一種配電網可靠性評估方法及系統與流程
2024-03-24 04:46:05
本申請涉及電力領域，特別涉及一種配電網可靠性評估方法及系統。
背景技術：
隨著電力系統的發展，電網逐漸演變成多環節綜合作用的複雜電力網絡，任何一個環節發生故障，都有可能造成事故的擴大，引起大面積停電事故，造成重大損失，因此對電網的可靠性評估尤為重要。
其中，配電網從輸電網接受電能，通過配電設施就地分配或者按照電壓等級逐級分配給用戶，而其有不同的電壓等級、負荷種類繁雜、供電方式和接線方式的特殊性都使得配電網供電變得更加複雜。而目前對配電網供電可靠性的評估中，一般都僅考慮配電網本身的可靠性，並沒有考慮輸電網故障對配電網可靠性的影響，導致配電網可靠性評估結果不準確和不完整。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本申請實施例提供一種配電網可靠性評估方法及系統，以達到提高配電網可靠性評估結果的準確性和完整性的目的，技術方案如下：
一種配電網可靠性評估方法，包括：
針對輸電網中的各個輸電設備建立可靠性模型，得到輸電設備可靠性模型組；
從所述輸電設備可靠性模型組中抽取樣本，對抽取的樣本進行狀態估計，並根據狀態估計結果排除輸電網故障；
在排除輸電網故障後，計算所述輸電網的最大輸出能力指標；
依據所述輸電網的最大輸出能力指標，判斷所述輸電網的供電能力是否充足；
若所述輸電網的供電能力充足，則建立所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標；
對所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的可靠性指標；
根據所述配電網中各個電源節點的可靠性指標，計算所述配電網的整體可靠性指標。
一種配電網可靠性評估系統，包括：
第一建立模塊，用於針對輸電網中的各個輸電設備建立可靠性模型，得到輸電設備可靠性模型組；
排除模塊，用於從所述輸電設備可靠性模型組中抽取樣本，對抽取的樣本進行狀態估計，並根據狀態估計結果排除輸電網故障；
第一計算模塊，用於在排除輸電網故障後，計算所述輸電網的最大輸出能力指標；
判斷模塊，用於依據所述輸電網的最大輸出能力指標，判斷所述輸電網的供電能力是否充足，若所述輸電網的供電能力充足，則執行第二建立模塊建立所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標；
轉換模塊，用於對所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的可靠性指標；
第二計算模塊，用於根據所述配電網中各個電源節點的可靠性指標，計算所述配電網的整體可靠性指標。
與現有技術相比，本申請的有益效果為：
在本申請中，通過針對輸電網中的各個輸電設備建立可靠性模型，得到輸電設備可靠性模型組；從所述輸電設備可靠性模型組中抽取樣本，對抽取的樣本進行狀態估計，並根據狀態估計結果排除輸電網故障；在排除輸電網故障後，計算所述輸電網的最大輸出能力指標；依據所述輸電網的最大輸出能力指標，判斷所述輸電網的供電能力是否充足；若所述輸電網的供電能力充足，則建立所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標，得到輸電網中各個負荷點的可靠性指標，之後利用輸電網與配電網之間通過若干節點連接，即輸電網末端的負荷節點是配電網的電源節點，處於配電網的始端，這一特點，對所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的可靠性指標，並根據配電網中各個電源節點的可靠性指標，計算配電網的整體可靠性指標，全面量化輸電網的可靠性水平對配電網可靠性的影響，提高配電網的整體可靠性指標的準確性和完整性，從而提高配電網可靠性評估結果的準確性和完整性。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本申請提供的配電網可靠性評估方法的一種流程圖；
圖2是本申請提供的設備運行曲線的一種示意圖；
圖3是本申請提供的輸電網的一種結構示意圖；
圖4是本申請提供的配電網的一種結構示意圖；
圖5是本申請提供的考慮輸電網影響的配電網可靠性指標的一種示意圖；
圖6是本申請提供的不考慮輸電網影響的配電網可靠性指標的一種示意圖；
圖7是本申請提供的配電網可靠性評估系統的一種邏輯結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本申請保護的範圍。
實施例一
請參見圖1，其示出了本申請提供的配電網可靠性評估方法的一種流程圖，可以包括以下步驟：
步驟S11：針對輸電網中的各個輸電設備建立可靠性模型，得到輸電設備可靠性模型組。
步驟S12：從所述輸電設備可靠性模型組中抽取樣本，對抽取的樣本進行狀態估計，並根據狀態估計結果排除輸電網故障。
步驟S13：在排除輸電網故障後，計算所述輸電網的最大輸出能力指標。
步驟S14：依據所述輸電網的最大輸出能力指標，判斷所述輸電網的供電能力是否充足。
若是，則執行步驟S15。
步驟S15：建立所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標。
步驟S16：對所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的可靠性指標。
步驟S17：根據所述配電網中各個電源節點的可靠性指標，計算所述配電網的整體可靠性指標。
在本實施例中，配電網的整體可靠性指標即輸配電一體化系統的可靠性指標。
在計算出配電網的整體可靠性指標後，可以根據配電網的整體可靠性指標確定配電網的可靠性程度。
在本申請中，通過針對輸電網中的各個輸電設備建立可靠性模型，得到輸電設備可靠性模型組；從所述輸電設備可靠性模型組中抽取樣本，對抽取的樣本進行狀態估計，並根據狀態估計結果排除輸電網故障；在排除輸電網故障後，計算所述輸電網的最大輸出能力指標；依據所述輸電網的最大輸出能力指標，判斷所述輸電網的供電能力是否充足；若所述輸電網的供電能力充足，則建立所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標，得到輸電網中各個負荷點的可靠性指標，之後利用輸電網與配電網之間通過若干節點連接，即輸電網末端的負荷節點是配電網的電源節點，處於配電網的始端，這一特點，對所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的可靠性指標，並根據配電網中各個電源節點的可靠性指標，計算配電網的整體可靠性指標，全面量化輸電網的可靠性水平對配電網可靠性的影響，提高配電網的整體可靠性指標的準確性和完整性，從而提高配電網可靠性評估結果的準確性和完整性。
在本實施例中，針對輸電網中的各個輸電設備建立可靠性模型，得到輸電設備可靠性模型組的具體過程如下：
輸電網包括很多電氣設備：變壓器、線路、母線、斷路器等，這些設備特性不同，對整個電力系統和對於配電網可靠性的影響也是不同的。分析各個電氣設備的故障引起的後果，建立其可靠性模型是建立準確的輸配電一體化可靠性指標的基礎。
(1)變壓器及線路可靠性模型
變壓器與線路是輸配電一體化系統中重要的電能輸電設備。
具體的，針對各個變壓器或線路建立可靠性模型，得到各個變壓器或線路的可靠性模型為
其中，PN、PM、PR分別為變壓器或線路處於正常狀態、檢修狀態、恢復狀態的概率；λm、λr分別為變壓器或線路的故障率；μm、μr分別為變壓器或線路的恢復率。
(2)母線可靠性模型
母線在變電站中的作用是電能的匯集和分配，是聯繫輸配電系統的中間環節，所以對於可靠性指標的建立有著重要作用。在所有的故障類型中，母線短路故障會引起多個斷路器動作，甚至造成停電發生；發生故障時會採取倒閘操作倒負荷進行負荷轉移，所以母線的可靠性模式考慮的狀態五種：母線短路故障狀態、倒閘暫時性故障狀態、檢修狀態、正常狀態、恢復狀態。
其中，針對各個母線建立可靠性模型，得到各個母線的穩態狀態概率模型為：
其中，PN、PM、PR、PT、PS分別為母線處於正常狀態、檢修狀態、恢復狀態、倒閘暫時故障狀態、母線短路故障狀態的概率；λm、λt、λr、λs為母線的故障率；μm、μr、μsr為母線恢復率，μtr為母線負荷轉移率。
(3)斷路器可靠性模型
斷路器的操作會改變系統的拓撲結構，對於輸配電一體化系統的運行狀態有著重要作用。除了正常和檢修狀態外，斷路器故障狀態還可以分為一般性故障、活動性故障和擴大性故障，後兩者都引起了其他設備故障，尤其是擴大性故障考慮到繼電保護動作的影響。
一般性故障是本身出現故障，其故障後只會引起本條線路故障，如斷路器無故障跳閘，活動性故障是指引起其它設備故障，如斷路器分閘時拒對，擴大性故障會引起較多的設備故障，如短路時拒動。
其中，針對各個斷路器進行可靠性模型，得到各個斷路器的穩態狀態概率模型為：
其中，PN、PM、Pp、PA、PE分別為斷路器處於正常狀態、檢修狀態、一般性故障狀態、活動性故障狀態、擴大性故障狀態的概率；λm、λp、λa、λe為斷路器的故障率；μm、μp、μap、μep為斷路器的恢復率或轉移率。
(4)將上述各個變壓器或線路的可靠性模型、各個母線的穩態狀態概率模型、各個斷路器的穩態狀態概率模型組成輸電設備可靠性模型組。
基於上述方法過程，從所述輸電設備可靠性模型組中抽取樣本，對抽取的樣本進行狀態估計，並根據狀態估計結果排除輸電網故障包括：
步驟A11：基於蒙特卡洛的可靠性評估方法，利用隨機變量的數學模型和統計方法，對各個變壓器或線路的可靠性模型、各個母線的穩態狀態概率模型和各個斷路器的穩態狀態概率模型進行設備當前狀態的隨機抽取，在抽取的樣本達到樣本上限時，確定抽取的樣本的狀態。
考慮3類元件的不確定性因素，發電機隨機故障、輸電線路隨機故障、節點負荷的隨機波動。對於發電機和線路，認為這兩類元件僅有運行和故障兩種狀態，其概率分布函數服從兩點分布。對於負荷，認為各節點負荷的波動服從正態分布，即，參數是該分布的數學期望，一般為節點的負荷預測值；參數是該分布的方差，它描述了節點的負荷實際值偏離預測值的程度，一般根據具體的輸電系統給出其經驗值。
步驟A12：根據抽取的樣本的狀態及風險指標計算公式計算抽取的樣本的風險指標，其中，Pf、Ff、Df分別為失效概率、頻率和平均持續時間；Ddk是第k個停運狀態的持續時間；Duj是第j個運行狀態的持續時間；Mdn、Mup分別為在一定時間內系統失效和運行狀態出現的次數。
步驟A13：根據抽取的樣本的風險指標，排除輸電網故障。
具體的，可以根據抽取的樣本的風險指標判斷輸電網是否解列，如果解列，則會生成子輸電網，之後再對子輸電網進行故障排除。
進行上述樣本抽取，可以減少分析的工作量，由抽取的樣本代表整體。
基於上述過程，在排除輸電網故障後，計算所述輸電網的最大輸出能力指標具體包括：
步驟A21：根據公式和計算在給定狀態x下輸電網中任意兩個負荷點間的最大輸出能力，其中，CTTC(xi)是給定狀態xi下輸電網中任意兩個負荷點間的最大輸出能力，CTTC(x)是給定狀態x下輸電網中任意兩個負荷點間的最大輸出能力，是CTTC(x)的期望值，是CTTC(x)的方差估計值，β是CTTC(x)的方差係數，xi是第i次狀態取樣值；N是總的狀態取樣次數。
通常，方差係數β表示蒙特卡洛模擬法估計的計算誤差。可以看到，蒙特卡洛模擬法的計算量(取樣次數)幾乎不受系統規模或複雜程度的影響，因此，該方法能高效地處理各種複雜因素，非常適合輸配電一體化系統的最大輸出能力(TTC)計算。
進行最大輸出能力(即最大供電能力)指標的計算，從而判斷系統是否需要消減負荷。
基於有功潮流對節點注入有功的靈敏度關係，提出了應用靈敏度法分析節點。由直流潮流方程可知節點功率注入量與支路潮流間的靈敏度關係式為：
ΔL＝SΔP (5)
S'＝BLAB-1 (6)
式中：ΔL是支路有功潮流變化量構成的向量，b×1階；ΔP是節點注入有功變化量構成的向量(包括平衡節點的有功變化量)，n×1階；BL是由支路導納組成的對角矩陣，b×b階，B是由節點導納矩陣虛部構成的方陣，(n-1)×(n-1)階；A是網絡的支路-節點關聯矩陣，b×(n-1)階；S'是靈敏度矩陣，b×(n-1)階，它描述了線路潮流與節點(不包括平衡節點)注入功率間的關係；S是S'的擴展矩陣，b×n階，其中與平衡節點對應的那列元素均為0；b為系統支路數；n為節點數。
利用靈敏度分析法，可以解決TTC(最大輸出能力)計算中所遇到的如下問題：①進行系統狀態校正；②系統其他節點注入功率不變情況下，計算指定節點間的可用傳輸能力；③系統發電機出力調整情況下，計算指定節點間的可用傳輸能力。
步驟A22：對所計算出的輸電網中所有兩個負荷點間的最大輸出能力進行累加，得到所述輸電網的最大輸出能力指標。
如果得出的最大輸出能力指標判斷系統供電能力充足，則進行下一步計算；若供電不足，或者判斷輸電線路越限，則採取平均消減負荷措施，從而排除故障，保證其他部分的正常供電，從而可以得到準確的可靠性指標。
基於上述過程，建立所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標具體包括：
統計所述輸電網中各個負荷點的年均負荷削減頻率λ0和切負荷平均持續時間γ0；
對所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的可靠性指標具體包括：
對所述輸電網中各個負荷點的年均負荷削減頻率λ0和切負荷平均持續時間γ0進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ，所述λ0和所述λ相等，所述γ0和所述γ相等。
輸電網中的負荷節點作為下一級配電網的電源節點，其可靠性指標同樣需要以故障率和平均停電時間的形式傳遞到下級配電網。因此，以負荷節點的年均負荷削減頻率λ0(次/年)和切負荷平均持續時間γ0(小時/次)作為輸配網間傳遞的可靠性指標。
當故障發生，主要是指輸配電系統的線路、變壓器、和斷路器發生故障，可以將節點故障分為四個類型：①正常節點，該節點不受故障發生的影響；②故障時間是隔離故障的時間的節點；③故障時間為隔離操作加切換操作的時間的節點；④故障時間為元件恢復時間的節點。
所以，根據不同的故障類型，節點的可靠性指標也是不同的。
輸電網與配電網之間通過若干節點連接，即輸電網末端的負荷節點是配電網的電源節點，處於配電網的始端。在輸配電一體化系統評估的過程中，利用這一特點，進行負荷-電源模型等值。等值原則包括三個方面：等值前後節點的可用率A相同，等值前後節點的年均故障率λ相同，等值前後節點的平均每次停運時間γ相同。
輸電網環節可靠性評估中得到負荷節點的年均切負荷頻率λ0L和切負荷平均持續時間γ0L指標，這兩個指標意義等同於配電網的電源節點的平均故障率λ、平均停運時間γ。在配電網的評估中，由於變電站出線都配置有斷路器，各個電源節點可形成僅含該電源的最小隔離區，也是自動隔離區。該隔離區的平均故障率λs和平均故障時間γs可以根據負荷-電源模型等值的原則，直接得到。其中，L是線路長度，s是配電網的自動隔離區。
基於上述過程，根據所述配電網中各個電源節點的可靠性指標，計算所述配電網的整體可靠性指標具體包括：
步驟A31：根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算用戶平均停電頻率指標。
用戶平均停電頻率指標(CAIFI)指每個受停電影響的用戶在一年時間內經受的平均停電次數，可以用一年中觀察到的用戶停電次數除以受停電影響的用戶數來估計，單位為次/停電用戶·年。每個受停電影響的用戶每年只計算次停電，不考慮用戶一年中實際經受的一次以上的停電次數。
步驟A32：根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算用戶平均停電持續停電時間指標。
用戶平均停電持續停電時間指標(CAIDI)是指在一年中被停電的用戶經受的平均停電持續時間，可以用一年時間內用戶停電持續時問的總和除以該年停電用戶總戶數求的，單位為小時/停電用戶·年。
步驟A33：根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算系統平均停電頻率指標。
系統平均停電頻率指標(SAIFI)是指系統中運行的用戶在一年時間內的平均停電次數，可以用一年內用戶停電的累積次數除以配電網供電的總用戶數來估計，單位為次/用戶·年。
步驟A34：根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算系統平均停電持續時間指標。
系統平均停電持續時間指標(SAIDI)是指系統中運行的用戶在一年時問內經受的平均停電持續時問，可以用一年時間內用戶經受的停電持續時間的總和除以該年中由配電網供給的用戶總數求得，單位為小時/用戶·年。
步驟A35：根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算平均供電可用率指標。
平均供電可用率指標(ASAI)是指一年中用戶的可用小時數與總的要求供電的小時數之比(％)。
步驟A36：根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算期望缺供電能量。
期望缺供電能量(EENS)指系統在一年中因停電而造成用戶總的電量損失。
其中，λi為第i個電源節點的平均故障率；Ni為負荷點i的用戶數；Ui為年停電時間；Ni』為負荷點i受停電影響的用戶數；8760為年的小時數；Lai為連接在負荷點i的平均負荷。
步驟A37：根據公式計算負荷削減概率。
P(s)是狀態s的概率，s是失效狀態；Fi是多級負荷模型中第i個負荷水平下系統全部失效狀態的集合；Ti是第i個負荷水平的時間長度；NL是負荷水平分級數；T是負荷曲線的時間期間全長。
負荷削減概率(LOLP)說明的是在評估期間發生削減負荷的可能性有多大。
步驟A38：根據公式計算平均瞬時停電頻率指標，IDi是瞬時停電的次數，Ni為負荷點i的用戶數，NT是區域供電用戶的總數。
MAIFI為平均瞬時停電頻率指標。
不同類型的負荷受電能質量問題的影響是不同的。對於大多數居民負荷，暫時斷電和長時間斷電的影響較大，對商業和工業負荷，電壓暫降和短時斷電是影響最大的問題。評估電壓暫降對電能質量影響的關鍵是，要準確合理地計算電壓暫降對各類設備造成的影響。分析用電設備對暫降的敏感度及影響設備敏感度的主要因素，對評估電壓暫降對用戶的影響及其對供電可靠性的影響等有重要意義。
設備對電壓暫降的敏感度是指，在發生不同程度的電壓暫降後，設備能承受幹擾仍正常工作的能力。這種能力越低，敏感度也就越高。影響設備對電壓暫降敏感度的因素是多方面的，主要有:設備本身的特性、電壓暫降的的發生特性、設備的運行狀態等。根據設備的敏感曲線、電壓暫降幅值和持續時間就能判斷該設備是否受到電壓暫降的影響。
如圖2所示，曲線1外部區域A(U>Umax，T<Tmin)為正常運行區；曲線2內部區域C(UTmax)為故障運行區；曲線1與曲線2之間的部分為不確定區域，並把不確定區域劃分為3個部分Bl、BZ和B3，對於Bl和BZ內設備的電壓暫降敏感度分別是離散隨機變量持續時間T和幅值U的一維函數，而B3內設備的電壓暫降敏感度是由U和T共同決定，是離散隨機變量(U、T)的二維函數。
當暫降事件落在區域A中，設備正常運行，即可認為設備的故障概率PA＝O；當暫降事件落在區域C中，設備一定停運，則其故障概率Pc＝1。曲線l與曲線2之間的部分為不確定區域B。在區域Bl和BZ內設備的電壓暫降停運概率分別是離散隨機變量T和U的一維函數。顯然，當電壓暫降發生在Bl中時，變量T在Tmin到Tmax之間變化，相應地設備停運概率分布在(0，1)，電壓暫降持續時間越長，停運概率越接近1；同樣，當電壓暫降發生在BZ中時，變量在Umax和Umin間變化，設備停運概率分布在O到1之間，電壓暫降幅值越小，停運概率越接近1。因此，兩變量一定滿足某種累積分布概率函數。若Px(T)和Py(U)分別表示隨機變量T和U的概率分布函數，則B3內設備的設備停運概率Pxy(T，U)修正為:Pxy(T,U)＝Px(T)×Py(U)。
以IEEE RTS-79作為本實施例的輸電網，如圖3所示，而配電網如圖4所示，該配網在IEEE-RBTS BUS6饋線基礎上，在每個負荷點配電變壓器均裝有熔斷器，每段線路上都配有分段開關。即該系統具有負荷節點40個，熔斷器38個，配電變壓器38臺，斷路器11臺，隔離開關15臺，聯絡開關1臺。
設變壓器故障率為0.015次/(年·臺)，平均修復時間為48h；線路故障率是0。05次/(年·km)，平均修復時間為 8h；聯絡開關的倒閘操作時間t為1。0h；隔離開關的倒閘操作時間tb為0.5h；假設熔斷器都能100％可靠熔斷。對於輸電網的評估僅考慮變壓器和線路故障兩種情況，為使輸電網中節點BUS6的負荷被削減，對線路 1-2的傳輸容量約束範圍縮小為0～20MW。
首先計算輸電系統各負荷節點的年均負荷削減頻率λ0L、切負荷平均持續時間γ0L。為對比，計算了考慮輸電網影響的配網可靠性指標和不考慮輸電網影響的配網可靠性指標，分別如圖5、圖6所示。證明了考慮到輸電網的影響而形成的輸配電一體化指標比只考慮配電網可靠性指標有很大差距，更加全面準確地反映了系統的供電可靠性。
實施例二
與上述方法實施例相對應，本實施例提供了一種配電網可靠性評估系統，請參見圖7，配電網可靠性評估系統包括：第一建立模塊71、排除模塊72、第一計算模塊73、判斷模塊74、第二建立模塊75、轉換模塊76和第二計算模塊77。
第一建立模塊71，用於針對輸電網中的各個輸電設備建立可靠性模型，得到輸電設備可靠性模型組。
排除模塊72，用於從所述輸電設備可靠性模型組中抽取樣本，對抽取的樣本進行狀態估計，並根據狀態估計結果排除輸電網故障。
第一計算模塊73，用於在排除輸電網故障後，計算所述輸電網的最大輸出能力指標。
判斷模塊74，用於依據所述輸電網的最大輸出能力指標，判斷所述輸電網的供電能力是否充足，若所述輸電網的供電能力充足，則執行第二建立模塊75建立所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標。
轉換模塊76，用於對所述輸電網中各個負荷點的可靠性指標進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的可靠性指標。
第二計算模塊77，用於根據所述配電網中各個電源節點的可靠性指標，計算所述配電網的整體可靠性指標。
在本實施例中，第一建立模塊71具體可以包括：第一建立單元、第二建立單元、第三建立單元和組成單元。
第一建立單元，用於針對各個變壓器或線路建立可靠性模型，得到各個變壓器或線路的可靠性模型為其中，PN、PM、PR分別為變壓器或線路處於正常狀態、檢修狀態、恢復狀態的概率；λm、λr分別為變壓器或線路的故障率；μm、μr分別為變壓器或線路的恢復率。
第二建立單元，用於針對各個母線建立可靠性模型，得到各個母線的穩態狀態概率模型為：其中，PN、PM、PR、PT、PS分別為母線處於正常狀態、檢修狀態、恢復狀態、倒閘暫時故障狀態、母線短路故障狀態的概率；λm、λt、λr、λs為母線的故障率；μm、μr、μsr為母線恢復率，μtr為母線負荷轉移率。
第三建立單元，用於針對各個斷路器進行可靠性模型，得到各個斷路器的穩態狀態概率模型為：其中，PN、PM、Pp、PA、PE分別為斷路器處於正常狀態、檢修狀態、一般性故障狀態、活動性故障狀態、擴大性故障狀態的概率；λm、λp、λa、λe為斷路器的故障率；μm、μp、μap、μep為斷路器的恢復率或轉移率。
組成單元，用於將各個變壓器或線路的可靠性模型、各個母線的穩態狀態概率模型、各個斷路器的穩態狀態概率模型組成輸電設備可靠性模型組。
上述配電網可靠性評估系統中，排除模塊72具體可以包括：確定單元、第一計算單元和排除單元。
確定單元，用於基於蒙特卡洛的可靠性評估方法，利用隨機變量的數學模型和統計方法，對各個變壓器或線路的可靠性模型、各個母線的穩態狀態概率模型和各個斷路器的穩態狀態概率模型進行設備當前狀態的隨機抽取，在抽取的樣本達到樣本上限時，確定抽取的樣本的狀態。
第一計算單元，用於根據抽取的樣本的狀態及風險指標計算公式計算抽取的樣本的風險指標，其中，Pf、Ff、Df分別為失效概率、頻率和平均持續時間；Ddk是第k個停運狀態的持續時間；Duj是第j個運行狀態的持續時間；Mdn、Mup分別為在一定時間內系統失效和運行狀態出現的次數。
排除單元，用於根據抽取的樣本的風險指標，排除輸電網故障。
上述配電網可靠性評估系統中，第一計算模塊73具體可以包括：第二計算單元和累加單元。
第二計算單元，用於根據公式和計算在給定狀態x下輸電網中任意兩個負荷點間的最大輸出能力，其中，CTTC(xi)是給定狀態xi下輸電網中任意兩個負荷點間的最大輸出能力，CTTC(x)是給定狀態x下輸電網中任意兩個負荷點間的最大輸出能力，是CTTC(x)的期望值，是CTTC(x)的方差估計值，β是CTTC(x)的方差係數，xi是第i次狀態取樣值；N是總的狀態取樣次數。
累加單元，用於對所計算出的輸電網中所有兩個負荷點間的最大輸出能力進行累加，得到所述輸電網的最大輸出能力指標。
上述配電網可靠性評估系統中，第二建立模塊75具體可以包括：統計單元，用於統計所述輸電網中各個負荷點的年均負荷削減頻率λ0和切負荷平均持續時間γ0。
相應的，轉換模塊76具體可以包括：轉換單元，用於對所述輸電網中各個負荷點的年均負荷削減頻率λ0和切負荷平均持續時間γ0進行負荷-電源模型等值轉換，得到配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ，所述λ0和所述λ相等，所述γ0和所述γ相等。
上述配電網可靠性評估系統中，第二計算模塊77具體可以包括：第三計算單元、第四計算單元、第五計算單元、第六計算單元、第七計算單元、第八計算單元、第九計算單元和第十計算單元。
第三計算單元，用於根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算用戶平均停電頻率指標。
第四計算單元，用於根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算用戶平均停電持續停電時間指標。
第五計算單元，用於根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算系統平均停電頻率指標。
第六計算單元，用於根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算系統平均停電持續時間指標。
第七計算單元，用於根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算平均供電可用率指標；
第八計算單元，用於根據所述配電網中各個電源節點的平均故障率λ和平均停運時間γ和公式計算期望缺供電能量。
上述中，λi為第i個電源節點的平均故障率；Ni為負荷點i的用戶數；Ui為年停電時間；Ni』為負荷點i受停電影響的用戶數；8760為年的小時數；Lai為連接在負荷點i的平均負荷。
第九計算單元，用於根據公式計算負荷削減概率，P(s)是狀態s的概率，s是失效狀態；Fi是多級負荷模型中第i個負荷水平下系統全部失效狀態的集合；Ti是第i個負荷水平的時間長度；NL是負荷水平分級數；T是負荷曲線的時間期間全長；
第十計算單元，用於根據公式計算平均瞬時停電頻率指標，IDi是瞬時停電的次數，Ni為負荷點i的用戶數，NT是區域供電用戶的總數。
需要說明的是，本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。對於裝置類實施例而言，由於其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。
最後，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當然，在實施本申請時可以把各單元的功能在同一個或多個軟體和/或硬體中實現。
通過以上的實施方式的描述可知，本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請可藉助軟體加必需的通用硬體平臺的方式來實現。基於這樣的理解，本申請的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品可以存儲在存儲介質中，如ROM/RAM、磁碟、光碟等，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本申請各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
以上對本申請所提供的一種配電網可靠性評估方法及系統進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本申請的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本申請的限制。