基于开关特性的配电网可靠性等效叠加评估算法

考虑到各种开关在配电网故障时呈现的开断特性不同,提出基于开关特性的配电网可靠性等效叠加评估算法。该算法在网络分区及区域最小路矩阵形成过程中将元件可靠性指标等效叠加于开关,获得开关等效可靠性矩阵;以开关为分析对象,根据区域最小路矩阵和开关等效可靠性矩阵计算负荷点可靠性指标。IEEE RBTS Bus 2、4、6测试系统计算结果表明所提方法能够避免冗余分析、减少计算量,有力提升了计算速度和效率。     

基于复杂辐射状配电系统简约模型的可靠性评估算法

建立了一种配电网简约模型,提出了开关节点和负荷区间等概念以及适用于复杂辐射状配电系统的可靠性评估算法。该算法只需考虑开关节点和负荷区间对故障的影响,不需具体到系统各个元件,通过遍历搜索分析故障事件的影响、评估其可靠性。对于分支馈线较多的配电系统,该算法在原理和编程上具有优势,且能计及开关故障、备用电源和计划检修等多种情况。利用C 语言计算RBTS母线6系统的可靠性指标,验证了该算法的正确性和有效性。     

基于贝叶斯网络和分块技术的配电网可靠性评估

提出一种基于贝叶斯网络的配电网可靠性评估算法。以配电网可靠性评估的分块为基础,建立配电网4层贝叶斯网络,即元件层、分块层、负荷点层和系统层。根据配电网分块形成的等效网络,建立元件层和分块层间的关系;通过解析枚举分块及开关元件的故障,得到负荷点的节点类型,建立分块层和负荷点层间的关系,并通过矩阵存储实现负荷点可靠性计算;建立负荷点层和系统层间的关系,实现系统可靠性计算。根据贝叶斯网络的双向推理功能,提出通过元件可靠性参数辨识负荷点薄弱环节的方法,及通过各元件分摊的期望缺供电量指标辨识系统薄弱环节的方法。对RBTS母线2等算例系统进行可靠性评估和分析,验证了算法的正确性和高效性。     

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.     

基于分块关联矩阵的中压配电网可靠性评估分块算法

结合中压配电网结构特点,提出基于分块关联矩阵的中压配电网可靠性评估分块算法。首先形成配电网分块,然后提出了分块关联矩阵的构造方法。基于此,在以块为单位进行故障解析模拟时,通过递归故障块的前后向块来确定故障影响范围,可大量节省故障枚举时间和重复的开关元件搜索时间。同时在分块关联矩阵形成后可不再考虑网络结构,方便求得带子馈线及备用电源的配电网可靠性指标。应用该算法对可靠性测试系统进行了可靠性评估,算例表明该算法计算准确,计算过程简单且便于分析系统中的薄弱点。     

复杂中压配电网可靠性评估新方法

提出了一种基于馈线分区和等值法相结合的复杂中压配电网可靠性评估算法。根据配电网络的拓扑结构,以开关为边界,将馈线网络进行分区,形成配电网络的区域节点模型。然后对简化网络进行分层,采用网络可靠性等值方法,将配电网络区域节点模型等效为简单的纯辐射状网络模型,利用故障模式及故障后果分析法计算负荷点的可靠性指标。采用邻接矩阵表示网络拓扑,通过对邻接矩阵的搜索和修改实现馈线的分区以及网络的等值过程。通过对RBTS算例的计算,证明该算法适合于复杂中压配电网的可靠性评估。     

基于元件组的复杂配电网可靠性评估

为了提高配电网可靠性评估的计算效率,在深入分析故障模式与后果分析法(failure mode and effects analysis, FMEA)机制的基础上,提出了基于配电网中的开关元件进行分区的方法,以配电网中的断路器或者分段开关作为边界元件对配电网分区,形成元件组,以元件组为基本单元进行可靠性分析,考虑了负荷转移和潮流约束的影响,将单个元件对负荷点的可靠性的影响转变为元件组整体对负荷点的可靠性的影响.算例结果验证了该方法的有效性.     

复杂中压配电网的可靠性研究

针对复杂中压配电网的特点,提出了一种复杂中压配电网络可靠性评估快速算法—化简分块算法。该评估算法利用网络等值,将各分支馈线等效为等值元件,再利用邻接矩阵将简化后的系统划分为若干块,然后以块为单位进行故障分析,计算中采用基于故障扩散的搜索方法确定故障节点类型,从而计算每个负荷点以及馈线和系统的可靠性指标。利用该算法可快速地实现网络的可靠性评估,通过算例证实了其高效性和工程实用性。     

基于可靠性指标逆流传递和顺流归并的配电网可靠性评估

针对含主电源和一个备用电源的配电网,提出一种快速可靠性评估算法。该算法将配电网分成连接主电源至备用电源的主网络和余下的支网络。先通过元件可靠性指标的逆流传递求支网络各结点的逆流可靠性指标,并用接于主网络各支结点的等效元件替代相应的支网络。再用故障模式影响分析(failure-mode-effect-analysis,FMEA)法计算主网络各结点的可靠性指标和支结点的顺流可靠性指标。然后,通过片可靠性指标的顺流归并求支网络各结点的顺流可靠性指标。综合逆流和顺流可靠性指标即得支网络各结点的可靠性指标。该算法考虑了断路器和分段开关操作时间的差异,它不仅具有FMEA法的准确度,而且计算速度比已有方法快得多。算例仿真验证该方法的有效性。     

微网接入对配电网供电可靠性影响分析

分布式电源越来越多的被接入到配电网中,在改变配电网运行方式的同时也给配电网的可靠性评估方法带来影响。提出一种含微网接入的配电网可靠性指标计算方法。首先以小时为功率变化基本单位,建立风机、光伏、储能装置输出功率的时序模型,并制定储能装置的充放电策略。对元件发生故障后的系统进行区域划分,根据区域划分结果和孤岛内负荷优选模型确定各个负荷点的停电时间。在此基础上,通过蒙特卡洛模拟法计算可靠性指标。以改进的IEEE RBTS BUS6系统为算例,计算了微网接入前后的各项可靠性指标,分析了微网的接入在改善配电网供电可靠性方面的作用。     

基于网流规划的发输电组合系统可靠性评估模型研究

发输电组合系统的可靠性评估主要采用解析法和蒙特卡洛模拟法。这两个方法各有优点，但在可靠性评估过程中都要反复进行潮流计算，以判断是否违反运行约束，从而确定系统是否处于故障状态，并计算恢复策略实施过程中的负荷削减量，这将花费大量的计算时间。为改善发输电组合系统可靠性评估的计算效率，缩短评估时间，适应实时在线评估的需要，该文提出基于网流规划(NFP)的评估算法。计算结果表明，此算法是高效和合理的。     

油田配电网的可靠性与灵敏度分析

针对油田配电网的特点,采用网络等值与最小路相结合的方法对其进行可靠性评估。提出采用灵敏度分析的方法寻找系统的薄弱环节。首先利用网络等值法对配电系统进行化简,然后利用最小路法求出各负荷点的可靠性指标,最后计算可靠性指标对元件的灵敏度大小并排序。利用VisualC＋＋6．0实现配电网可靠性评估的程序设计。结合华北油田某配电网的具体实例进行可靠性评估并进行灵敏度分析,以验证算法和程序的正确性。     

基于潮流估计和分块负荷削减的配电网可靠性评估算法

基于中压配电网闭环设计、开环运行的特点,以及元件电压降落、功率损耗及树状网络潮流分布的特点,推导出了节点电压、支路传输功率与支路阻抗的关系。在节点负荷矩基础上推导出了计算和修正节点负荷矩的等值阻抗和等值功率计算公式;提出了配电网故障解析中负荷转移后的电压估计模型、送端馈线潮流估计模型和受端馈线潮流估计模型,提高了可靠性评估中元件故障状态下潮流计算的效率。以分块链表简化配电网的结构并给出分块负荷削减的模型,实现了计及潮流约束的配电网可靠性评估。IEEE 33节点系统和工程算例仿真表明,文中提出的负荷削减模型与潮流估算模型相结合可快速、准确地实现中压配电网的可靠性计算,具有较高的工程实用价值。     

考虑可靠性收益的配电网智能软开关规划方法

智能软开关(SOP)具有较强的潮流控制能力,在配电网正常运行场景下和故障环境中均能有效发挥作用,在规划层面应兼顾其对于配电网供电可靠性与运行经济性提升所带来的综合收益。文中综合考虑了SOP接入对配电网供电可靠性和运行经济性的影响,建立了智能软开关规划模型;采用快速搜索和发现密度峰聚类方法对年负荷数据进行聚类,生成配电网典型运行场景以计算其对运行经济性的提升收益;采用基于关联约束的支路故障率计算方法,考虑线路电流负载率、节点电压以及线路长度对支路故障率的影响,生成动态预想故障集以计算供电可靠性收益;采用模拟退火与二阶锥规划相结合的混合算法对上述规划模型进行求解,最后,在PGE 69节点算例上验证了所提规划模型的有效性。结果表明,面向配电网可靠性与经济性的SOP规划方法能够有效降低配电网综合成本,实现投资效益的最大化。     

配电网可靠性分层评估算法

针对故障产生的三种模式,分析了故障的三种模式对配电网可靠性的影响,提出了一种基于故障扩散的电网可靠性评估算法。该算法可快速计算电网各馈线、变电站和电网的可靠性指标,并可找出影响供电可靠率的薄弱环节,为配电系统规划和管理及城乡电网改造提供了有力的分析工具。同时对算例进行了验证,计算结果表明了算法的有效性。     

基于多级B-C-N-M域子网络故障扩散的复杂配电系统可靠性评估

提出了一种基于多级B-C-N-M域子网络故障扩散的复杂配电系统可靠性评估的模型和算法.根据断路器和分段开关在配电网络中的位置,将整个网络划分为多级B-C-N-M域子网络.利用等值算法计算出各子网络的等效可靠性参数,并依据各子网络的等值故障扩散求得各负荷点及系统的可靠性指标.该模型和算法计及了备用电源、断路器、熔断器及分段开关的影响,计算量比较少,适用于复杂配电系统的可靠性评估.     

Reliability evaluation of ring and triple-bus distribution systems – General solution for n-feeder configurations

Reliability of power distribution schemes can always be improved at the expense of cost and size. The addition of extra paths proves to increase the continuity of supply but it adds more complexity to the system and the system structure may become very complex. In complex distribution system, there are several difficulties in reliability evaluation: reliability, availability and MTBF. Subsystems may follow various failure distributions; subsystems may conform to arbitrary failure and repair distributions for maintained systems; the failure data of subsystems are sometimes not sufficient and reliability test sample sizes tend to be small. Hence, simplification for the reliability inputs, electrical parameters and load data are needed.In this paper, a simple reliability-oriented method to calculate some complex distribution system reliability such as ring and triple-bus systems is presented. The major purpose is to simplify the reliability inputs, electrical parameters and load data. The simplification assumes that the repair time here is a random variable, and certain values of repair times are usually so small that can be neglected at each load point. Therefore complete reliability analysis with repair time omission and modified availability (reliability) and unavailability (h/year) can be obtained at each load feeder point using the simple methods of probability and the theory of sets. This approach is dealt with in this paper and a general formula for calculation of n-feeder ring-bus reliability is developed and applied to some practical distribution schemes.In an n-feeder ring-bus system, it is found that the reliability of each feeder is decreased by increasing the number of the outgoing feeders, so it is recommended that the total number of the outgoing feeders in this scheme should be carefully decided.A meshed network (triple-bus scheme), which makes it possible to serve the consumers from three sources is also considered. With this scheme, the reliability of the outgoing feeders is largely improved as compared with the ring-bus system.     

基于序贯蒙特卡洛法的风／柴／储能发电系统充裕度评估

边远地区采用风／柴／储能发电向负荷供电,可保证供电可靠性、节省柴油燃料和保护当地的生态环境。采用已测量到的风速历史数据,建立风速时间序列模型,进行风速模拟预测,并计算风电机组的输出功率。应用序贯MonteCarlo模拟法,在考虑机组随机故障的情况下,建立发电机充裕度评估模型。针对样例系统,定量分析了系统各种配置参数变化对发电系统充裕度的影响。评估结果可为风／柴／储能发电系统可靠运行和储能设备配置提供依据。     

面向可实施配电自动化的中压网架评估研究

为提高供电可靠性,依据配电自动化的可实时监测和快速切除故障,转移供电负荷的能力,以提高供电可靠率为主要目标;从网络结构、供电能力和设备运行水平三个方面分析,提出一种面向可实施配电自动化的中压网架评估体系。利用主观决策法和客观决策法相结合的赋权算法计算指标权重,得到中压网架现状评估分数,评估分数过低将不适宜实施配电自动化。并给出实例分析,验证了此评估体系对实施配电自动化后的供电可靠性提高程度具有一定的指导性。