【正文】 ........................................................13 操作元件 ........................................................................................14 負(fù)荷 ................................................................................................16 系統(tǒng)的可靠性模型 ...............................................................................16 簡單系統(tǒng)的可靠性模型 ................................................................16 復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性模型 ................................................................17第 3 章 基于簡化模型的配電系統(tǒng)可靠性評估 ........................................19 配電系統(tǒng)供電可靠性評估的基本方法 ...............................................19 配電系統(tǒng)的可靠性簡化模型 ...............................................................19 基于簡化模型的基本處理 ...................................................................22 連通系及其分解 ............................................................................22 最小配電區(qū)域及其分解 ................................................................23iii 區(qū)域可靠性參數(shù)的等效計算 ........................................................24 故障或檢修的設(shè)置 ........................................................................25 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?........................................................................................25第 4 章 簡化模型的配電系統(tǒng)供電可靠性評估方法 ..................................26 故障后的負(fù)荷點(diǎn)歸類 ...........................................................................26 故障后果分析 .......................................................................................29 基于簡化模型的配電系統(tǒng)可靠性評估 ........................................29 動作開關(guān)拒動的影響 ....................................................................32 計劃檢修的影響 ............................................................................33 供電可靠性指標(biāo)的計算 .......................................................................34 供電可靠性評估流程 ...........................................................................35第 5 章 結(jié)論 ..................................................................................................37致 謝 ..............................................................................................................38參考文獻(xiàn) ........................................................................................................391第 1 章 緒論 配電系統(tǒng)供電可靠性評估研究的必要性電力系統(tǒng)可靠性是對電力系統(tǒng)按可接受的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和所需數(shù)量不間斷的向電力用戶供應(yīng)電力和電能能力的度量。根據(jù)當(dāng)前各供電企業(yè)計劃檢修的實(shí)際安排特點(diǎn)，在配電系統(tǒng)供電可靠性評估中，以各配電線路為單位設(shè)置檢修，并考慮了母線及主變壓器計劃檢修的情形，評估結(jié)果更加符合實(shí)際情況。(3)隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會的高度信息化、現(xiàn)代化，辦公設(shè)備的自動化，人們對電力的依賴性越來越深。據(jù)不完全統(tǒng)計，用戶停電故障中 80%以上是由配電系統(tǒng)故障引起的。顯然，這個水平比起國際先進(jìn)水平來，差距很3大。由于缺乏必要的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和行之有效的分析方法，發(fā)展較為緩慢。根據(jù)負(fù)荷點(diǎn)的故障集，從預(yù)想事故表中提取相應(yīng)故障的后果，計算負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)。 改進(jìn)的配電系統(tǒng)供電可靠性評估方法FEMA 法概念清晰、原理簡單，但是具有計算過程繁瑣、計算量大的不足。所以，參與計算的為元件停運(yùn)率(即故障率與6計劃檢修率之和)和停運(yùn)時間。因此，只要通過切斷基本最小路的故障元件對網(wǎng)絡(luò)元件進(jìn)行重新組合，就能充分地導(dǎo)出網(wǎng)絡(luò)的全部最小害集。③在 COUNT 數(shù)組中把對應(yīng)形成一階最小割集元件的值賦零，并壓縮COIJNT 數(shù)組。(3)網(wǎng)絡(luò)等值法實(shí)際的配電系統(tǒng)往往由主饋線和副饋線構(gòu)成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。根據(jù)節(jié)點(diǎn)的故障類型，便可得出各個負(fù)荷點(diǎn)以及系統(tǒng)的供電可靠性指標(biāo)。隨著配電系統(tǒng)的迅9速發(fā)展，這個缺點(diǎn)進(jìn)一步的突出，對于部分特復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，采用現(xiàn)有的方法甚至很難得到評估結(jié)果。針對以上不足，本文總結(jié)和繼承了前人的成果及經(jīng)驗(yàn)，在對配電系統(tǒng)的特點(diǎn)和現(xiàn)狀進(jìn)行整體分析并綜合考慮影響評估指標(biāo)的各種因素后，提出了一種配電系統(tǒng)的供電可靠性評估方法，主要工作有:(1)建立了面向配電系統(tǒng)供電可靠性評估的配電系統(tǒng)的簡化模型，并將配電系統(tǒng)分解為一些最小配電區(qū)域，各個最小配電區(qū)域內(nèi)部不含有操作元件。本文將對配電系統(tǒng)的供電可靠性評估理論進(jìn)行研究，給出評估的參數(shù)及指標(biāo)，并建立元件的可靠性模型和網(wǎng)絡(luò)的可靠性模型模型。(3)年計劃檢修率刃(次/。以上三個指標(biāo)之間存在著以下關(guān)系: ()?iuir?? 系統(tǒng)的供電可靠性指標(biāo) 系統(tǒng)的供電可靠性指標(biāo)反映系統(tǒng)因故障或檢修而造成供電中斷的嚴(yán)重程度，可以根據(jù)負(fù)荷點(diǎn)的供電可靠性指標(biāo)經(jīng)過計算后得出，常用指標(biāo)有:(1)系統(tǒng)平均停電頻率 ASIFI(次/)ASll 汀是指系統(tǒng)中運(yùn)行的用戶在一年時間內(nèi)的平均停電次數(shù)，可以用一年內(nèi)用戶停電的累積次數(shù)除以配電網(wǎng)供電的總用戶數(shù)來估計，計算公式為: ()NiSAIFT i??? //?用 戶 總 數(shù)用 戶 斷 電 持 續(xù) 時 間 總 和 (2)系統(tǒng)平均停運(yùn)持續(xù)時間 AS 石 Dl(小時/)AS 石 Dl 是指系統(tǒng)中運(yùn)行的用戶在一年時間內(nèi)經(jīng)受的平均停電持續(xù)時間，可以用一年時間內(nèi)用戶經(jīng)受的停電持續(xù)時間的總和除以該年中由配電網(wǎng)供給的用戶總數(shù)求得，計算公式為: () iiNUSAID??? //用 戶 總 數(shù)用 戶 斷 電 持 續(xù) 時 間 總 和 (3)用戶平均停電持續(xù)時間 AC 力 Dl(小時/)AC 石 Dl 是指一年中每個受停電影響的用戶每次停電所持續(xù)的時間，它反映了該系統(tǒng)里停電用戶的電源、設(shè)備的備用情況，可以用一年時間內(nèi)用戶停電持續(xù)時間的總和,計算公式: iiNUCAID ???? //用 戶 斷 電 總 次 數(shù)用 戶 斷 電 持 續(xù) 時 間 總 和() 13 元件的可靠性模型配電系統(tǒng)由許多特有的元件所組成，如:架空線路、配電變壓器、隔離開關(guān)、熔斷器等。 操作元件操作元件是指執(zhí)行開關(guān)操作、使系統(tǒng)狀態(tài)和拓?fù)浒l(fā)生改變的元件，14包括斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器等。該模型比較全面的考慮了操作元件的故障狀態(tài)，然而，并非在任何情況下都必須使用如此完備的模型。 系統(tǒng)的可靠性模型 簡單系統(tǒng)的可靠性模型串聯(lián)和并聯(lián)是配電系統(tǒng)中元件之間的最基本、最簡單的連接關(guān)系，可靠性評估時，可以將串聯(lián)系統(tǒng)或并聯(lián)系統(tǒng)等效為一個元件進(jìn)行計算，從而可以簡化計算的復(fù)雜程度。類似的，可以得到多元件并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性計算公式及等效參數(shù)。關(guān)于可靠性簡化模型的建立以及最小配電區(qū)域的分解在后文中有詳細(xì)的敘述。本文將對該模型進(jìn)行補(bǔ)充，將上一級電源(或系統(tǒng))以及各個主變電站的 10kv 母線也當(dāng)作節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)供電可靠性評估的需要，增加了節(jié)點(diǎn)類型，補(bǔ)充了各負(fù)荷點(diǎn)(負(fù)荷點(diǎn)也作為末梢點(diǎn))以及其它一些與供電可靠性計算有關(guān)的數(shù)據(jù)。對于母線節(jié)點(diǎn)，Cli5ci 中的元素?zé)o意義，可填1。即卜 914 描述以相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)為端點(diǎn)的邊的平均故障修復(fù)時間。(10)定義 N 行 1 列的開關(guān)操作時間鄰接表 TT 反映各開關(guān)節(jié)點(diǎn)的操作時間，在 TT 中的空閑位置填1。因此對于供電可靠性的分析可以分連通系進(jìn)行，這樣可以大大減少計算量。最小配電區(qū)域的分解可基本沿用文獻(xiàn)中描述的方法，注意應(yīng)該將配電開閉所以及小區(qū)變中的 10kv 母線節(jié)點(diǎn)包含在內(nèi)。系統(tǒng)中的元件包括母線、開關(guān)及饋線段(變壓器等其它元件已經(jīng)在建模時通過等效歸算到其所在的饋線段上)，由于饋線段以及配電開閉所、小區(qū)變中的 10kv 母線包含在區(qū)域內(nèi)，只需依次設(shè)置各個區(qū)域、主變電站 10kv 母線以及開關(guān)的故障即可。為了提高評估的準(zhǔn)確性，應(yīng)該深入考慮母線和開關(guān)的故障(包括開關(guān)的拒動)以及系統(tǒng)檢修的影響。其次將受影響的健全區(qū)域恢復(fù)到原來電源點(diǎn)供電(動作開關(guān)合閘)。D 類負(fù)荷點(diǎn):指在故障區(qū)域內(nèi)以及在故障下游區(qū)域內(nèi)且無聯(lián)絡(luò)開關(guān)相連的負(fù)荷點(diǎn)，由于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的限制，受當(dāng)前故障影響且只能等故障恢復(fù)后才能繼續(xù)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。負(fù)荷點(diǎn) LP13可以在故障隔離后恢復(fù)到原來的電源點(diǎn) Sl 供電，為 B 類。最后，將全部應(yīng)該合閘的聯(lián)絡(luò)開關(guān)依次合閘以將故障下游受影響且可以轉(zhuǎn)移的健全區(qū)域切換到當(dāng)前連通系內(nèi)的其它的電源點(diǎn)供電，如果是末梢區(qū)域故障，則下游不存在受影響的健全區(qū)域。C 類負(fù)荷點(diǎn):可以通過分析 C 乃和 C 乃得到，這些負(fù)荷點(diǎn)在故障虛擬隔離后沒有潮流流入(C 乃中對應(yīng)行的第二、第三列元素之和必然等于一 2)并且在聯(lián)絡(luò)開關(guān)虛擬合閘后有潮流流入(C 乃中對應(yīng)行的第二、第三列元素之和必然不等于一 2)。一般的，可以認(rèn)為除隔離開關(guān)之外，系統(tǒng)中的其它開關(guān)和饋線之間都有明顯的斷開點(diǎn)。 動作開關(guān)拒動的影響故障后動作開關(guān)拒動時，故障上游的第二個可自動分?jǐn)嚅_關(guān)動作(在實(shí)際運(yùn)行中，3 基于簡化模型的配電系統(tǒng)可靠性評估二階及二階以上拒動發(fā)生的概率很小，為了簡化分析過程，本文只考慮一階拒動)，與故障后動作開關(guān)可靠時相比較而言，故障上游受影響的范圍擴(kuò)大(A類負(fù)荷點(diǎn)數(shù)量減少、B 類負(fù)荷點(diǎn)數(shù)量增加)，而故障下游所受影響不發(fā)生變化(C、D 類負(fù)荷點(diǎn)不變)。為了得到真實(shí)的供電可靠性指標(biāo)，根據(jù)運(yùn)行中的實(shí)際情況，本文以各配電線路為單位設(shè)置檢修，對于主變電站 IOkv 母線和主變壓器的檢修則另外進(jìn)行了設(shè)置(一并設(shè)置)。年停電時間為年計劃檢修率與平均檢修持續(xù)時間的乘積。y 分別為負(fù)荷點(diǎn) i 在故障或檢修 j 后，計算整個配電系統(tǒng)的供電可靠性指標(biāo)?？稍诒疚幕A(chǔ)上繼續(xù)研究，將甩負(fù)荷最小及甩負(fù)荷優(yōu)先級綜合考慮，以得到最合理的重構(gòu)方案，并求符合實(shí)際運(yùn)行的供電可靠性指標(biāo)。此外，由于在評估過程中根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況深入的考慮了母線和開關(guān)的故障以及系統(tǒng)檢修的影響，因此提高了評估的準(zhǔn)確程度。應(yīng)該指出的是，從根本上講，計劃檢修并不是隨機(jī)事件，而是預(yù)先安排好的，事實(shí)上它是個運(yùn)行管理的問題，除了必須滿足元件的檢修需要之外，它還受系統(tǒng)的檢修能力和實(shí)際狀況等其他因素的影響。配電線路檢修時，斷開相應(yīng)的出線開關(guān)即可)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞贸鰴z修虛擬隔離后(或出線開關(guān)斷開后)以及聯(lián)絡(luò)開關(guān)虛擬合閘后的網(wǎng)形鄰接表 C 乃、C 乃(如果是配電線路檢修，不能將聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘，C 乃和 C 乃相同)，分析不同時刻各個負(fù)荷點(diǎn)的潮流情況就可以確定其類型，并求出各個負(fù)34荷點(diǎn)在當(dāng)前檢修下的供電可靠性指標(biāo)，最后設(shè)置完所有的檢修后將結(jié)果累加。而故障下游所受影響與故障后動作開關(guān)可靠時類似，C、D 類負(fù)荷點(diǎn)不變，不必重新確定。②故障后虛擬隔離時，如果設(shè)置故障的開關(guān)是隔離開關(guān)，應(yīng)該依次將 CT 中與該開關(guān)相連的兩個區(qū)域的所有外部端點(diǎn)全部設(shè)成分閘狀態(tài)。D 類負(fù)荷點(diǎn):可以通過分析 C 乃得到，這些負(fù)荷點(diǎn)在所有應(yīng)該合閘的聯(lián)絡(luò)開關(guān)都虛擬合閘后仍然沒有潮流流入(C