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。     

一种配电网可靠性评估新方法

提出一种基于最小配电区域和蒙特卡洛模拟混合法的复杂配电网可靠性评估算法。根据块具有整体性且元件故障后果一致的特性,将网络分块创建了以最小配电区域为基础的配电网络简化模型,在简化网络模型的基础上利用蒙特卡洛模拟法得到整个配电网络和各负荷点的可靠性概率分布指标。文末应用该算法对RBTS-BUS6系统进行可靠性评估,算例表明该算法实用。     

计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估

多变的天气环境和电气量等运行条件会对电力系统短期运行的可靠性产生重要的影响。研究了计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估。建立了基于支持向量机的天气预测模型,并将其与元件短期可靠性模型相结合,以反映气温、风速、天气状况、元件服役时间、负荷水平等运行条件的影响;拓展了短期可靠性指标,并开发了相应的评估算法;通过短期可靠性评估实现了系统薄弱环节定位。对修正的IEEE RTS-79系统的算例分析表明所提模型和算法是合理有效的。该方案可应用到短期运行规划和在线调度领域,为规划和运行人员的科学决策提供必要的决策依据和技术支持。     

考虑时变因素的配电系统可靠性分析

在传统配电系统可靠性分析的基础上,考虑了实际运行过程中气候条件、元件老化这两类不确定因素,使元件故障率成为时间的函数,并将其与时变负荷模型和停电损失费用模型相结合,基于Monte-Carlo法编制了可靠性评估算法,以计算负荷点及整个系统的可靠性与经济性指标,并通过算例分析说明了考虑不确定时变因素后对可靠性指标的影响程度,以此说明本算法的有效性.     

考虑时变因素的配电系统可靠性分析

在传统配电系统可靠性分析的基础上,考虑了实际运行过程中气候条件、元件老化这两类不确定因素,使元件故障率成为时间的函数,并将其与时变负荷模型和停电损失费用模型相结合,基于Monte-Carlo法编制了可靠性评估算法,以计算负荷点及整个系统的可靠性与经济性指标,并通过算例分析说明了考虑不确定时变因素后对可靠性指标的影响程度,以此说明本算法的有效性。     

配电网可靠性薄弱元件辨识模型及应用

可靠性跟踪方法是辨识电力系统薄弱环节的主要方法之一,通过跟踪分析可得到各元件对系统可靠性指标的贡献率,分析得到系统的薄弱环节。基于配电网分块算法和可靠性跟踪准则,提出配电网元件可靠性双层分摊模型,深入分析了可靠性跟踪指标,基于跟踪结果辨识出系统的薄弱环节,并给出可靠性的改善措施。应用可靠性跟踪原理以及双层分摊模型,对IEEE RBTS BUS6系统以及某地区实际配电系统进行了算例分析,辨识出以上系统的薄弱环节,并给出了可靠性改善措施。     

计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估

多变的天气环境和电气量等运行条件会对电力系统短期运行的可靠性产生重要的影响.研究了计及天气预测的电力系统运行可靠性短期评估.建立了基于支持向量机的天气预测模型,并将其与元件短期可靠性模型相结合,以反映气温、风速、天气状况、元件服役时间、负荷水平等运行条件的影响;拓展了短期可靠性指标,并开发了相应的评估算法;通过短期可靠性评估实现了系统薄弱环节定位.对修正的IEEE RTS-79系统的算例分析表明所提模型和算法是合理有效的.该方案可应用到短期运行规划和在线调度领域,为规划和运行人员的科学决策提供必要的决策依据和技术支持.     

采用瞬时概率的运行可靠性短期评估

提出运行可靠性短期评估的概念和算法,基于元件实时可靠性模型研究运行状态对系统可靠性的影响,基于马尔柯夫过程的瞬时状态概率进行系统状态预测和评估,研究系统在当前运行状态下的短期可靠性水平。通过分析与算例表明,系统短期与长期的可靠性存在不同,基于瞬时概率进行评估才能表征系统短期的可靠性水平。进一步综合考虑系统状态的可能性与严重性,定义了指标精度。按照概率大小进行系统状态选择,按照指标精度进行状态截止,并研究了状态截止精度随预测时间的变化关系,表明短期评估只需选择少量系统状态就能满足较高的评估精度,具备在线应用的前景,通过算例IEEE-RTS进行了验证。     

配电系统可靠性评估实用方法的研究

提出一种新的区域节点定义方法,并基于广度优先搜索法构造复杂配电系统等效模型,采用区域节点行向量法进行配电系统可靠性评估。首先给出区域节点的定义,运用广度优先搜索算法将网络等效为由区域节点和开关元件组成的模型,然后根据区域节点行向量评估负荷点及系统的可靠性指标。在该模型和算法中,区域节点的定义使区域划分更直接有效,其形成算法以支路为对象,操作简单,网络适应性强;利用新的区域节点行向量进行可靠性评估,便于考虑开关装置故障的影响,使其更具实用性。通过对RBTS算例和某实际10 kV配电系统的评估以及对现有分区方法的比较,证明了该模型和算法在简化网络提高运算速度上有明显优势,在适应网络结构变化方面具有较好的鲁棒性。     

基于双向层级结构的计及开关故障的配电系统可靠性评估

提出了一种基于双向层级结构的计及开关故障的配电系统可靠性评估算法。首先以断路器或隔离开关为边界元件将配电系统划分为断路器块和隔离开关块,并提出了基于广度遍历算法的分块方法。为简化可靠性评估过程,采用顺向层级矩阵传递元件块故障对下游负荷可靠性指标的影响,采用逆向层级矩阵传递隔离开关块故障对上游负荷可靠性指标的影响。分析了开关与相邻元件块故障后果的异同,提出了将开关可靠性数据融合至相邻元件块中通过双向传递过程计及开关故障的影响。应用该算法对RBTS-BUS6进行可靠性评估,结果表明该算法能显著提高计算效率,适用于计及开关故障的复杂配电系统可靠性评估。     

配电系统中变电站智能化升级策略

代表变电站技术发展趋势的智能变电站是智能电网的重要组成部分。智能变电站的配置对系统安全与经济运行具有重要影响,是值得研究的重要问题。在此背景下,研究了计及可靠性的配电系统中变电站智能化升级问题。首先,以变电站智能化升级成本和用户停电损失之和最小化为目标函数,考虑系统平均停电时间(system average interruption duration index,SAIDI)和电量不足平均值(average energy not supplied,AENS)这2个可靠性指标不超过给定阈值等约束条件,构建了配电系统中变电站的智能化升级优化模型。之后,发展了针对配电系统故障的故障清除模型,提出了评估用户停电时间的比较准确的方法。接着,对用户停电时间和用户停电损失函数进行线性化处理,得到变电站智能化升级问题的混合整数线性规划模型,并采用高效商业求解器求解。最后,以IEEE RBTS-Bus 4配电系统和丹麦某中压配电系统为例来说明所提方法的基本特征。     

一种基于半马尔柯夫过程的配电系统可靠性经济评估方法

针对配电系统故障时间分布不确定的特点,提出了基于半马尔柯夫过程的可靠性经济评估通用方法。建立元件寿命、预防维修时间和修理时间服从任意分布的可靠性评估模型,引入用户停电损失函数研究系统在不完善预防维修情况下的停电损失;通过实例证明了该方法的正确性,显示出该方法对Homogenous M arkov和W e ibu llM arkov算法的兼容性、有效性,同时更清晰地反映了元件故障持续时间分布对系统可靠性经济指标的影响。     

基于Semi-Markov的配电可靠性成本估计

针对配电系统故障时间分布不确定的特点,提出了基于半马尔柯夫过程的可靠性成本评估通用方法。建立元件寿命、预防维修时间和修理时间服从任意分布的可靠性评估模型,引入用户停电损失函数研究系统在不完善预防维修情况下的停电损失;通过实例证明了该方法的正确性,显示出该方法对Homogenous Markov和Weibull Markov算法的兼容性、有效性,同时更清晰地反映了元件故障持续时间分布对系统可靠性经济指标的影响。     

计及风电场的发输配电系统可靠性评估

考虑风速时序性和自相关性的特点,建立了风速的自回归移动平均(auto-regressive and moving average,ARMA)模型,并结合常规机组、线路和变压器等状态模型,建立了基于蒙特卡罗仿真方法的风电场可靠性模型,对含风电场的发输电组合系统进行可靠性评估,同时建立了发输电组合系统的多状态机组等值模型,将该等值模型与配电系统相结合,计算了平均停电频率和停电电量损失等配电网可靠性指标,通过分析和比较可靠性指标研究了风电场对配电系统可靠性的影响,结果表明风电机组的接入对提高电力系统可靠性具有一定的作用。     

基于成功概率的配电系统可靠性评估新方法

针对传统方法对于复杂配电系统建模复杂或难以克服精度与速度关系的问题,提出了一种配电网可靠性评估的新方法.引入"元件平均成功运行概率"的概念,在进行网络拓扑分析的基础上,只需要一次遍历,即可得到负荷点的故障率和成功运行概率,进而可得负荷点的故障持续时间等所有可靠性指标.该方法的网络模型不会因分支馈线的增多而变得复杂,通过简单的数学运算即可快速准确地得到可靠性指标.通过IEEE RBTS测试系统中的一条主馈线和一条实际系统馈线的计算,证明了该方法具有原理清晰、编程简单、结果准确、计算快速的特点,可有效地进行配电网可靠性分析.     

Teaching distribution system reliability evaluation using MonteCarlo simulation

Analytical techniques for distribution system reliability assessment can be effectively used to evaluate the mean values of a wide range of system reliability indices. This approach is usually used when teaching the basic concepts of distribution system reliability evaluation. The mean or expected value, however, does not provide any information on the inherent variability of an index. Appreciation of this inherent variability is an important parameter in comprehending the actual reliability experienced by a customer and should be recognized when teaching distribution system reliability evaluation. This paper presents a time sequential Monte Carlo simulation technique which can be used in complex distribution system evaluation, and describes a computer program developed to implement this technique. General distribution system elements, operating models and radial configurations are considered in the program. The results obtained using both analytical and simulation methods are compared. The mean values and the probability distributions for both load point and system indices are illustrated using a practical test system     

一种面向运行可靠性的短期负荷预测方法研究

与传统可靠性相比,电力系统运行可靠性反应的是系统短期运行行为对可靠性的影响,需建立一种面向运行可靠性的短期负荷预测模型,既能提供充裕度指标评估所需的概率模型,又能提供系统安全性评估所需的精确模型。因此,文章通过对历史气候数据进行模糊聚类,提取相似日负荷构成样本数据并进行小波分解,利用改进的PSO-RVM算法对各小波分量进行预测和叠加,以得到预测日负荷序列的均值和概率模型,仿真表明该方法预测准确率较高,可为运行可靠性充裕度、安全性评估提供负荷数据支撑。     

基于网络等值法的配电网可靠性研究

配电网可靠性评价是电力系统可靠性研究的重要环节,电力部门必需保证配电网的可靠性。为此,介绍了对带有复杂分支馈线的配电网进行可靠性评估的网络等值法的基本原理。该方法用等效元件代替一部分网络分支馈线,从而将复杂网络逐步等值为简单的辐射形配电网,然后通过等效的简单辐射网计算系统的可靠性指标,从而运用可靠性指标对配电网的可靠性进行评价。最后通过实例来验证该等值法的有效性、可行性。     

基于网络等值法的配电网可靠性研究

配电网可靠性评价是电力系统可靠性研究的重要环节,电力部门必需尽力保证配电网的可靠性。介绍了对于带有复杂分支馈线的配电网进行可靠性评估的网络等值法的基本原理。该方法首先用等效元件代替一部分网络分支馈线,从而将复杂网络逐步等值为简单的辐射形配电网,然后通过等效的简单辐射网计算系统的可靠性指标,从而运用可靠性指标对配电网的可靠性进行评价,通过实例验证了等值法的有效性。     

基于FMEA法的复杂配电网可靠性评估新算法的研究

为了解决大规模复杂配电系统的可靠性评估,以故障模式与后果分析法为基本原理,通过对配电网拓扑进行分析,提出了利用故障关联矩阵进行复杂配电网可靠性评估的新算法。该算法首先根据配电网拓扑结构生成故障关联矩阵,然后通过矩阵运算即可得出各个负荷点的可靠性指标,最后综合负荷点可靠性指标计算系统可靠性指标。仿真实例表明该算法简单有效,适合大规模复杂配电网的可靠性评估。