【正文】 受故障影響的情況確定系統(tǒng)中各負荷點的類型。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。注意每次分析完成，都要將配電系統(tǒng)恢復(fù)為正常運行方式(恢復(fù) CT 為初始狀態(tài))。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。其次，將故障隔離并合上動作開關(guān)以恢復(fù)故障上游受影響的健全區(qū)域到原來的電源點供電，應(yīng)該指出的是，如果動作開關(guān)是故障區(qū)域的入點，則不能將動作開關(guān)合閘，且故障上游不存在受影響的健全區(qū)域。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。在此基礎(chǔ)上，可以得出區(qū)域故障后果分析的基本過程:①向前搜索動作開關(guān):從設(shè)置了故障的區(qū)域的入點開始，逆著潮流方向搜索初始狀態(tài)的網(wǎng)形鄰接表 CT，找出第一個可自動分斷開關(guān)。應(yīng)該注意，如果故障區(qū)域的入點是可自動分斷開關(guān)，該開關(guān)即為動作開關(guān)。②向后搜索聯(lián)絡(luò)開關(guān):如果設(shè)置了故障的區(qū)域是末梢區(qū)域，則直接進行下一步。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)。每次都從該區(qū)域的一個不是末梢點并且也不是聯(lián)絡(luò)開關(guān)點的出點開始順著潮流的方向搜索，到末梢點結(jié)束，只要遇到一個聯(lián)絡(luò)開關(guān)節(jié)點就停止，即每一個出點最多只對應(yīng)一個聯(lián)絡(luò)開關(guān)(這么做是為了保證配電系統(tǒng)的輻射狀連接)，將所有的出點都進行后就可以找出在當(dāng)前故障下應(yīng)該合閘的全部聯(lián)絡(luò)開關(guān)。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。B 類負荷點:如果動作開關(guān)不是故障區(qū)域的入點，肯定存在 B 類負荷點，可以通過分析 C，T 和 C 乃得到，這些負荷點在動作開關(guān)虛擬分閘后沒有潮流流入(C 乃中對應(yīng)行的第二、第三列元素之和必然等于一 2)并且在故障虛擬隔離后有潮流流入(C 乃中對應(yīng)行的第二、第三列元素之和必然不等于一 2)。C 類負荷點:可以通過分析 C 乃和 C 乃得到，這些負荷點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)。應(yīng)該指出的是，在搜索出所有應(yīng)該合閘的聯(lián)絡(luò)開關(guān)后，需將各個聯(lián)絡(luò)開關(guān)分別虛擬合閘并分析網(wǎng)形鄰接表CT 以找出與其對應(yīng)的 C 類負荷點。D 類負荷點:可以通過分析 C 乃得到，這些負荷點在所有應(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 乃中對應(yīng)行的第二、第三列元素之和必然等于一 2)。(2)主變電站 10kv 母線故障后果分析主變電站 IOkv 母線故障后果分析與區(qū)域故障時情形類似，只是需要注意以下幾點:①故障后虛擬隔離時，應(yīng)該將與該母線相連的所有的源點全部設(shè)為分閘狀態(tài)。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。(3)開關(guān)故障后果分析開關(guān)故障后的情況比較復(fù)雜，應(yīng)該深入討論。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。如果饋線和開關(guān)兩側(cè)之間有明顯的斷開點(斷開點的故障可以歸入其相鄰的饋線段中，以減少節(jié)點的數(shù)目)，開關(guān)故障后可32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。一般的，可以認為除隔離開關(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。開關(guān)故障后果分析也與區(qū)域故障時情形類似，只是需要注意以下幾點:①搜索動作開關(guān)時，應(yīng)該從設(shè)置了故障的開關(guān)開始。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)域的所有外部端點全部設(shè)成分閘狀態(tài)。如果設(shè)置故障的開關(guān)不是隔離開關(guān)，只需在 CT 中將該開關(guān)設(shè)成分閘狀態(tài)即可。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。如果設(shè)置故障的開關(guān)不是隔離開關(guān)，則從該開關(guān)開始。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。故障后果分析完成后，根據(jù)各個負荷點的具體類型就可以求出其在當(dāng)前故障下的供電可靠性指標(biāo)，為了進一步提高計算效率，應(yīng)該將同一類型的所有負荷點一并進行計算。 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斷開關(guān)動作(在實際運行中，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大(A類負荷點數(shù)量減少、B 類負荷點數(shù)量增加)，而故障下游所受影響不發(fā)生變化(C、D 類負荷點不變)。所以，故障后動作開關(guān)拒動時，應(yīng)該重新確定故障上游區(qū)域內(nèi)各個負荷點的類型，由于此時拒動開關(guān)相當(dāng)于一個隔離開關(guān)或負荷開關(guān)(故障時不能自動分斷)，可以將拒動開關(guān)的類型33(即網(wǎng)基鄰接表 DT 中的第一列)修改為 5 或 7 后，根據(jù) 中敘述的方法搜索新的動作開關(guān)并重新確定 B 類負荷點。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 類負荷點不變，不必重新確定。因此，為了提高評估的效率，設(shè)置故障后，對于其上游區(qū)域而言，應(yīng)該在兩種情形下(動作開關(guān)拒動及不拒動時)，分別分析其動作開關(guān)虛擬分閘后的網(wǎng)形鄰接表亡乃(兩種情形下 C，T 不同)及故障虛擬隔離后的網(wǎng)形鄰接表 C 乃(兩種情形下 CTZ 相同)、確定其中的負荷點類型并計算其供電可靠性指標(biāo)。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。 計劃檢修的影響系統(tǒng)中的檢修包括臨時檢修及計劃檢修。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。在實際運行中，為減少停電次數(shù)，計劃檢修經(jīng)常集中進行，通常將一條配電線路上的幾個串聯(lián)元件一并檢修、主變電站 10kv 母線和主變壓器一并檢修(如果是雙母線或兩臺主變并列運行，母線或主變壓器檢修時一般不會影響正常供電，可以不必考慮)。為了得到真實的供電可靠性指標(biāo)，根據(jù)運行中的實際情況，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行了設(shè)置(一并設(shè)置)。設(shè)置檢修后可以根據(jù)受當(dāng)前檢修的影響情況對各個負荷點歸類，并通過虛擬開關(guān)狀態(tài)變化(主變電站 1k0v 母線及主變壓器檢修時，須從系統(tǒng)中隔離。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)拓撲得出檢修虛擬隔離后(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荷點的潮流情況就可以確定其類型，并求出各個負34荷點在當(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。檢修時具體的分析及計算過程與故障時完全類似，只是需要注意以下幾點:(1)檢修后不存在受影響的上游區(qū)域(不存在 B 類負荷點)。(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.)。配電線路檢修時，由該配電線路供電的所有負荷點都只有等到檢修完成后才能恢復(fù)供電(為 D 類.)。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。D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，每次停電時間為其平均檢修持續(xù)時間。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。(3)當(dāng)前連通內(nèi)不由檢修的母線(主變壓器)或配電線路供電的負荷點，不受當(dāng)前檢修影響(為 A 類)，在當(dāng)前檢修下的年停電率及年停電時間為 O。應(yīng)該指出的是，從根本上講，計劃檢修并不是隨機事件，而是預(yù)先安排好的，事實上它是個運行管理的問題，除了必須滿足元件的檢修需要之外，它還受系統(tǒng)的檢修能力和實際狀況等其他因素的影響。本文按照運行中的一般情況進行了考慮，可以根據(jù)具體的檢修計劃得出更精確的結(jié)果。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。 供電可靠性指標(biāo)的計算依次設(shè)置各區(qū)域或開關(guān)故障(考慮開關(guān)的拒動影響)以及各主變電站IOkv 母線(主變壓器)或配電線路檢修，并分別計算當(dāng)前故障或檢修下35的供電可靠性指標(biāo)后，將結(jié)果累加就可求出各個負荷點的供電可靠性指標(biāo)。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。i 和平均停電時間表 γi 分別為:其中,? 是所有故障和檢修的集合,λy、181。y 分別為負荷點 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)。 供電可靠性評估流程基于簡化模型的配電系統(tǒng)供電可靠性評估流程如下圖所示:由圖 可見，由于將各個區(qū)域內(nèi)的所有元件當(dāng)作串聯(lián)元件一并考慮(也即只須依次設(shè)置各個區(qū)域故障并進行分析，而不必分別設(shè)置各個元件故障并進行分析)以及將類型相同的若干個負荷點一并計算其供電可靠性指標(biāo)(也即對負荷點歸類后再進行計算，而不必以負荷點為單位分別計算)，因此大大的減少了計算工作量。此外，由于在評估過程中根據(jù)系統(tǒng)的實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。36圖 42 配電系統(tǒng)故障或檢修情況下網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)流程37第 5 章 結(jié)論本文研究了一種考慮配電自動化條件下配電系統(tǒng)供電可靠性的評估方法，并實現(xiàn)了應(yīng)用軟件，經(jīng)過理論分析及算例結(jié)果驗證，可以得出以下結(jié)論:(1)提出的面向配電系統(tǒng)供電可靠性評估的配電網(wǎng)簡化模型和以最小配電區(qū)域為單位設(shè)置故障進行供電可靠性分析的方法，能夠顯著提高分析的效率。(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。(4)采用典型算例進行了測試和驗證，并與傳統(tǒng)供電可靠性評估方法進行了比較，結(jié)果表明:提出的方法是可行的，并具有計算效率高、能夠考慮更多的影響因素從而更加符合實際情況的優(yōu)點。(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。實際運行中，各個用戶的重要程度不是完全相同，故障或檢修后甩負荷時，首先應(yīng)甩去那些相對不重要的負荷，因此需要根據(jù)用戶的重要程度制定甩負荷的優(yōu)先級，甩負荷時按照優(yōu)先級從低到高的順序進行?？稍诒疚幕A(chǔ)上繼續(xù)研究，將甩負荷最小及甩負荷優(yōu)先級綜合考慮，以得到最合理的重構(gòu)方案，并求符合實際運行的供電可靠性指標(biāo)。38致 謝本文是在導(dǎo)師韓亞軍老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在論文的完成過程中以及四年學(xué)習(xí)期間,韓老師都付出了大量的心血和勞動,韓老師深厚的學(xué)術(shù)造詣和淵博的專業(yè)知識使我受益匪淺，同時,韓老師嚴謹務(wù)實的治學(xué)態(tài)度、勤奮進取的工作作風(fēng)以及平易近人的師長風(fēng)范都給我留下了深刻印象，這些必將對我以后的人生道路產(chǎn)生深遠的影響，能夠得到韓老師的教誨，我深感榮幸，謹向韓老師致以崇高的敬意和忠心的感謝!此外，在學(xué)習(xí)過程中還得到機電學(xué)院其他老師的指導(dǎo)和幫助，在此一并表達謝意!祝愿他們在今后的學(xué)習(xí)和工作中取得更大的成就!感謝我的父母、家人和朋友，他們在物質(zhì)上和精神上都給了我巨大的支持，他們的期望和鼓勵，是我不斷前進的動力!感謝所有幫助過我的人!39參考文獻[1]楊文宇，余健明，安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2022[2]別朝紅，系統(tǒng)自動化，1997，21(6):68 一 75 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