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申请/专利权人：成都艾特能电气科技有限责任公司;西南交通大学

摘要：本发明公开了一种薄弱电网电气化铁路牵引变电站运行可靠性指标计算方法，步骤包括：A，根据薄弱电网的地理接线图获取节点、元件信息；B，获取电气化铁路沿线牵引变电站接入薄弱电网的节点位置信息；C，根据节点、元件信息基于蒙特卡洛法获取薄弱电网运行状态序列；D，根据运行状态序列对系统进行潮流计算与采用节点重要度负荷削减模型进行相应的负荷削减处理；E，统计系统牵引负荷削减情况；F，根据牵引负荷削减情况计算牵引变电站运行可靠性指标。本发明通过计算薄弱电网地区的电气化铁路牵引变电站运行可靠性指标，能够识别出运行可靠性较低的牵引变电站，便于针对这些牵引变电站接入薄弱电网的方案进行设计优化。

主权项：1.薄弱电网电气化铁路牵引变电站运行可靠性指标计算方法，其特征在于，包括以下步骤：A、根据薄弱电网的地理接线图获取节点、元件信息；A1、节点信息包括：节点总数n、节点i的电压等级、节点i，i＝1,2,…,n上的有功负荷Di、节点i上的发电机注入有功功率Pgi、节点i上的发电机出力上限Pgimax、节点i上的发电机出力下限Pgimin、节点重要度等级类别DM、节点i的重要度权重系数α；节点重要度等级DM分为：1重要：所有接牵引负荷的节点；2次要：500kV节点、220kV节点；3普通：110kV节点；A2、元件信息包括：线路总数NL、线路k，k＝1,2,…,NL的电抗xk、线路k的平均无故障工作时间MTTF和平均维修时间MTTR、线路k的最大传输容量Tkmax、发电机台数NG，发电机g，g＝1,2,…,NG的平均无故障工作时间MTTF和平均维修时间MTTR；B、获取电气化铁路沿线牵引变电站接入薄弱电网的节点位置信息：即某牵引变电站接至薄弱电网的第i个节点，此时节点i接有牵引负荷；C、将薄弱电网所有的线路、发电机编号；设置薄弱电网运行年限N0；根据所述线路和发电机的平均无故障工作时间MTTF和平均维修时间MTTR计算线路和发电机的故障率λ和修复率μ；根据λ和μ，基于序贯蒙特卡洛法仿真生成薄弱电网的N个{x1,x2,…,xii,…xm}状态运行序列m＝NL+NG，其中，xii为1或0；故障率和修复率公式为： D、根据薄弱电网的状态运行序列{x1,x2,…,xii,…xm}调整系统参数，计算系统所有线路潮流；若线路潮流越限，则利用基于节点重要度负荷削减模型对系统节点进行负荷削减；D1、系统参数调整原则为：状态运行序列中出现xii＝0时，若元件ii为线路，则该线路断开，调整线路电导为0；若元件ii为发电机，则该发电机故障，调整发电机出力为0；D2、基于节点重要度负荷削减模型的目标函数为： 其中，αj代表针对节点重要程度削减原则的权重系数；Ci为薄弱电网故障时节点i的有功负荷削减量；下标i代表薄弱电网节点编号；j代表薄弱电网节点重要度等级编号；权重系数设置：重要节点α＝1.2；次要节点α＝1.1；普通节点α＝1；D3、基于节点重要度负荷削减模型的约束条件包括节点有功功率平衡约束、节点负荷削减约束、发电机有功出力约束、输电线路传输容量约束： 其中，Di为薄弱电网节点i上的有功负荷；Pg、D和C分别为薄弱电网节点发电机有功功率合集、有功负荷合集和有功负荷削减量合集；TZ表示薄弱电网输电线路的有功潮流；LZ为故障状态下薄弱电网线路有功潮流与节点注入功率的关系矩阵；TkZ为薄弱电网输电线路k的有功潮流矢量；故障状态下薄弱电网线路有功潮流与节点注入功率的关系矩阵为：LZ＝bATAbAT-1 其中，b为薄弱电网线路导纳矩阵；A为节点线路关系矩阵；E、针对薄弱电网的N个状态运行序列，分别统计在薄弱电网的每一个状态运行序列下，电气化铁路沿线所有牵引变电站的运行情况：若某节点上牵引负荷发生削减，则这个节点上所接牵引变电站缺电，统计仿真年限N0内各个牵引变电站的缺电次数NTPSS与缺电量ELOSS；F、计算薄弱电网地区的电气化铁路沿线牵引变电站运行可靠性指标；牵引变电站运行可靠性指标包括：牵引变电站缺电概率、牵引变电站缺电频率、牵引变电站缺电量期望；F1、牵引变电站缺电概率公式为： 其中，LOLP为牵引变电站缺电概率，表示由于薄弱电网元件故障导致某牵引变电站缺电的可能性大小；F2、牵引变电站缺电频率公式为： 其中，LOLF为牵引变电站缺电频率，表示某牵引变电站平均每年缺电次数；F3、牵引变电站缺电量期望公式为： 其中，EDNS为牵引变电站缺电量期望，表示某牵引变电站平均每年的缺电量。

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