基于对偶抽样蒙特卡洛法求配电系统可靠性

Halcom · 发表于 2018-5-12 09:46:26

含分布式电源的配电网可靠性评估：

该系统有 23 个负荷点、1 个隔离开关、23 台配电变压器、4 台断路器、23个熔断器(装设在负荷线路首端)。隔离开关操作时间为20 分钟。

% 含分布式电源的配电网可靠性评估_吴颖超,P29-
% 基于对偶抽样蒙特卡洛发求配电系统可靠性
clc,clear,close all
warning off;
tic;
nl=30; % 线路数
nt=23; % 变压器及负荷点数
nk=5; % 开关数
n=nl+nt+nk; % 总的元件数
% 线路长度
xlcd=[2.8,2.5,1.6,0.9,1.6,2.5,0.6,1.6,0.75,0.9,3.2,2.8,0.6,3.5,1.6,2.8,3.2,2.5,3.2,1.6,0.8,2.8,2.5,3.2,2.8,2.5,0.75,1.6,3.2,2.8];
% 各个负荷点的平均负荷
lppjfh=[0.1659,0.1808,0.2501,0.2633,0.2070,0.1659,0.3057,0.1554,0.2831,0.1585,0.1554,0.1585,0.2501,0.1554,0.1929,0.1585,0.2501,0.2633,0.1554,0.1929,0.2831,0.1585,0.3057];
% 各个负荷点的用户数
lpyhs=[147,126,1,1,132,147,1,79,1,76,79,76,1,79,1,76,1,1,79,1,1,76,1];
xlgzl=0.05; % 线路故障率
byqgzl=0.015; % 变压器故障率
kggzl=0.006; % 开关故障率
xlxfsj=5; % 线路修复时间
byqxfsj=30; % 变压器修复时间
kgxfsj=4; % 开关修复时间
lpgzcs=zeros(1,nt); % 初始化各个负荷点的故障次数
lpgzsj=zeros(1,nt); % 初始化各个负荷点的故障时间
lpgzl=zeros(1,nt); % 初始化各个负荷点的故障率
lpgzcxsj=zeros(1,nt); % 初始化各个负荷点的平均故障持续时间
lpngzsj=zeros(1,nt); % 初始化各个负荷点的年平均故障时间
% 初始化各个元件的故障率和修复时间
for i=1:nl
yjgzl(i)=xlgzl*xlcd(i); % 故障率
yjxfsj(i)=xlxfsj; % 修复时间
end
for i=nl+1:nl+nt
yjgzl(i)=byqgzl;
yjxfsj(i)=byqxfsj;
end
for i=nl+nt+1:n
yjgzl(i)=kggzl;
yjxfsj(i)=kgxfsj;
end
% 各个负荷点供电路径的元件组成
lp1=[1,31,54];
lp2=[1,2,32,54];
lp3=[1,2,3,33,54];
lp4=[1,2,3,4,34,54];
lp5=[1,2,3,4,5,35,54];
lp6=[1,2,3,4,5,6,7,36,54];
lp7=[1,2,3,4,5,6,8,9,37,54];
lp8=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,38,54,56];
lp9=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,13,39,54,56];
lp10=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,40,54,56];
lp11=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,15,16,41,54,56,57];
lp12=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,15,16,17,42,54,56,57];
lp13=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,15,16,17,18,43,54,56,57];
lp14=[1,2,3,4,5,6,8,10,19,44,54,55];
lp15=[1,2,3,4,5,6,8,10,19,20,21,45,54,55];
lp16=[1,2,3,4,5,6,8,10,19,20,22,46,54,55];
lp17=[1,2,3,4,5,6,8,10,19,20,22,23,47,54,55];
lp18=[1,2,3,4,5,6,8,10,19,20,22,23,24,48,54,55];
lp19=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,15,25,49,54,56,58];
lp20=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,15,25,26,27,50,54,56,58];
lp21=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,15,25,26,28,51,54,56,58];
lp22=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,15,25,26,28,29,52,54,56,58];
lp23=[1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,14,15,25,26,28,29,30,53,54,56,58];
%% loop
SUMTTF=0; % 初始化仿真时间
while SUMTTF<=20000
E1=rand(1,n); % 对每个元件产生一个随机数
% 计算每个随机数的对偶随机数
for i=1:n
E2(i)=1-E1(i);
end
% 利用转换公式计算各个元件的TTF
for i=1:n
TTF1(i)=-1/yjgzl(i)*log(E1(i));
end
for i=1:n
TTF2(i)=-1/yjgzl(i)*log(E2(i));
end
% 确定故障元件
m1=TTF1(1);
t1=1;
for i=1:n
if TTF1(i)<m1
m1=TTF1(i);
t1=i;
end
end
% 利用转换公式计算故障元件的TTR
TTR1=-yjxfsj(t1)*log(rand(1));
% 确定故障元件
m2=TTF2(1);
t2=1;
for i=1:n
if TTF2(i)<m2
m2=TTF2(i);
t2=i;
end
end
% 利用转换公式计算故障元件的TTR
TTR2=-yjxfsj(t2)*log(rand(1));
% 计算仿真时间
SUMTTF=SUMTTF+m1+m2;
% 计算各个负荷点的故障次数与故障时间
% 计算负荷点1的故障次数与故障时间
for i=1:3
if lp1(i)==t1
lpgzcs(1)=lpgzcs(1)+1;
lpgzsj(1)=lpgzsj(1)+TTR1;
end
end
for i=1:3
if lp1(i)==t2
lpgzcs(1)=lpgzcs(1)+1;
lpgzsj(1)=lpgzsj(1)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点2的故障次数与故障时间
for i=1:4
if lp2(i)==t1
lpgzcs(2)=lpgzcs(2)+1;
lpgzsj(2)=lpgzsj(2)+TTR1;
end
end
for i=1:4
if lp2(i)==t2
lpgzcs(2)=lpgzcs(2)+1;
lpgzsj(2)=lpgzsj(2)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点3的故障次数与故障时间
for i=1:5
if lp3(i)==t1
lpgzcs(3)=lpgzcs(3)+1;
lpgzsj(3)=lpgzsj(3)+TTR1;
end
end
for i=1:5
if lp3(i)==t2
lpgzcs(3)=lpgzcs(3)+1;
lpgzsj(3)=lpgzsj(3)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点4的故障次数与故障时间
for i=1:6
if lp4(i)==t1
lpgzcs(4)=lpgzcs(4)+1;
lpgzsj(4)=lpgzsj(4)+TTR1;
end
end
for i=1:6
if lp4(i)==t2
lpgzcs(4)=lpgzcs(4)+1;
lpgzsj(4)=lpgzsj(4)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点5的故障次数与故障时间
for i=1:7
if lp5(i)==t1
lpgzcs(5)=lpgzcs(5)+1;
lpgzsj(5)=lpgzsj(5)+TTR1;
end
end
for i=1:7
if lp5(i)==t2
lpgzcs(5)=lpgzcs(5)+1;
lpgzsj(5)=lpgzsj(5)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点6的故障次数与故障时间
for i=1:9
if lp6(i)==t1
lpgzcs(6)=lpgzcs(6)+1;
lpgzsj(6)=lpgzsj(6)+TTR1;
end
end
for i=1:9
if lp6(i)==t2
lpgzcs(6)=lpgzcs(6)+1;
lpgzsj(6)=lpgzsj(6)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点7的故障次数与故障时间
for i=1:10
if lp7(i)==t1
lpgzcs(7)=lpgzcs(7)+1;
lpgzsj(7)=lpgzsj(7)+TTR1;
end
end
for i=1:10
if lp7(i)==t2
lpgzcs(7)=lpgzcs(7)+1;
lpgzsj(7)=lpgzsj(7)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点8的故障次数与故障时间
for i=1:12
if lp8(i)==t1
lpgzcs(8)=lpgzcs(8)+1;
lpgzsj(8)=lpgzsj(8)+TTR1;
end
end
for i=1:12
if lp8(i)==t2
lpgzcs(8)=lpgzcs(8)+1;
lpgzsj(8)=lpgzsj(8)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点9的故障次数与故障时间
for i=1:14
if lp9(i)==t1
lpgzcs(9)=lpgzcs(9)+1;
lpgzsj(9)=lpgzsj(9)+TTR1;
end
end
for i=1:14
if lp9(i)==t2
lpgzcs(9)=lpgzcs(9)+1;
lpgzsj(9)=lpgzsj(9)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点10的故障次数与故障时间
for i=1:14
if lp10(i)==t1
lpgzcs(10)=lpgzcs(10)+1;
lpgzsj(10)=lpgzsj(10)+TTR1;
end
end
for i=1:14
if lp10(i)==t2
lpgzcs(10)=lpgzcs(10)+1;
lpgzsj(10)=lpgzsj(10)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点11的故障次数与故障时间
for i=1:17
if lp11(i)==t1
lpgzcs(11)=lpgzcs(11)+1;
lpgzsj(11)=lpgzsj(11)+TTR1;
end
end
for i=1:17
if lp11(i)==t2
lpgzcs(11)=lpgzcs(11)+1;
lpgzsj(11)=lpgzsj(11)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点12的故障次数与故障时间
for i=1:18
if lp12(i)==t1
lpgzcs(12)=lpgzcs(12)+1;
lpgzsj(12)=lpgzsj(12)+TTR1;
end
end
for i=1:18
if lp12(i)==t2
lpgzcs(12)=lpgzcs(12)+1;
lpgzsj(12)=lpgzsj(12)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点13的故障次数与故障时间
for i=1:19
if lp13(i)==t1
lpgzcs(13)=lpgzcs(13)+1;
lpgzsj(13)=lpgzsj(13)+TTR1;
end
end
for i=1:19
if lp13(i)==t2
lpgzcs(13)=lpgzcs(13)+1;
lpgzsj(13)=lpgzsj(13)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点14的故障次数与故障时间
for i=1:12
if lp14(i)==t1
lpgzcs(14)=lpgzcs(14)+1;
lpgzsj(14)=lpgzsj(14)+TTR1;
end
end
for i=1:12
if lp14(i)==t2
lpgzcs(14)=lpgzcs(14)+1;
lpgzsj(14)=lpgzsj(14)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点15的故障次数与故障时间
for i=1:14
if lp15(i)==t1
lpgzcs(15)=lpgzcs(15)+1;
lpgzsj(15)=lpgzsj(15)+TTR1;
end
end
for i=1:14
if lp15(i)==t2
lpgzcs(15)=lpgzcs(15)+1;
lpgzsj(15)=lpgzsj(15)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点16的故障次数与故障时间
for i=1:14
if lp16(i)==t1
lpgzcs(16)=lpgzcs(16)+1;
lpgzsj(16)=lpgzsj(16)+TTR1;
end
end
for i=1:14
if lp16(i)==t2
lpgzcs(16)=lpgzcs(16)+1;
lpgzsj(16)=lpgzsj(16)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点17的故障次数与故障时间
for i=1:15
if lp17(i)==t1
lpgzcs(17)=lpgzcs(17)+1;
lpgzsj(17)=lpgzsj(17)+TTR1;
end
end
for i=1:15
if lp17(i)==t2
lpgzcs(17)=lpgzcs(17)+1;
lpgzsj(17)=lpgzsj(17)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点18的故障次数与故障时间
for i=1:16
if lp18(i)==t1
lpgzcs(18)=lpgzcs(18)+1;
lpgzsj(18)=lpgzsj(18)+TTR1;
end
end
for i=1:16
if lp18(i)==t2
lpgzcs(18)=lpgzcs(18)+1;
lpgzsj(18)=lpgzsj(18)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点19的故障次数与故障时间
for i=1:17
if lp19(i)==t1
lpgzcs(19)=lpgzcs(19)+1;
lpgzsj(19)=lpgzsj(19)+TTR1;
end
end
for i=1:17
if lp19(i)==t2
lpgzcs(19)=lpgzcs(19)+1;
lpgzsj(19)=lpgzsj(19)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点20的故障次数与故障时间
for i=1:19
if lp20(i)==t1
lpgzcs(20)=lpgzcs(20)+1;
lpgzsj(20)=lpgzsj(20)+TTR1;
end
end
for i=1:19
if lp20(i)==t2
lpgzcs(20)=lpgzcs(20)+1;
lpgzsj(20)=lpgzsj(20)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点21的故障次数与故障时间
for i=1:19
if lp21(i)==t1
lpgzcs(21)=lpgzcs(21)+1;
lpgzsj(21)=lpgzsj(21)+TTR1;
end
end
for i=1:19
if lp21(i)==t2
lpgzcs(21)=lpgzcs(21)+1;
lpgzsj(21)=lpgzsj(21)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点22的故障次数与故障时间
for i=1:20
if lp22(i)==t1
lpgzcs(22)=lpgzcs(22)+1;
lpgzsj(22)=lpgzsj(22)+TTR1;
end
end
for i=1:20
if lp22(i)==t2
lpgzcs(22)=lpgzcs(22)+1;
lpgzsj(22)=lpgzsj(22)+TTR2;
end
end
% 计算负荷点23的故障次数与故障时间
for i=1:21
if lp23(i)==t1
lpgzcs(23)=lpgzcs(23)+1;
lpgzsj(23)=lpgzsj(23)+TTR1;
end
end
for i=1:21
if lp23(i)==t2
lpgzcs(23)=lpgzcs(23)+1;
lpgzsj(23)=lpgzsj(23)+TTR2;
end
end
end
toc
%% 结果分析
for i=1:nt
lpgzl(i)=lpgzcs(i)/SUMTTF; % 计算各个负荷点的故障率 λ
lpgzcxsj(i)=lpgzsj(i)/lpgzcs(i); % 计算各个负荷点的平均故障持续时间 r
lpngzsj(i)=lpgzl(i)*lpgzcxsj(i); % 计算各个负荷点的年平均故障时间 U
end
a=0; % 计算系统可靠性指标
b=0;
for i=1:nt
A(i)=lpgzl(i)*lpyhs(i); % 各个负荷点的用户数 lpyhs
a=a+A(i);
b=b+lpyhs(i);
end
SAIFI=a/b; % 计算系统平均停电频率指标SAIFI
disp(['计算系统平均停电频率指标SAIFI: ', num2str(SAIFI)])
c=0;
for i=1:nt
C(i)=lpngzsj(i)*lpyhs(i);
c=c+C(i);
end
SAIDI=c/b; % 计算系统平均停电持续时间指标SAIDI
CAIDI=c/a; % 计算用户平均停电持续时间指标CAIDI
disp(['计算系统平均停电持续时间指标SAIDI: ', num2str(SAIDI)])
disp(['计算用户平均停电持续时间指标CAIDI: ', num2str(CAIDI)])
d=0;
for i=1:nt
D(i)=lpyhs(i)*8760;
d=d+D(i);
end
ASAI=(d-c)/d; % 计算平均供电可用率指标ASAI
disp(['计算平均供电可用率指标ASAI: ', num2str(ASAI)])
ENS=0;
for i=1:nt
F(i)=lpngzsj(i)*lppjfh(i);
ENS=ENS+F(i);
end % 计算电量不足指标ENS
ENS;
disp(['计算电量不足指标ENS: ', num2str(ENS)])
% f=0;
% for i=1:nt
% F(i)=lpyhs(i)./(lpgzl(i)+eps);
% f=f+F(i);
% end
% CAIFI=f/a; % 计算用户平均停电频率指标CAIFI
% disp(['计算用户平均停电频率指标CAIFI: ', num2str(CAIFI)])
fprintf('\n')
%% 配网系统指标
[SAIFI, SAIDI, CAIDI, ASAI, CAIFI, ENS] = Index_PeiWang(lpyhs, lpgzl, lpngzsj, lppjfh);

复制代码

计算系统平均停电频率指标SAIFI: 0.88498
计算系统平均停电持续时间指标SAIDI: 4.7817
计算用户平均停电持续时间指标CAIDI: 5.4032
计算平均供电可用率指标ASAI: 0.99945
计算电量不足指标ENS: 28.5165
计算用户平均停电频率指标CAIFI: 6.3135

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参考文献：
含分布式电源的配电网可靠性评估_吴颖超,P29-

唯美5之恋 · 发表于 2019-5-7 08:50:21

你好有这篇论文的完整程序吗

Halcom · 发表于 2019-5-10 22:57:32

唯美5之恋发表于 2019-5-7 08:50
你好有这篇论文的完整程序吗

这个程序算完整了

舞动青春911 · 发表于 2019-5-14 20:55:42

感谢LZ分享，谢谢！

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