基于区域故障树开关合并的配电网可靠性评估

提出了一种基于区域故障树开关合并的复杂配电网可靠性评估方法。根据开关的特殊地位,将配电网划分为多个区域。之后以区域为评估对象,在构建区域故障树的基础上,提出基于开关合并的评估方法,先从各支路末端区域逆流合并开关求得最上层区域的可靠性指标,再从最上层区域沿各支路顺流合并开关,通过修改参数,在已知的上层区域指标的基础上计算相邻下层区域指标;最后综合区域可靠性指标及其系统差值求得系统指标。该方法避免了元件重复搜索,物理概念清晰,计算速度快。仿真结果验证了文中方法的正确性和有效性。     

考虑新型配电元件多状态可靠性模型的配电网可靠性评估

传统配电网可靠性评估模型难以模拟新型配电元件在传统工作与停运2种状态之外的新状态。针对该问题，提出一种考虑新型配电元件多状态可靠性模型的配电网可靠性评估方法。首先建立基于状态空间法的新型配电元件可靠性指标求解模型，该模型根据新型配电元件的子模块故障及其影响情况对新型配电元件进行状态划分，并建立新型配电元件马尔可夫模型，利用状态合并简化模型平稳状态概率求解，通过频率持续时间法计算考虑状态合并后的各状态可靠性指标，通过状态合并归总获取不同的可靠性状态及相应可靠性指标。在此基础上，建立基于状态空间蒙特卡洛法的含新型配电元件配电网可靠性评估模型，从而实现可靠性评估。最后，通过算例验证了该模型的有效性。     

基于最小路的配电网可靠性快速评估法

在配电网络规划改造的过程中，为了比产规划方案的供电可靠性，选取最佳的规划方案，需要进行评估工作，评估时首先建立可靠性评估的指标及其计算公式，然后使用一种基于最小的配电网可靠快速评估法，该法法先求各负荷点的最小路，再分别考虑最小路上的元件和非最小路上的元件对负荷可靠性的贡献，算法针对城市配电网的特点，考虑了分支线保护，隔离开关，负荷开关，计划检修，备用电源的影响。根据算法编写的可靠性计算软件用于实际配网规划中的可靠性评估，取得了满意的结果，为配电网络的规划设计和改造提供了依据。     

基于简化模型的复杂配电网可靠性评估

根据复杂配电网的结构特点,提出了一种符合实际运行、较为准确的可靠性评估算法.首先建立配电网简化模型,基于此以区域为单位进行评估,计及开关故障(包括断路器及熔断器的动作不可靠)和检修及自动化的影响,考虑了备用极限容量,进行以甩负荷最小为目标的网络重构,最后通过实例说明,得出各负荷点及系统的可靠性指标.     

基于元件层级和电源可达性的配电网可靠性评估混合算法

提出一种配电网可靠性快速评估算法以解决重复遍历网络拓扑的问题。以开关元件为界形成配电系统元件分区和负荷分区。提出建立元件等级和开关层级以直接判断动作保护元件的位置,结合高度稀疏的等效支路连接矩阵快速分析负荷与电源及备用电源之间的可达性,建立等效负荷故障后果模式列表。采用序贯蒙特卡罗模拟,根据元件所属分区搜索负荷故障类型,统计故障停电次数和停电时间,计算可靠性指标。分别以各元件分摊的负荷故障时间和系统缺供电能量辨识负荷点和系统的薄弱环节。算例验证结果表明,该算法能正确高效地计算可靠性指标,适用于复杂配电网可靠性评估。     

中压配电网元件运行可靠性评估

配电网元件的可靠性评估是配电网可靠性评估的基础。考虑配电网元件历史运行状况并结合该元件当前的运行状态和当前的运行环境,基于双态马尔科夫模型,建立了配电网元件的综合时变故障率计算模型,提出了中压配电网元件运行可靠性评估新算法。用新算法与用传统算法对算例的评估比对表明,新算法能够反应实时运行条件的变化。     

考虑敏感负荷需求和直流故障恢复能力的交直流混合配电网开关配置

通过合理配置隔离开关和断路器可以提升交直流混合配电网的可靠性.提出一种综合考虑敏感负荷可靠性需求和直流故障恢复能力的交直流混合配电网开关优化配置方法.针对敏感负荷的可靠性需求,建立兼顾经济性、停电次数与停电时间的开关优化配置模型;根据交直流混合配电网中不同类型元件故障导致负荷点停运时间的差异,同时考虑电压源换流器控制模型切换以及直流线路中负荷极间切换的故障恢复方式,对最小割集法进行改进,增加元件划分类型并建立接线切换域,实现计及交直流混合配电网恢复能力的可靠性指标的准确计算.算例结果验证了所提方法的合理性与有效性.     

基于配网重构的交直流混联配电网可靠性分析

传统10 kV等级供电区域为开环运行,并且区域之间联络开关都处于冷备用状态,一旦发生变压器故障,在联络开关闭合前负荷供电中断。同时变电站的主变设备设计容量大,主变压器平均负载率较低。一种好的解决方法是在传统10 kV交流配网中加入多端柔性直流互联装置建立交直流混联配电网。根据交直流混联配电网的特点,提出了一种适合于交直流混联配电网的可靠性评估方法,在保证系统可靠性的基础上,研究是否可以减小变压器容量冗余。建立了考虑备用元件的多端柔性直流互联系统的可靠性模型,采用支路交换法在变压器故障时进行配电网重构为负荷恢复供电。通过对加入多端柔性直流互联装置的10 kV配电网算例进行可靠性评估,结果证明了多端柔性直流互联装置接入配电网后,可以提高系统可靠性,同时根据系统配网重构的结果证明系统主变压器的设计容量可以减小。     

面向开关的复杂配电网可靠性评估简化模型

为简化复杂配电网的可靠性计算过程以及减少所要分析计算的元件数量,提出了一种面向开关的可靠性评估简化模型。首先依据开关属性及其在可靠性评估中的作用建立了开关因子模型,定义了配电网分级与分区的概念,建立了面向开关的复杂配电网可靠性评估模型。然后在分级分区的基础上建立了配电网简化网络拓扑,尝试了一种新的编号原则,提出了开关自动生成算法,从而完成了面向开关的复杂配电网可靠性评估简化模型的算法。对RBTS母线6计算的结果验证了所建模型的有效性。     

考虑天气影响的配电信息物理系统可靠性评估

电力与通信深度融合是配电网发展的趋势,而天气又是影响配电网可靠性最主要的要素之一,研究评估考虑天气影响的配电信息物理系统可靠性很有必要。首先,选取对电力元件故障和通信元件故障影响最大的天气要素,并对天气要素进行区间划分,构建适合分析电力元件故障和通信元件故障的天气状态模型;其次,结合配电网历史故障数据和历史天气数据,构建以天气状态为变量的电力元件故障概率模型和通信元件故障概率模型;接着,针对通信元件故障使得监视和控制失效而造成的后果评估,给出配电网失负荷量化分析方法;然后,综合考虑电力元件和通信元件故障,提出基于蒙特卡洛方法的配电网信息物理系统可靠性评方法;最后,在改进的IEEE 33节点测试系统进行仿真测试,验证了所提算法的可行性和有效性。     

考虑继电保护系统的新一代智能变电站可靠性评估

新一代智能变电站已成为变电站未来的发展方向。目前针对新一代智能变电站一次系统或继电保护系统可靠性的评估仅限于系统本身,并没有综合考虑这两个系统对新一代智能变电站可靠性的影响,从而导致评估得到的可靠性指标偏高。首先根据新一代智能变电站继电保护的结构,建立了基于最小路集算法的可靠性模型。然后提出一种综合考虑继电保护系统及一次设备的等效可靠性指标,并利用上述模型及等效指标计算新一代智能变电站的可靠性。最后通过算例验证了所提方法的有效性。     

考虑负荷恢复过程的配电网用电可靠性评估指标与方法

针对传统供电可靠性定义中未对停电后的负荷恢复过程(LRP)进行有效计及的问题,提出考虑LRP的配电网用电可靠性评估指标与方法.对配电网用电可靠性进行定义,对LRP责任区分进行阐明,并在此基础上从供电持续性、LRP影响、全局性和对比性4个维度建立配电网用电可靠性评估指标体系,其中重点从结果、过程及影响范围特征上对LRP影响进行描述,并提出全局性指标和对比性指标以满足实际工程中的单指标评估.对于供电持续性及LRP影响,考虑指标间相关性提出网络层次分析法、改进相关性权重法和改进逼近理想点排序法相结合的综合评估模型,以对用电可靠性进行综合评估.实例分析表明,所提指标与方法能对用户受到的停电影响进行精细化描述.     

基于无功能力考虑的配电系统可靠性评估

提出了一种考虑电网区域无功能力的配电系统可靠性评估方法。通过建立区域电网无功能力的数学模型,定义了无功能力的指标,并考虑了电压稳定性、节点电压水平和热稳定等安全约束条件。进而计算出无功能力参数的不确定性对配电系统可靠性的影响。考虑到网络运行条件对无功能力的影响,通过运用原始-对偶内点法计算确定网络运行时的状态。并在系统当前运行情况下模拟多种"N-1"故障,进行了验证仿真,最后在此条件下进行配电系统可靠性评估。算例中,分析了无功能力参数不确定的条件下对配电系统可靠性评估的影响,证明了此方法的有效性、可行性和实用性。     

配电系统开关优化配置的混合整数线性规划模型

配电系统中的开关设备可以有效提高系统的运行可靠性,而开关的种类以及安装的位置对配电系统运行可靠性的影响有所不同。在此背景下,研究了计及可靠性的配电系统中开关优化配置策略。首先介绍了在不同预想故障条件下用户停电时间的计算方法。之后构建了以开关投资费用、运行维修费用和用户停电损失费用之和最小,以可靠性指标在给定阈值内为约束条件的开关优化配置模型。通过对用户停电损失函数线性化处理,将所提出的模型转换为混合整数线性模型,并通过高效商业求解器进行求解。最后,对IEEE RBTS-Bus 4系统和某实际中压配电系统进行测试分析,算例结果说明了所提出的模型与求解方法的基本特征。     

配网自动化系统可靠性成本效益分析

提高配电系统供电可靠性是智能电网建设的重要目标,由于受多种因素的影响,供电企业为了提高配电网供电可靠性的投资行为具有较大的风险。在阐述了配电自动化系统的基本原理和结构特点的基础上,提出了配电自动化系统可靠性成本效益综合分析模型。结合配电系统可靠性的工程计算方法,通过对配电自动化系统在提高系统供电可靠性方面的成本和效益进行定量计算,结合正态云理论对配电自动化系统改造方案进行经济性评估,定义了多个综合评价指标,为电力管理工作者提供智能决策支持。通过对一个实际的配电系统进行计算分析,表明该模型具有较好的实用性和可行性。     

考虑事故–经济重构共同影响的配电网智能终端规划

随着智能电网建设的不断推进,信息系统与配电物理系统不断深入耦合,配电自动化程度势必越来越高,智能终端的规划设计在配电自动化建设发展中显得尤为重要。基于此,建立考虑事故–经济重构共同影响下的配电网智能终端双层规划模型。上层模型为系统综合投资成本和运行成本综合最优进行“二遥”(集遥信和遥测功能于一体的智能终端)、“三遥”(集遥信、遥测和遥控功能于一体的智能终端)终端选址、选型以及光缆铺设规划建模。基于上层规划结果,下层事故重构部分基于多场景事故停运时间分解法,结合各类可转移负荷的负荷–电源转移路径上智能终端配置状态,计及断路器是否支持遥控对系统可靠性造成的影响等,建立配电系统可靠性评估量化模型;下层经济重构部分则计及潮流约束、安全约束、拓扑约束和开关动作约束从而建立基于二阶锥松弛(second order cone programming,SOCP)的动态混合整数线性模型以分析规划结果在系统正常运行时的经济性。最终,整个双层模型采用离散二进制粒子群算法(discrete binary particle swarm optimization algorithm,BPSO)进行优化求解,并先后...     

计及风险扩散的智能变电站二次系统风险评估模型

智能变电站中引进智能电子设备和虚端子连接,促使在二次系统风险评估时需对智能电子设备间交互关系和智能站二次系统风险扩散过程进行深入研究。基于此,结合二次系统信息流和继电保护逻辑,建立基于功能关联的装置间依赖网络模型,以及保护进程-装置依赖网络模型;并根据部分装置发生故障风险后引发的风险扩散过程,建立二次系统风险扩散模型。最后基于保护系统算例,运用MATLAB仿真分析得到二次系统风险扩散的特征,并从保护系统规模、风险恢复参数和误操作角度对二次系统进行了风险评估,验证了文中所提模型与方法的有效性。     

智能用电小区综合用能评价

为了评价智能用电小区综合用能水平,提出了一种基于指标体系的智能用电小区综合用能评价方法。该方法首先结合智能用电小区发展特点,围绕居民用户、电网和环境三个方面建立初选智能用电小区综合用能评价指标体系,然后利用Delphi法对初选指标体系进行筛选优化,保证了指标的有效性和可靠性,应用层次分析法主观评价指标体系的一级指标和改进熵权法客观评价指标体系的二级指标,克服了单一赋权法局限性,最后建立了用于客观评价用能水平的综合评价模型。算例分析表明,该评价方法可有效的客观评价智能用电小区用能水平,可靠性高、可操作性强,具有良好的实用价值。     

基于全系统可靠性评估方法的海上油田群电网可靠性评估

海上油田群电力系统可靠性的优劣显著影响石油生产。考虑到该类电力系统是一个包含发电、输电、变电、配电系统的独立电力系统,故障时切负荷措施也不同于陆上电力系统,因此传统可靠性评估的模型和算法不能直接使用。文中基于全系统可靠性评估理论提出一种海上油田群电力系统可靠性评估方法,并建立了全系统可靠性指标体系。在状态采样时,根据全系统可靠性评估理论将全系统分为发输电系统采样和配电系统采样,并建立综合评估方法。在发输电系统状态评估中,考虑到海上油田群电网及其负荷的特点,建立基于优先脱扣的切负荷模型。在配电系统状态评估中,考虑了级联故障的影响。最后以某油田群电力系统为实际算例,得出全系统指标并分析4类故障的影响,验证了所提方法的正确性和有效性。     

含分布式电源的配电网可靠性评估

考虑未来配电网的发电和用电特征,提出计及网架拓扑结构、设备因素、电源出力和负荷需求的不确定性的配电网可靠性综合分析方法。基于网络等值法计算配电网各负荷点的系统侧电网故障率和修复率;针对配网的孤岛运行方式,计算反映电源出力和负荷需求的冗余不确定性的状态转换率参数,分布式电源的机械故障参数和孤岛系统的起动切换参数。最终应用马尔可夫模型,采用IEEE-RBTS BUS6配电网算例,对文中所提方法进行了验证。评估结果表明了该方法的精确性和快速性。