技术领域
[0001] 本
发明涉及配电网规划领域，尤其是涉及一种含微电网和电动汽车充电站的配电网可靠性评估方法。
背景技术
[0002] 随着微电网技术发展的不断成熟，并网型微电网现在已经成为配电网的有机组成部分。由于并网型微电网在解决分布式电源接入配电网方面所体现的技术优势，也更大的促进了其发展。同时，由于当今时代电动汽车产业的飞速发展，以及为实现电动汽车的集中化管理，电动汽车充电站也已成为微电网以及配电网的重要组成元素，配电网的结构与运行也变得越来越复杂。伴随着现代用户对用电
质量的要求的提高，对考虑多种新型元素接入后的配电网的供电可靠性评估也显得越为重要。
发明内容
[0003] 本发明的目的就是为了克服上述
现有技术存在的
缺陷而提供一种含微电网和电动汽车充电站的配电网可靠性评估方法。
[0004] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0005] 一种含微电网和电动汽车充电站的配电网可靠性评估方法，包括以下步骤：
[0006] 1)考虑微电网和电动汽车充电站接入后配电网电气结构和运行方式的变化，建立计及微电网和电动汽车充电站接入的配电网网架结构；
[0007] 2)根据并网微电网不同的运行状况以及电动汽车充电站的充放电特性获取配电网的运行状况；
[0008] 3)根据配电网的不同运行状态，采用序贯蒙特卡洛模拟法对计及电动汽车充电站与并网型微电网接入后的配电网供电可靠性进行评估。
[0009] 所述的步骤1)具体包括以下步骤：
[0010] 11)根据并网型微电网的类型、地理
位置和内部电源因素，确定微电网的运行状况；
[0011] 12)根据电动汽车充电站的车辆类型和建设区域确定电动汽车充电站的运行状况；
[0012] 13)构建计及微电网与电动汽车充电站接入的配电网结构示意图。
[0013] 所述的步骤2)中，配电网的运行状况包括无故障运行状况和不同区域出现故障的运行状况，在无故障运行状况下包括并网型微电网与配电网间的功率互动以及独立运营电动汽车充电站与配电网间的功率互动两
种子状况，在不同区域出现故障的运行状况下包括接入点上游区域出现故障以及接入点下游区域出现故障两种子状况。
[0014] 在并网型微电网与配电网间的功率互动子状况下，除配电网处于峰值负荷时期之外，在其他时间段内，配电网均可作为微电网的备用电源，当微电网内供电不足时，微电网从外电网购买电量来满足微网内负荷用户的用电需求，则有：
[0015] 当大电网系统负荷处于峰值时，微电网与配电网间的互动功率计算模型为：
[0016]
[0017] 其中，ΔPM→W(t)为此时段微电网向配电网输送的功率，PDG(t)为微网内分布式电源的出
力，PL(t)为微电网内的负荷功率，PEV·ch(t)为微网内EV充电站的充电需求功率；
[0018] 当大电网系统负荷处于平均运行
水平时，此时微电网并网运行，配电网向微电网输送的功率计算模型为：
[0019] PW→M(t)＝PL(t)+PEV·ch(t)-PESS·dis(t)-PDG(t)
[0020] 其中，PW→M(t)为此时段配电网向微电网输送的功率，PESS·dis(t)为储能设备的放电功率，当PW→M(t)＞0时，此时微电网内电源出力小于负荷需求，否则，微电网将向外电网输送功率，其功率大小为|PW→M(t)|；
[0021] 当大电网系统负荷处于低谷时，此时微电网并网运行，配电网向微电网输送的功率计算模型为：
[0022] PW→M(t)＝PL(t)+PEV·ch(t)+PESS·ch(t)-PDG(t)
[0023] 其中，PBat·ch(t)为此时段微电网内储能设备的充电功率，当PW→M(t)＞0时，此时微电网内电源出力小于负荷需求，否则，微电网将向外电网输送功率，其功率大小为|PW→M(t)|。
[0024] 在独立运营电动汽车充电站与配电网间的功率互动子状况下，则有：
[0025] 当大电网负荷处于峰值时，充电站不进行充电，则充电站向电网输送的功率为：
[0026]
[0027] 其中，PEV→W(t)为该时段电动汽车充电站向电网输送的功率，N1为充电站内在该时段可参与放电的电动汽车数量， 为第i辆电动汽车在t时刻的放电功率，N2为该时段充电站内可参与放电的备用
蓄电池的数量， 为第j台
蓄电池在t时刻的放电功率；
[0028] 在大电网负荷处于平值和低谷阶段时，充电站不再向电网馈送
电能，只作为电网的充电负荷，此时充电站的充电功率为：
[0029]
[0030] 其中，PEV·ch(t)为电动汽车充电站在t时刻的充电功率，n1为充电站内参与充电的电动汽车数量， 为第a辆电动汽车的充电功率，n2为充电站内参与充电的备用蓄电池的数量， 为第a台备用蓄电池的充电功率。
[0031] 在接入点上游区域出现故障子状况下，根据区域的组织架构和接入电源情况则有：
[0032] 当故障隔离后的
孤岛区域内含有微电网和微电网外的配电网用电负荷时，区域内的功率平衡状况为：
[0033] ΔP1(t)＝PDG(t)+PESS·dis(t)+PEv·dis(t)-Pwl(t)-Pl(t)
[0034] 其中，ΔP1(t)为此时无故障区域的平衡功率，PDG(t)为区域内分布式电源出力，PESS·dis(t)、PEv·dis(t)分别为微电网内储能与电动汽车充电站的放电功率，Pwl(t)为微电网内常规负荷功率，Pl(t)为无故障区域内的配电网负荷，当ΔP1(t)＜0时，区域内供电不足进行负荷削减操作；
[0035] 当形成的无故障孤岛区域内含有多个微电网时，区域内的功率平衡状况为：
[0036]
[0037] 其中，ΔP2(t)为此时无故障区域的平衡功率， 为区域内第k个微电网的富余功率，当ΔP2(t)≥0时，区域内电源出力能满足负荷的需求，所有负荷正常用电，当ΔP2(t)＜0，且 时，则对部分配电网负荷进行削减，当 时，各个微电网转为
孤岛运行，区域内的所有配电网负荷停电；
[0038] 当充电站与微电网同时存在时，若微电网内有富裕功率，则将富裕功率输送给配电网，若微电网内无富裕功率，则微电网将转为孤岛运行，此时，充电站的放电功率计算模型为：
[0039]
[0040] PEV·dismax(t)＝PEV→W(t)
[0041] 其中，PEV·dis(t)为充电站的放电功率，m为区域内的微电网个数， 为第τ个微电网的富裕功率，Pl(t)为区域内配电网负荷的功率需求，PEV·dismax(t)为此阶段充电站的最大可放电功率，PEV→W(t)为充电站向配电网输送的功率，当无故障区域的平衡功率时，将按负荷优先级对负荷进行削减；
[0042] 当孤岛区域内不含微电网，而含有独立运营的电动汽车充电站和配电网负荷时，此时充电站进行集中放电为孤岛区域内的其他用电负荷进行供电，当充电站的放电功率小于区域内的配电网负荷需求时，则将对负荷按优先级进行削减，当无故障区域的平衡功率ΔP4(t)＝Pl(t)-PEV·dismax(t)＞0时，将按负荷优先级对区域内配电网负荷进行削减。
[0043] 在接入点下游区域出现故障子状况下，此时通过分段
开关进行故障隔离，故障区域内负荷的停电时间持续到故障修复，对于故障点上游的并网型微电网和独立运营的电动汽车充电站，不受故障影响而并网运行，其运行状况与按配电网无故障状况相同，当故障发生在并网型微电网的内部时，则微电网将转为孤岛运行，当微电网或电动汽车充电站接入点所在的电力主线路发生故障时，微电网将转为孤岛运行，电动汽车充电站也与电网断开不进行充放电操作，此时故障线路上的配电网负荷全部停电，直至故障修复。
[0044] 所述的步骤3)具体包括以下步骤：
[0045] 31)获取配电网各元件原始数据，确定仿真时限Tlim，并初始化系统的仿真时间T＝0；
[0046] 32)获取配电网系统内所有元件的无故障工作时间序列TTF，并选取无故障工作时间最小的元件为故障元件，即TTFi＝min[TTF]；
[0047] 33)在T→T+TTFi时间段内，系统无故障运行，此时段内按照无故障运行状况仿真，统计在电网负荷高峰期，微电网内由于供电不足而造成的负荷削减的用户数与削减功率，并累计仿真时间T＝T+TTFi；
[0048] 34)判断仿真时间T是否达到仿真时限，即T是否大于Tlim，若是，则执行步骤38)，若否，则执行步骤35)；
[0049] 35)在枚举出故障元件之后，再产生一个随机数，获取故障元件的修复时间TTRi；
[0050] 36)在T→T+TTRi时段内，系统内元件发生故障，首先判断故障元件所在区域，若故障点位于微电网和电动汽车充电站的接入点的上游区域内，或故障隔离后形成的孤岛区域内有微电网或电动汽车充电站接入，则按照接入点上游区域出现故障子状态进行仿真，若故障点位于微电网和电动汽车充电站的接入点的下游区域内，则该区域内的负荷全部停电，停电时间为故障修复时间TTRi，若故障
节点位于微电网内部，则该微电网转为孤岛运行，累计仿真时间T＝T+TTRi和负荷用户的停电时间；
[0051] 37)判断仿真时间T是否达到仿真时限，即T是否大于Tlim，若是，则执行步骤38)，若否，则返回步骤32)；
[0052] 38)根据各负荷点的停电次数与停电时间，获取各节点及系统的相关可靠性指标，并根据相关可靠性指标完成可靠性评估。
[0053] 所述的步骤38)中，所述的相关可靠性评估指标包括系统年平均停电
频率SAIFI、系统年平均停电时间SAIDI、用户年平均停电持续时间CAIDI和平均供电可用度ASAI。
[0054] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0055] 本发明为了精确模拟含微电网和电动汽车充电站的配电网的结构和运行转台，将在无故障运行状况下的并网型微电网与配电网间的功率互动以及独立运营电动汽车充电站与配电网间的功率互动两种子状况，在不同区域出现故障的运行状况下的接入点上游区域出现故障以及接入点下游区域出现故障两种子状况的对应情况全部考虑在内，考虑全面，最后采用常用的采用序贯蒙特卡洛模拟法对计及电动汽车充电站与并网型微电网接入后的配电网供电可靠性进行评估，评估准确，为后续的配电网规划和各单元的控制提供参考依据。
附图说明
[0057] 图2为计及微电网和电动汽车充电站接入的配电网网架结构图。
[0058] 图3为无故障状态下配电网与微电网间的功率互动方式。
[0059] 图4为独立运营充电站充放电策略。
[0060] 图5为可靠性评估流程图。
[0061] 图6为
实施例中配电网可靠性计算仿真图。
具体实施方式
[0062] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0063] 如图1所示，本发明提供一种含微电网和电动汽车充电站的配电网可靠性评估方法，包括以下步骤：
[0064] 1)考虑微电网和电动汽车充电站大量接入后配电网电气结构和运行方式的变化，建立计及微电网和电动汽车充电站接入的配电网网架结构；
[0065] 2)综合考虑并网微电网不同的运行状况，以及电动汽车充电站的充放电特性对配电网的运行状况进行分析
[0066] 3)基于对新型配电网在不同工作状态下的运行策略，采用序贯蒙特卡洛法对计及电动汽车充电站与并网型微电网接入后的配电网供电可靠性进行评估。
[0067] 步骤1)中考虑微电网和电动汽车充电站大量接入后配电网电气结构和运行方式的变化，建立计及微电网和电动汽车充电站接入的配电网网架结构，具体步骤为：
[0068] 步骤11：根据微电网应用场景的不同，并网型微电网有住宅小区型、工业园区型、商业办公区型等多种类型。而偏远地区或海岛上的微电网基本以孤岛运行为主。同时，各类型微电网依据其不同的地理位置、内部电源组成类型与容量、以及相应的设备配置等因素的不同，其各自的运行状况也不相同，各有特色，依据并网型微电网的类型以及其地理位置、内部电源等因素，确定微电网的运行状况；
[0069] 步骤12：电动汽车充电站也根据其内部充电车辆类型的不同，建设的区域也各有差异。其中，电动公交车充电站由于其独立的运营管理制度，其一般由公交公司进行统一建设与管理，地理位置一般为公交线路的首末
站点，并只对电动公交车进行充
放电管理。而私家
电动车其习惯的充电地点一般为住宅所在小区和工商业办公区域，因此其充电站一般可由充电站点所在区域的微电网进行统一管理，即充电站属于微电网的内部组成部分。因此，不同类型的电动汽车充电站接入配电网的方式可分为：通过微电网接入和独立接入两种方式。根据电动汽车充电站的车辆类型、建设区域等确定其运行状况；
[0070] 步骤13：确定计及微电网与电动汽车充电站接入的配电网结构示意图，如图2所示。
[0071] 步骤2)中综合考虑并网微电网不同的运行状况，以及电动汽车充电站的充放电特性对配电网的运行状况进行分析，具体步骤为：
[0072] 步骤21：对配电网无故障状态下进行运行分析，包括并网型微电网与配电网间的功率互动(如图3所示)、独立运营电动汽车充电站与配电网间的功率互动两种状况(如图4所示)；
[0073] (1)并网型微电网与配电网间的功率互动
[0074] 此时，微电网与配电网间的功率互动状况则依赖于大电网系统的运行状态。
[0075] 1)当大电网系统负荷处于峰值时：此时段的电价比较高，应尽可能的减少微电网从配电网购买的电量，降低微电网运营成本。因此，在计及微网内电动汽车充电负荷的
基础上，微电网发电出力有富裕，此时微电网向配电网输出功率，一定程度上缓解大电网运行的压力；若此时微电网内供电不足，为避免造成大电网负荷“峰上加峰”的负担，此时微电网将与大电网断开连接而孤岛运行，微网内储能与电动汽车充电站参与放电操作，来满足微电网内常规负荷的用电需求，在配电网负荷过峰后并网，此时储能和电动汽车进行充电来进行电量补充。
[0076] 此时，微电网与配电网间的互动功率计算模型为：
[0077]
[0078] 式中：ΔPM→W(t)为此时段微电网向配电网输送的功率；PDG(t)为微网内分布式电源的出力；PL(t)为微电网内的负荷功率；PEV·ch(t)为微网内电动汽车充电站的充电需求功率。
[0079] 2)当大电网系统负荷处于平均运行水平时，此时微电网并网运行。微电网内的电动汽车充电站此时段内为充电负荷，当微电网内的分布式电源出力能够满足微网内所有负荷需求时，富余电量将对储能进行充电，若再有富裕则输送到外电网；若此时微电网内分布式电源无法满足其内部负荷(包含电动汽车充电负荷)的用电需求时，微电网内储能设备将联合外部电源共同作为微电网负荷的补充电源欠电量将由外电网来补充。
[0080] 此时，配电网向微电网输送的功率计算模型为：
[0081] PW→M(t)＝PL(t)+PEV·ch(t)-PESS·dis(t)-PDG(t)
[0082] 式中：PW→M(t)为该时段配电网向微电网输送的功率；PESS·dis(t)为储能的放电功率。如果PW→M(t)＞0，则说明此时微电网内电源出力小于负荷需求；否则，微电网将向外电网输送功率，功率大小为|PW→M(t)|。
[0083] 3)当大电网系统负荷处于低谷时期，此时微电网并网运行，此时电价较低，因此微网内储能设备与电动汽车均处于充电状态，外电网作为微电网系统供电的有力补充。
[0084] 此时，配电网向微电网输送的功率计算模型为：
[0085] PW→M(t)＝PL(t)+PEV·ch(t)+PESS·ch(t)-PDG(t)
[0086] 式中：PBat·ch(t)为该时段微电网内储能设备的充电功率；如果PW→M(t)＞0，则说明此时微电网内电源出力小于负荷需求；否则，微电网将向外电网输送功率，功率大小为|PW→M(t)|。
[0087] 由上述分析可知，当配电网与微电网均无故障发生时，除了配电网处于峰值负荷时期之外，其他时间段，配电网均可作为微电网的备用电源。当微电网内供电不足时，微电网从外电网购买电量来满足微网内负荷用户的用电需求。从而减少微电网内因供电不足而造成的停电用户数和户均停电时间，整体上提高配电网的供电可靠性。
[0088] (2)独立运营电动汽车充电站与配电网间的功率互动
[0089] 1)运行状况分析
[0090] 如图2中通过
变压器T2接入配电网的电动汽车充换站，其充放电策略则同样依赖于电网的运行状态。因为独立运营的电动汽车充电站一般为公交公司管理建设的电动公交动力电池充换站，其充放电时间受车辆行驶特性的影响。由分析可知，公交车集中充电时间一般为电网运行负荷处于低谷时间，此时也只作为电网的充电负荷，根据站内电动汽车及蓄电池的充电需求，合理安排充电。
[0091] 在电网负荷峰值时，可以选择换电池的方式进行电量补充。对于换下的电池根据其残余电量的多少，在保证电池最低
荷电状态限值的要求下，合理安排其参与放电操作，向电网馈送电力来辅助电网的安全运行，在电网负荷较低时再安排进行充电。即可理想的认为充电站在电网负荷峰值时不进行充电，负荷值处于平值时进行适当充电，低谷时期进行集中充电，从而确保电网的安全运行。
[0092] 2)电动汽车充电站充放电功率计算模型
[0093] ①在大电网负荷峰值时期，充电站向电网输送的功率为：
[0094]
[0095] 式中：PEV→W(t)为该时段电动汽车充电站向电网输送的功率；N1为充电站内在该时段可参与放电的电动汽车数量， 为第i辆电动汽车在t时刻的放电功率；N2为该时段充电站内可参与放电的备用蓄电池的数量， 为第j台蓄电池在t时刻的放电功率；其中i＝1,2,3····N1，j＝1,2,3····N2。
[0096] ②在大电网负荷处于平值和低谷阶段时，充电站不再向电网馈送电能，只作为电网的充电负荷。此时充电站的充电功率为：
[0097]
[0098] 式中：PEV·ch(t)为电动汽车充电站在t时刻的充电功率；n1为充电站内参与充电的电动汽车数量， 为第a辆电动汽车的充电功率；n2为充电站内参与充电的备用蓄电池的数量， 为第a台备用蓄电池的充电功率；其中，a＝1,2,3····n1，b＝1,2,3····n2。
[0099] 步骤22：在不同区域故障时分析配电网运行策略，包括接入点上游区域出现故障、接入点下游区域出现故障两种情况。
[0100] (1)接入点上游区域出现故障
[0101] 对于故障隔离后形成的无故障的孤岛区域的运行状况，可根据区域的组织架构和接入电源情况进行分析：
[0102] 1)若故障隔离后的孤岛区域内含有微电网和微电网外的配电网用电负荷时，如图2中的变压器T2故障时故障隔离后的下游区域，微电网内的分布式电源同时也承担了孤岛区域微电网外部的配电网用电负荷。同时，储能设备将联合微网内的电动汽车充电站，根据孤岛区域的功率平衡状况来参与放电操作。当孤岛区域内的电源总出力小于总负荷需求时，为保证微网内重要负荷的可靠用电，将首先对微电网外的配电网负荷进行削减。如果微电网内的负荷用电也无法完全满足时，则将根据优先级对微网内负荷进行逐级削减。此时，区域内的功率平衡状况分析计算为：
[0103] ΔP1(t)＝PDG(t)+PESS·dis(t)+PEv·dis(t)-Pwl(t)-Pl(t)
[0104] 式中：PDG(t)为区域内分布式电源出力；PESS·dis(t)、PEv·dis(t)分别为微电网内储能与电动汽车充电站的放电功率；Pwl(t)为微电网内常规负荷功率，Pl(t)为无故障区域内的配电网负荷。当ΔP1(t)＜0时，区域内供电不足，将进行负荷削减操作。
[0105] 2)若形成的无故障孤岛区域内含有多个微电网时，各微电网可类似等效为不同的电源。当微电网内有富裕功率时，可以向微电网本身之外的负荷进行供电。当微电网内部供电不足时，可以吸收从其他有富余电量的微电网输出的电能。即各微电网不仅可以为孤岛区域内配电网负荷供电，彼此之间也可以进行
能源的共享。当无故障区域内的总电源出力小于总的负荷需求时，则将根据负荷优先级进行负荷削减。其中，微电网内的负荷优先级高于微电网外的配电网负荷。若所有微电网均无富裕电量时，各微电网将转为独立孤岛运行状态，此时无故障区域内的配电网负荷将被迫全部停电，微电网内的负荷供电情况则依据于微电网各自的孤岛运行状况。此种情况下区域内的功率平衡状态分析计算为：
[0106]
[0107] 式中： 为区域内第k个微电网的富余功率；当ΔP2(t)≥0时，区域内电源出力能满足负荷的需求，所有负荷正常用电；当ΔP2(t)＜0，并且 时，将对部分配电网负荷进行削减；当 时，各个微电网转为孤岛运行，区域内的所有配电网负荷停电。
[0108] 3)当充电站与微电网同时存在时：若微电网内有富裕功率，则将富裕功率输送给配电网；若微电网内无富裕功率，则微电网将转为孤岛运行。此时微电网即等效为区域内的电源点。而此时，对于无故障孤岛区域来说，电动汽车充电站可看作为该区域的储能设备，其放电功率大小依赖于各等效电源点的出力大小与区域内配电网负荷需求功率的差值，以及受限于充电站此阶段的最大放电功率。即，此种情况下充电站的放电功率计算模型为：
[0109]
[0110] 其中，充电站在该时段的最大输出功率为：
[0111] PEV·dismax(t)＝PEV→W(t)
[0112] 式中：m为区域内的微电网个数， 为第τ个微电网的富裕功率；Pl(t)为区域内配电网负荷的功率需求；PEV·dismax(t)为此阶段充电站的最大可放电功率。
[0113] 当 时，将按负荷优先级对负荷进行削减。
[0114] 4)若孤岛区域内不含微电网，而含有独立运营的电动汽车充电站和配电网负荷时。此时充电站将根据站内接入车辆的荷电状态，以及保证后续的行驶需求的情况下，合理安排车辆及蓄电池，进行集中放电操作，为孤岛区域内的其他用电负荷进行供电。当充电站的放电功率小于区域内的配电网负荷需求时，则将对负荷按优先级进行削减。当ΔP4(t)＝Pl(t)-PEV·dismax(t)＞0时，将按负荷优先级对区域内配电网负荷进行削减。
[0115] (2)接入点下游区域出现故障
[0116] 当故障发生在微电网接入点的下游配电网节点时，如图2中的用户负荷3发生故障，此时将通过分段开关进行故障隔离。由于下游隔离区域内没有分布式电源的接入，故障区域内负荷的停电时间将持续到故障修复。而对于故障点上游的并网型微电网和独立运营的电动汽车充电站，将不受故障影响而并网运行，其运行状况可按配电网无故障情况进行分析。当故障发生在并网型微电网的内部时，则微电网将转为孤岛运行。微电网内的故障处理方法与一般微电网故障隔离方法，以及运行策略相同。
[0117] 当微电网或电动汽车充电站接入点所在的电力主线路发生故障时，如图2中的P1或P2点发生故障，此时微电网将转为孤岛运行，电动汽车充电站也与电网断开不进行充放电操作。此时，故障线路上的配电网负荷将全部停电，直至故障修复。
[0118] 步骤3)中基于对新型配电网在不同工作状态下的运行策略，采用序贯蒙特卡洛法对计及电动汽车充电站与并网型微电网接入后的配电网供电可靠性进行评估，具体步骤如图5所示：
[0119] 步骤31：读取配电网各元件原始数据，确认仿真时限，并初始化系统的仿真时间T＝0；
[0120] 步骤32：根据公式
[0121]
[0122] 计算系统内所有元件的无故障工作时间序列TTF，并选取无故障工作时间最小的元件为故障元件，即TTFi＝min[TTF]；
[0123] 步骤33：在T→T+TTFi时间段内，系统无故障运行。此时段内可依据步骤S31中运行策略来分析配电网的运行状况，统计在电网负荷高峰期，微电网内由于供电不足而造成的负荷削减的用户数与削减功率。累计仿真时间T＝T+TTFi；
[0124] 步骤34：判断仿真时间T是否达到仿真时限，即T≥Tlim？若是，则执行步骤S8；若否，则执行下一步；
[0125] 步骤35：在枚举出故障元件i之后，再产生一个随机数，计算出故障元件的修复时间TTRi。
[0126] 步骤36：在T→T+TTRi时段内，系统内元件i发生故障。首先应判断故障元件所在区域，若故障点位于微电网和电动汽车充电站的接入点的上游区域内，或故障隔离后形成的孤岛区域内有微电网或电动汽车充电站接入，则对该区域进行分析；若故障点位于微电网和电动汽车充电站的接入点的下游区域内，即形成的孤岛区域内不包含有其他类型的分布式电源，则该区域内的负荷全部停电，停电时间为故障修复时间TTRi；若故障节点位于某微电网内部，则该微电网转为孤岛运行，其运行策略同孤岛微电网运行策略。累计仿真时间T＝T+TTRi和负荷用户的停电时间。
[0127] 步骤37：判断判断仿真时间T是否达到仿真时限，即T≥Tlim？若是，则执行步骤S8；若否，则跳转到S2，继续执行仿真；
[0128] 步骤38：根据各负荷点的停电次数与停电时间，计算各节点及系统的相关可靠性指标。
[0129] 实施例：
[0130] 本算例是在IEEE RBTS BUS6的F4
馈线的基础上进行改进，如图6所示，在原网络的基础上加入了一个独立运营的电动公交充电站(Electric Bus Station)，本算例中设独立运营的电动公交充电站内有12辆电动公交车，每辆电动汽车的动力电池容量为87kW·h，快充方式下的额定充放电功率为60kW，慢充方式下的充放电功率为12kW。在每辆车装载一
块动力电池的基础上，充电站内另配有用于电池更换的备用动力电池12块。同时，在改进的系统中通过接入分布式电源与储能设备，形成了两个微电网W1和W2。其中，W1为居民小区微电网，其内部的光伏装机功率为800kW，小区地下
停车场中电动汽车充电站EV1中设有50辆车辆型号相同私家电动汽车，各车辆的动力电池容量为45kW·h，慢充充电方式下的充放电功率为3.5kW；W2则为园区微电网，其内部的光伏装机容量为1MW，
风电机组由2台0.8MW的风机组成，储能系统ESS的容量设置为500kW·h。其中，风机的
切入风速为4m/s，额定风速为12.5m/s，
切出风速为25m/s。W2中的EV2充电站内电动汽车数量同样设为50辆，车辆的动力电池容量和充放电功率与W1中的相同。仿真系统中的变压器、线路等电力设备元件的可靠性参数。而配电网系统内负荷水平的高峰时段为7:00-11:00和18:00-22:00，平时段为11:
00-18:00，低谷时段为22:00-次日7:00。
[0131] 对于此电动公交充电站，本算例设为该站为2条公交线路上行线的首发站，每条线路配有6辆公交车按时序运营。其中各班次车辆的发车时间与停运时间如表1所示。运营期间公交车会在充电站进行一次换电，以满足整天的运营需求。对于微电网内电动汽车接入的时间特性如表2所示。
[0132] 表1各班次车辆的发车时间与停运时间
[0133]1号线出发时间 1号线停运时间 2号线出发时间 2号线停运时间
5:30 20:50 5:40 20:50
5:50 21:10 6:00 21:10
6:10 21:30 6:20 21:30
6:30 21:50 6:40 21:50
6:50 22:10 7:00 22:10
7:10 22:30 7:20 22:30
[0134] 表2微电网内电动汽车接入的时间特性
[0135]
[0136] 根据不同类型电动汽车的行驶时间特性，可知在不同时间节点，各充电站内接入的电动汽车的数量，如表3所示。电动汽车充电站参与配电网或微电网的功率调度，可根据不同时间点站内的接入的电动汽车数量，以及各车辆的荷电状态来决定充电站总的充放电功率的大小。同时，考虑电动汽车的运营与车主的行驶需求，电动公交车在接入电网时，在车载与备用动力
电池荷电状态低于0.65时，将不参与放电操作。私家电动汽车荷电状态在低于0.5时，同样不参与放电操作。
[0137] 表3各充电站内接入的电动汽车的数量
[0138]
[0139] 因本仿真系统通过在原有系统的基础上进行改进，其中在负荷节点LP18-LP21区域加分布式电源和储能而构成微电网W1系统，在节点LP36-LP40区域形成微电网W2系统，并在LP32所在的支线路上接入电动汽车充电站。因此，根据各区域电源结构与运行策略的不同，对各区域内的负荷节点的用电可靠性提高的效果也不相同。表4则从各区域内列举了比较典型的负荷节点的年平均停电时间在系统改造前与改造后的差异比较，来反应不同区域内负荷节点可靠性改变的效果。
[0140] 表4差异比较
[0141]
[0142]
[0143] 基于本章节对配电网系统不同运行状况下，各部分之间的功率互动策略，对形成的新型仿真系统的供电可靠性进行了相应评估指标的计算分析，并与原系统的可靠性指标进行了对标，计算结果如表5所示。
[0144] 表5可靠性指标对标
[0145]
