时形成的负荷供电产生式的可信度为CF=μ3;

502.对同一个负荷,依据元件是否故障有多种供电方式,利用故障与否将系统分为“健康”、“亚健康”、“非健康”状态;

将5011电网运行系统划分为“健康”状态,将5012电网运行系统定义为“亚健康”状态,将5013电网运行系统定义为“非健康”状态。

503.分别设置“健康”、“亚健康”、“非健康”状态下的可信度;上述3种系统方式的可信度大小为:CF=μ1>CF=μ2>CF=μ3;

其中,可信度

其中,CF=μ1时α=1,CF=μ2时 CF=μ3时H、SH、NH分别代表各自状态的年运行次数。

5.根据权利要求1所述的计及天气模型的基于模糊Petri网的配电网可靠性评估方法,其特征在于,所述的步骤4中包括:建立考虑天气影响的可信度值;

建立4种天气状态的可信度值,分别为正常天气、有台风没有雷电、没有台风有雷电、有台风有雷电四种天气;设定台风的风速为ω和雷电密集程度为Ng,可信度为μ(ω,Ng)=μn(ω,Ng)±μl(Ng)±μhm(ω),其中,μn(ω,Ng)为正常天气下的配电网可信度值,μl(Ng)为配电网发生雷电时的可信度值,μhm(ω)为配电网发生台风时的可信度值,且0<μhm(ω)<μn(ω,Ng),0<μl(Ng)<μn(ω,Ng),这三种可信度值分别定义为μn(ω,Ng)=unorm,ω<ωcrit∧Ng=0建立考虑天气因素的系统在“健康”、“亚健康”、“非健康”状态下的可信度值;

在健康、亚健康、以及非健康状态下的可信度值分别为:μH(ω,Ng)=μn(ω,Ng)-γ11μl(Ng)-γ12μhm(ω)μSH(ω,Ng)=μn(ω,Ng)+γ21μl(Ng)+γ22μhm(ω)μNH(ω,Ng)=μn(ω,Ng)+γ31μl(Ng)+γ32μhm(ω)其中,0≤γ<1,γ为权重系数,且γ21=β1γ11,γ31=β′1γ11,γ22=β2γ12,γ32=β′2γ12,0≤β≤1。