【正文】 在評估過程中，深入考慮了母線和開關(guān)的故障以及系統(tǒng)的檢修對于供電可靠性指標(biāo)的影響。在 DT 中的空閑的位置填1。故障率鄰接表 AT 中元素的順序和網(wǎng)基結(jié)構(gòu)鄰接表 DT 的第三列至第五列對應(yīng)的邊的順序一致。(8)定義 N 行 1 列的平均負荷鄰接表 ALT 反映各負荷點的平均負荷，在通尤 T 中的空閑位置填1。連通系的分解可基本沿用文獻中描述的方法。定義入點為開關(guān)節(jié)點或熔短器節(jié)點且所有出點都處于分閘狀態(tài)(末梢點或聯(lián)絡(luò)開關(guān)節(jié)點)的最小配電區(qū)域為末梢區(qū)域。分別為: ()kp???,其中 p 是最小配電區(qū)域 p 包含的邊的集合。26第 4 章 簡化模型的配電系統(tǒng)供電可靠性評估方法由上文可知，為了減小評估的計算量，對于供電可靠性的分析應(yīng)該分連通系以區(qū)域為單位進行。需要注意，如果故障區(qū)域的入點是可自動分斷開關(guān)，該開關(guān)就是動作開關(guān)，因此不存在 B 類負荷點。年停電時間為年故障率與開關(guān)倒閘操作時間的乘積。區(qū)域l3 設(shè)置了故障，假設(shè)開關(guān)動作可靠，Kl 為動作開關(guān)。30(1)區(qū)域故障后果分析區(qū)域故障后，根據(jù)先后順序，開關(guān)狀態(tài)的實際變化過程如下:首先，故障發(fā)生后動作開關(guān)分閘。③虛擬開關(guān)的狀態(tài)變化、網(wǎng)絡(luò)拓撲并求出各個不同時刻的網(wǎng)形鄰接表 CT0④確定各負荷點類型:根據(jù)動作開關(guān)虛擬分閘后、故障虛擬隔離后(如果動作開關(guān)不是故障區(qū)域的入點，故障隔離后還要將動作開關(guān)合閘)以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)虛擬合閘后的網(wǎng)形鄰接表 C，T、C 乃以及 C 乃，通過分析31其中各個負荷點的潮流情況，即可以確定其具體類型:A 類負荷點:故障后 A 類負荷點不受影響，其供電可靠性指標(biāo)不發(fā)生變化，因此不必過多考慮。如果饋線和開關(guān)兩側(cè)之間沒有明顯的斷開點，則開關(guān)的故障完全相當(dāng)于與該開關(guān)相連的兩個區(qū)域同時發(fā)生故障。④正常運行方式下的聯(lián)絡(luò)開關(guān)在絕大多數(shù)時間內(nèi)都處于分閘狀態(tài)，因此發(fā)生故障的概率以及故障后的影響很小，為了簡化評估過程，設(shè)置故障時不必考慮。與故障情況類似，臨時檢修也是隨機事件，因此一般都將臨時檢修歸入故障進行計算。C 類負荷點在當(dāng)前檢修下的年停電率為檢修的母線(主變壓器)或配電線路的年計劃檢修率，每次停電時間為對應(yīng)的聯(lián)絡(luò)開關(guān)的合閘操作時間，年停電時間為年計劃檢修率與聯(lián)絡(luò)開關(guān)的合閘操作時間的乘積。負荷點 i 的年停電率凡、年停電時間 u，和平均停電時間 ri 分別為:負荷 i 的年停電率 λ年停電時間 181。(5)本文得出了故障或檢修情況下配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方案，并在滿足元件電氣極限容量和繼電保護電流整定值約束的前提下進行了最小甩負荷，以此為基礎(chǔ)，考慮了網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)以及元件的電氣極限容量和繼電保護電流整定值對于供電可靠性指標(biāo)的影響。(2)綜合上述工作，得出了綜合考慮通過配電自動化進行配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)條件下的配電系統(tǒng)供電可靠性評估方法(3)采用 vc++.60 實現(xiàn)了包含上述全部內(nèi)容的配電系統(tǒng)供電可靠性評估應(yīng)用軟件。類似的，根據(jù)各個負荷點的具體類型可以求出其在當(dāng)前檢修下的供電可靠性指標(biāo)，應(yīng)該將同一類型的所有負荷點一并進行計算。(2)主變電站 10kv 母線檢修(主變壓器)時，由該母線(主變壓器)供電的負荷點中，有聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連的負荷點可以轉(zhuǎn)移到當(dāng)前連通系中其它的電源點供電(為 C 類)，沒有聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連的負荷點只有等到檢修完成后才能恢復(fù)供電(為 D 類.)。而對于下游區(qū)域內(nèi)的計算只需要進行一次，通過分析故障虛擬隔離后及聯(lián)絡(luò)開關(guān)虛擬合閘后的網(wǎng)形鄰接表 CTz 及 C 乃(兩種情形下 C 乃相同)，即可確定其中的負荷點類型并進行計算，具體的分析及計算過程和上文中類似。③搜索聯(lián)絡(luò)開關(guān)時，如果設(shè)置故障的開關(guān)是隔離開關(guān)，則從與該開關(guān)相連的兩個區(qū)域的所有的不是末梢點并且也不是聯(lián)絡(luò)開關(guān)點的出點開始。②搜索聯(lián)絡(luò)開關(guān)時，應(yīng)該從與該母線相連的所有的源點開始。如果是非末梢區(qū)域，則搜索初始狀態(tài)的網(wǎng)形鄰接表 CT，找出與故障區(qū)域相連的聯(lián)絡(luò)開關(guān)。設(shè)置故障后，虛擬開關(guān)狀態(tài)的變化并進行網(wǎng)絡(luò)拓撲，通過分析不同時刻網(wǎng)形鄰接表CT 中各負荷點的潮流情況，就可以確定其類型。此外，與故障下游有潛在連接關(guān)系的區(qū)域內(nèi)的負荷點，由當(dāng)前連通系內(nèi)除過為故障區(qū)域(開關(guān))供電的電源點之外的其它電源點供電，不受28當(dāng)前故障影響，也屬于 A 類負荷點。C 類負荷點:指在故障下游區(qū)域內(nèi)且有聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連的負荷點，受當(dāng)前故障影響但可以通過聯(lián)絡(luò)開關(guān)的合閘操作切換到當(dāng)前連通系內(nèi)的其它電源點供電，在當(dāng)前故障下的年停電率為故障區(qū)域、母線或開關(guān)的年故障率。每次停電時間為開關(guān)倒閘操作時間。網(wǎng)絡(luò)拓撲就是根據(jù)配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)(DT)和開關(guān)的當(dāng)前狀態(tài)(CT 第一列)求出配電系統(tǒng)的運行方式 CT 其余各列)的過程，網(wǎng)絡(luò)拓撲跟蹤完成后，CT 中的非 0 元素反映得到供電的有向邊，其方向就是潮流的方向。圖 33 一個典型配電系統(tǒng)的最小配電區(qū)域 區(qū)域可靠性參數(shù)的等效計算區(qū)域是故障的最小范圍，當(dāng)其中中任一元件故障時，必然會造成整個區(qū)域停電，因此供電可靠性評估時，每個區(qū)域都相當(dāng)于一個串聯(lián)系統(tǒng)，可以求出其等效參數(shù):根據(jù)公式 、最小配電區(qū)域 p 的等效故25障率人 λpp。因此，區(qū)域是故障以及停電的最小范圍，可以區(qū)域為單位分析供電可靠性。連通系 2 中包含 4 個節(jié)點，即節(jié)點231113。(6)定義 N 行 1 列的檢修平均持續(xù)時間鄰接表 RT‘反映各主變電站10kv 母線節(jié)點和各配電線路的檢修平均持續(xù)時間，在 RT/中的空閑位置填1。而一徹描述以相應(yīng)的節(jié)點為端點的邊的故障率。而描述節(jié)點 i 是否過負荷，若過負荷則 dzi=l，否則 dzi=0。由于類型相同的負荷點可以一起進行計算，因此比較 FMEA 法而言，基于故障擴散的可靠性評估方法的計算效率有了明顯的提高，但是對于復(fù)雜系統(tǒng)，直接使用該方法仍然具有一定的難度，而且該方法沒有深入考慮母線和開關(guān)的故障對于供電可靠性指標(biāo)的影響。最小配電區(qū)域是指相互連通的若干饋線段構(gòu)成的子網(wǎng)絡(luò)，其外部端點全部為開關(guān)節(jié)點或末梢點。λs、γs 分別表示串聯(lián)系統(tǒng)等效后的故障率(年/次)、平均故障修復(fù)時間(小時)。 負荷配電系統(tǒng)可靠性評估時，系統(tǒng)中的負荷與評估結(jié)果之間有密切的聯(lián)系。如果操作元件兩側(cè)和饋線之間沒有明顯的斷開點，則操作元件的故障完全相當(dāng)于與該操作元件相連的兩個區(qū)域同時發(fā)生故障:如果操作元件兩側(cè)和饋線之間有明顯的斷開點，操作元件故障后可以迅速斷開與相鄰兩個區(qū)域的連接，從而能夠盡快恢復(fù)相鄰兩個區(qū)域的供電。它們的功能主要是傳送電能。與故障情況類似，臨時檢修也是隨機事件，因此實際計算時，通常都將臨時檢修率歸入故障率中，本文中的檢修僅指計劃檢修。年或次/臺。(4)從文獻中提出了在故障、檢修和過負荷情況下，以甩負荷總量最小為目標(biāo)函數(shù)，以配電系統(tǒng)中各個元件的電氣極限容量和繼電保護電流整定值為約束條件的配電網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)算法，該算法是對配電自動化條件下進行配電系統(tǒng)供電可靠性評估的關(guān)鍵，因此需要將該算法作為子程序加以實現(xiàn)。(4)現(xiàn)有的供電可靠性評估方法沒有考慮配電系統(tǒng)的自動化對于供電可靠性指標(biāo)的影響。然后，通過對樹的前序遍歷，逐層計算連接在不同層饋線上的負荷點可靠性指標(biāo)，找到表示上層饋線上的元件對下層饋線上負荷點可靠性影響的等效串聯(lián)元件，這樣遞歸遍歷下去，直到求出整個系統(tǒng)的負荷點可靠性指標(biāo)，進而求出整個系統(tǒng)的供電可靠性指標(biāo)。然后進行向下等效過程。⑤再取最短基本最小路中的一個元件和非最小路中的兩個元件的組合，形成三階割集。第二步由最小路樹導(dǎo)出基本最小路。其處理原則如下:①對于分支線，如果其首端裝有烙斷器，那么分支線上的元件發(fā)生故障，熔斷器熔斷，故障不影響其它支線。其基本思想是:對每一負荷點，求取其最小路?？赏ㄟ^最小割集中的元件組合來尋找可能引起 PLOC 事件的停運組合，如二階停運組合可以通過選擇三階割集中的所有二階組合來獲得。解析法是根據(jù)電力系統(tǒng)元件的隨機參數(shù)，建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)值計算方法獲得系統(tǒng)的各項指標(biāo)，它可以進一步分為馬爾可夫法和網(wǎng)絡(luò)法兩類，馬爾可夫法能夠較好的處理各種復(fù)雜情況，但當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，該方法將變得十分繁復(fù)，網(wǎng)絡(luò)法是配電系統(tǒng)供電可靠性評估中最為常用的傳統(tǒng)方法。 配電系統(tǒng)供電可靠性評估研究的現(xiàn)狀及方法國外，對于配電系統(tǒng)供電可靠性評估的研究起步較早。因此，對配電系統(tǒng)供電可靠性的研究，是保證供電質(zhì)量、實現(xiàn)電力工業(yè)現(xiàn)代化的重要手段，對促進和改善電力工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和管理、提高經(jīng)濟效益和社會效益以及進行城市電網(wǎng)建設(shè)和改造有著重要作用。為了適應(yīng)市場的需要，各國電力公司重點研究和發(fā)展可靠性。其實質(zhì)就是用最科學(xué)、經(jīng)濟的方式充分發(fā)揮發(fā)供電設(shè)備的潛力，保證向全部用戶不斷供給質(zhì)量合格的電力，從而實現(xiàn)全面的質(zhì)量管理和全面的安全管理。分析了母線故障、開關(guān)故障、斷路器及熔斷器發(fā)生拒動等對供電可靠性的影響，并且在配電系統(tǒng)供電可靠性評估中綜合考慮了上述影響。(2)為了避免電力系統(tǒng)超高壓、遠距離、大機組、大容量的優(yōu)越性被不利因素的影響所抵消，對可靠性的研究也日益迫切。一旦配電系統(tǒng)或設(shè)備發(fā)生故障或進行檢修，往往就會同時造成系統(tǒng)對用戶供電的中斷，直到配電系統(tǒng)及其設(shè)備的故障或檢修被排除或修復(fù)，恢復(fù)到原來的完好狀態(tài)，才能繼續(xù)對用戶供電。而在我國， 《電力事故調(diào)查規(guī)程》中己將 10KV 用戶供電可靠率列入供電安全考核項目之中，并且主管部門提出的供電企業(yè)的一流標(biāo)準中，配電系統(tǒng)用戶供電可靠率(市中心+市區(qū)+城鎮(zhèn))不低于 99.%，用戶年平均停電時間小于 小時。國內(nèi)，對配電系統(tǒng)供電可靠性的研究始于上世紀 80 年代初期，晚于發(fā)電和輸電系統(tǒng)的研究。在對系統(tǒng)中各元件狀態(tài)的搜索，列出全部可能的系統(tǒng)狀態(tài)的過程中，首先對系統(tǒng)進行預(yù)想事故的選擇，確定負荷點失效事件(即故障集)，并對各個預(yù)想事件進行潮流分析和系統(tǒng)補救，形成事故影響報表，將這些失效事件(事故)和影響報表統(tǒng)一存放在預(yù)想事故表中。FMEA 方法比較簡單，并且網(wǎng)絡(luò)模型與配電系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)有著自然的相似，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變大時各種故障后果分析將變得十分冗長。對于最小路上的元件，處理原則為:①如果系統(tǒng)無備用電源，那么最小路上的每個元件發(fā)生故障或檢修，均會引起負荷點的停運。一個切斷所有基本最小路的最小割集也將切斷所有的輔助最小路。②若一元件出現(xiàn)的次數(shù)等于 NP，則該元件構(gòu)成一階最小割集，這樣就迅速找出全部一階最小割集。若有必要，對四階以上的最小割集可以此類推求出。首先利用前向搜索算法確定斷路器動作影響范圍、利用故障擴散方法確定故障隔離的范圍，從而可以確定節(jié)點的故障類型(根據(jù)受故障影響的時間不同，將所有節(jié)點分為不受故障影響、受故障影響時間為隔離時間、受故障影響時間為隔離時間加切換操作時間、受故障影響時間為故障修復(fù)時間 4 種類型)。由于系統(tǒng)中元件數(shù)目眾多、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此具有計算量大、計算過程繁瑣的不足。目前自動化在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)日益廣泛，在進行供電可靠性評估時如果不考慮其影響，所得到的結(jié)果肯定同樣不能真實反映系統(tǒng)的實際運行情況。11第 2 章 配電系統(tǒng)的供電可靠性指標(biāo)及模型建立可靠性指標(biāo)及模型是進行配電系統(tǒng)供電可靠性評估的前提和基礎(chǔ)，在進行分析時，一般把研究對象劃分為元件和系統(tǒng)兩個層次川。(小時/次)。(3)平均停電時間 ri(小時/次):指負荷點 i 因配電系統(tǒng)元件故障或檢修而造成停電的每次停電的平均持續(xù)時間。產(chǎn) M 是由檢修狀態(tài)向正常工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)移率，它與檢修持續(xù)時間馬互為倒數(shù)。需要注意的是，可自動分斷開關(guān)的拒動狀態(tài)包括操作時的拒動(未分閘和未合閘)和故障后的拒動(故障后應(yīng)分閘而未分閘)兩種情況，不可自動分斷開關(guān)則只有操作時的拒動，操作時的拒動一般不會造成故障的擴大，而且在運行中也很少發(fā)生，對可靠性指標(biāo)的影響不大，在分析時可以忽略不計，因此，本文中操作元件的拒動僅指故障后可自動分斷開關(guān)的拒動(包括由于繼電保護不可靠使其它開關(guān)越級跳閘所造成的拒動以及由于開關(guān)自身的原因所造成的拒動，如果系統(tǒng)實現(xiàn)自動化，則繼電保護不可靠所造成的影響可以在很短時間內(nèi)消除，只考慮由于開關(guān)自身原因所造成的拒動)。關(guān)于負荷的具體模型及計算在后文中敘述。λp、γp 今分別表示并聯(lián)系統(tǒng)等效后的故障率(年/次)、平均故障修復(fù)時間(小時)。因此，建立了配電系統(tǒng)可靠性簡化模型并進行最小配電區(qū)域分解后，可以最小配電區(qū)域為單位依次設(shè)置故障并分析可靠性。 配電系統(tǒng)的可靠性簡化模型文獻[251 和[27]提出了一種基于圖論的配電系統(tǒng)簡化模型，將開關(guān)(包括斷路器、負荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器等)、T 接點和末梢點看20作是節(jié)點，而將饋線段看作是邊獷但是該模型僅描述到主變電站的10kv 出線，并且沒有考慮有關(guān)供電可靠性計算的數(shù)據(jù)。(2)定義 N 行 5 列的網(wǎng)形鄰接表 CT 反映當(dāng)前的運行方式，其中的元素cli 描述節(jié)點 i 所處的狀態(tài)(一般的，上一級電源的等效點、母線節(jié)點、T 接點均認為處于合閘狀態(tài)，末梢點、聯(lián)絡(luò)開關(guān)節(jié)點均認為處于分閘狀態(tài))，1 表示合、0 表示分。21(4)定義 N 行 4 列的平均故障修復(fù)時間鄰接表 RT 反映各節(jié)點和邊的平均故障修復(fù)時間，其中的元素 911 描述節(jié)點 i 的平均故障修復(fù)時間。(9)定義 N 行 1 列的開關(guān)拒動概率鄰接表 PT 反映各開關(guān)節(jié)點發(fā)生拒動的概率，在 PT 中的空閑位置填1。在發(fā)生故障或檢修時，受影響的健全區(qū)域內(nèi)的負荷可以轉(zhuǎn)移到同一個連通系中的其他電源點上，而不同連通系中的負荷則不能相互轉(zhuǎn)移。顯然，末梢區(qū)域沒有下游，當(dāng)其入點為可自動分斷開關(guān)且動作可靠時，末梢區(qū)域內(nèi)故障只影響其本身包含的用戶，而對其他用戶沒有影響。 故障或檢修的設(shè)置故障或檢修的設(shè)置就是在初始狀態(tài)(正常運行