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。     

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GO法的含分布式电源的配电系统可靠性评估

大量分布式电源（DG）接入配电系统后,供电模式的灵活性和运行方式的复杂性将对配电系统可靠性评估提出新的要求。在馈线分区的基础上,引入基于成功概率的可靠性分析方法——GO法,建立了计及DG影响的配电系统可靠性评估模型,该模型量化分析了各馈线分区设备故障对含DG区域节点的可靠性影响。并通过算例验证了该模型的有效性和实用性,结果表明GO法适用于较大规模的含DG配电系统的可靠性评估,考虑设备检修状态能更真实地反映配电系统可靠性的实际状况。     

基于广度优先搜索算法和区域节点行向量法的复杂配电网络可靠性评估

基于广度优先搜索算法构造了复杂配电网络的等效模型，采用区域节点行向量法对复杂配电网络进行了可靠性评估。给出了区域节点的定义，采用广度优先搜索算法将复杂配电网络等效为由区域节点和开关元件组成的模型，采用区域节点行向量法得到了负荷节点和系统的可靠性评估指标。在该模型和算法中，区域节点的形成算法以支路为研究对象，操作简单，网络适应性强。采用区域节点行向量法对复杂配电网络进行可靠性评估时，便于考虑开关装置故障的影响，实用性较强。RBTS-bus6系统的评估结果及其与现有分区方法的比较结果表明了该模型和算法在简化网络和提高运算速度方面具有明显优势，在适应网络结构变化方面具有较好的鲁棒性。     

应用ObjectARX的中压配电网可靠性评估模块的设计与实现

设计了一种复杂中压配电网可靠性评估的通用模块,以馈线为基本单位,无需简化等值,利用深度优先搜索算法和广度优先搜索算法进行拓扑搜索。提出了基于受故障影响相同的面向断路器的一级分区以及基于相同故障影响的面向隔离类开关的馈线二级（最小化）分区,一次性形成由各分区构成的系统正常供电区域,可操作恢复供电区域和不可操作恢复供电区域。模块基于AutoCAD可视化界面,采用ObjectARX二次开发技术进行数形一体化建模,结合大型数据库,以实际配电网络为例,快速地评估系统可靠性指标并找出薄弱环节,证实了其有效性和工程实用性。     

应用ObjectARX的中压配电网可靠性评估模块的设计与实现

设计了一种复杂中压配电网可靠性评估的通用模块,以馈线为基本单位,无需简化等值,利用深度优先搜索算法和广度优先搜索算法进行拓扑搜索.提出了基于受故障影响相同的面向断路器的一级分区以及基于相同故障影响的面向隔离类开关的馈线二级(最小化)分区,一次性形成由各分区构成的系统正常供电区域,可操作恢复供电区域和不可操作恢复供电区域.模块基于AutoCAD可视化界面,采用ObjectARX二次开发技术进行数形一体化建模,结合大型数据库,以实际配电网络为例,快速地评估系统可靠性指标并找出薄弱环节,证实了其有效性和工程实用性.     

基于网络化简的计及开关故障配电网可靠性评估

提出一种基于区域网络（区域元件）的等效网络,并将其用于配电系统可靠性评估。该方法 以各类开关为边界,根据区域边界开关手动或自动性质的不同,定义了2种区域元件,并组成相应 的用于系统可靠性指标评估的2类等效网络;提出了对等效网络进行化简的有效命题;通过将开关 故障的影响计入区域元件中,避免对开关故障单独考虑,在以区域负荷为评估对象以及区域元件为 分析单元的基础上,对等效网络采用分级评估的策略,从而减少了遍历及分析单元的数目,也避免 了同类负荷点的重复遍历。算例表明,与现有方法相比,文中算法具有更高的计算效率。     

配电网故障判断与负荷均衡比

提出一种配电网简化模型：将馈线开关当做节点，将馈线当做弧，从负荷的角度描述配电网，并采用邻接表的数据结构加以描述，在此基础上发展了配电网故障区域判断方法，讨论了以最少的开关操作隔离故障区域的方法，提出一种以联络开关为核心的用于负荷均衡化的配电网络重构方法，将每个联络开关对应的两条馈线看做馈线偶，分别定义了馈线偶和配电网的负荷均衡率，并以此作为网络重构的评价函数，配电网络重构过程由若干馈线偶内负荷均衡化过程组成，这种方法具有迭代次数少和不需要量测馈线配电变压器参数等优点，文中给出了典型实例。     

基于分层分区和广度搜索的配电系统可靠性评估

提出基于配电网分层分区的区域节点广度优先搜索法的复杂配电系统可靠性评估方法,按照配电系统的电压等级对进行分层评估,不同电压等级内按照提出了区域节点定义方法,并利用广度优先搜索的方法进行可靠性评估。通过对IEEE测试系统的评估证明了该方法的正确性和有效性。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。通过与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显著优势,在适应网络结构变化方面具有更好的鲁棒性,具有一定的理论价值和现实指导意义。     

配电网故障判断与负荷均衡化

提出一种配电网简化模型 :将馈线开关当做节点 ,将馈线当做弧 ,从负荷的角度描述配电网 ,并采用邻接表的数据结构加以描述。在此基础上发展了配电网故障区域判断方法 ,讨论了以最少的开关操作隔离故障区域的方法。提出一种以联络开关为核心的用于负荷均衡化的配电网络重构方法 ,将每个联络开关对应的两条馈线看做馈线偶 ,分别定义了馈线偶和配电网的负荷均衡率 ,并以此作为网络重构的评价函数 ,配电网络重构过程由若干馈线偶内负荷均衡化过程组成 ,这种方法具有迭代次数少和不需要量测馈线配电变压器参数等优点。文中给出了典型实例     

基于双层同构贝叶斯网络模型的配电网可靠性评估

提出了一种双层同构贝叶斯网络模型进行配电网的可靠性评估和再评估.在进行馈线分区的基础上,结合区域故障模式影响分析(Failure-Mode-and-Effect Analysis,FMEA)构成贝叶斯网络.通过贝叶斯网络的正向推理评估负荷点及配电网的可靠性,求取可靠性指标.通过网络的反向推理进行假设分析,识别网络中的薄弱环节,采用双层结构分别计算停运概率指标和停运频率指标.该方法可以处理带子馈线的复杂配电网可靠性评估问题,能够考虑自动装置不可靠动作、备用电源、线路计划检修等情况.算例分析结果表明了该方法的有效性.     

计及馈线自动化故障处理全过程的配电终端优化布置方法

为了进一步提高配电网供电可靠性,提出了一种计及馈线自动化(feeder automation,?FA)故障处理过程的配电终端优化布置方法。首先以自适应综合型FA模式为例,分析FA的故障定位、隔离与恢复供电的故障处理全过程,并基于电力系统仿真软件DIgSILENT建立了配电终端的动作信号逻辑模型。其次,在考虑了FA故障处理过程的条件下,计算包括故障区域与非故障区域的总负荷停电损失成本,与总投资成本共同构成模型目标函数。考虑系统平均供电可用率指标约束等因素,建立配电终端优化布置模型。然后,基于整数编码的人工蜂群算法确定配电终端最优安装总数,制定配电终端最优配置方案,计算出配电终端最优选址方案。最后,以冀北某地区10 kV配电网作为仿真算例,基于DIgSILENT模拟FA故障处理全过程,验证所提方法的有效性和适用性。     

基于路径描述的馈线分区N-1可装容量计算方法

评估馈线供电能力是保障馈线可靠运行的重要手段。文中提出了一种基于路径描述的馈线分区N-1可装容量计算方法。首先,将同一电压等级配电网以自动/手动开关装置为边界划分馈线分区,视为负荷节点;采用所有负荷节点及其所有可能供电路径的集合描述配电网拓扑结构。随后,以路径状态为变量,建立了馈线N-1安全校验的0-1线性规划模型。针对电网营销部门的实际数据需求,以路径状态和馈线分区可装容量为变量,进一步建立了用于馈线分区N-1可装容量计算的混合整数线性规划模型。最后,以某省会城市实际运行的某一10 k V馈线组为例,验证了所提算法的实用性和有效性。     

A nonlinear binary programming model for electric distribution systems reliability optimization

This paper presents a new nonlinear binary programming model aiming to minimize the SAIDI and SAIFI reliability indices of a distribution feeder. Graph theory and a contingency simulation-based technique are used in the explicit formulation of the objective functions to accurately model the protection system response to faults and system reconfiguration practices. To ensure the solution’s feasibility both technical and economic constraints are considered. An alternative economic constraint is proposed, taking into account the current locations of the protective devices and sectionalizing switches, which directly affect the utility costs for reliability improvement. To solve the proposed model, an optimization technique based on the branch-and-bound algorithm is used in this paper. Hence, this technique enables deterministic optimization of distribution feeder reliability by identifying types and locations of protection devices and sectionalizing switches, so that SAIDI and SAIFI reliability indices are minimized. Test cases are presented to illustrate the reliability optimization of a test feeder considering the use of different protection schemes and cost constraints. A value-based reliability optimization formulation is derived from the proposed model and its application to the test feeder is also illustrated. Additionally, the solutions obtained from the proposed model are compared with the solutions obtained from two other state-of-the-art models found in the literature. A comparative study is also carried out to evaluate the efficiency of the genetic algorithm in solving the proposed models.     

适用于配电网规划的可靠性指标改进显式估算算法

针对计及可靠性的配电网规划问题,提出一种可靠性指标的改进显式估算算法。以树编辑距离作为馈线拓扑结构间的差异性计量,对待评估区域内的配电馈线按拓扑结构层次聚类。将聚类中心作为区域典型拓扑,以它们取代传统估算方法中的简单辐射状结构,建立可靠性估算模型。模型基于各类拓扑结构的故障隔离能力与负荷转供能力,通过回归分析推导可靠性指标显式计算公式,并分析了不同停电方式与多种可靠性提升设备产生的影响。一个实际城市配电网的算例分析表明,算法在面对多样化网架结构时亦能保证较高的计算精度,且有助于提升配电网规划模型的求解质量与求解稳定性。     

配电自动化数据传输有误对配电系统供电可靠性的影响

配电自动化系统可视为一类典型的信息物理系统,其信息环节(包括主站、通信网络以及配电终端单元)是物理配电系统安全可靠供电的重要保证。考虑信息环节数据传输有误影响,旨在提出一种评估配电自动化数据传输有误对配电系统供电可靠性影响的分析方法。首先,以馈线分段联络模型为基础,构建基于供电可靠性指标以及包含故障定位、故障隔离和故障处理恢复环节细分的馈线故障模式后果分析解析模型;随后,引入信息环节数据传输有误影响,提出相应的可靠性指标修正模型,以系统停电时间和系统缺供电量为指标,评估配电自动化传输信息有误对配电系统可靠的影响。最后通过算例验证了所提模型和算法的有效性。     

基于区域非序贯仿真的配电系统可靠性评估

在配电系统可靠性评估中,采用蒙特卡罗仿真法可以计算各类指标的概率分布,从而提供比期望值指标更多的有关负荷点和系统可靠性水平的信息。结合配电系统的结构特点,根据分区思想划分复杂配电网络,提出了准区域仿真和简化区域仿真两种非序贯蒙特卡罗法。通过对分区系统进行状态抽样,获得分区模型的可靠性参数,再运用前推回推法计算负荷点可靠性指标和系统可靠性指标。算例中分析了不同网络结构对计算速度的影响,比较了两种区域仿真法的计算结果,表明了文中方法的有效性。     

考虑负荷转移限制的配电系统区间可靠性评估

提出一种考虑线路容量和电压约束的配电系统区间可靠性评估方法。应用区间理论计算了由于元件和负荷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负荷转移的限制,通过区间潮流计算确定故障恢复过程中的网络状态,如果违反网络约束,则以最小化停电损失费用和网损费用为目标函数切除网络中的负荷。结合馈线分区方法,简化了系统结构,提高了计算速度。算例中,分析了参数不确定性条件下负荷转移限制对配电系统可靠性的影响,证明了该方法的有效性。     

一种快速自愈的分布智能馈线自动化系统

为了快速切除故障并避免越级跳闸,提出一种基于通用面向对象变电站事件(GOOSE)的分布智能馈线自动化系统.建立了配电网的分区模型,描述了分布智能馈线自动化系统的组成.论述了开环运行配电网和闭环运行配电网的故障定位机理、故障自动隔离机制和健全区域自动恢复机制,并分别以开环运行配电网、闭环运行配电网和多开闭所级联的情形为例进行了详细说明,结果表明所建议的方法能够一次将故障隔离和恢复进行到位,显著加快了故障处理速度并有效避免了越级跳闸,提高了供电可靠性.     

考虑可靠性的中压配电系统供电能力评估

针对现有供电能力评估方法采用N-1安全准则作为刚性约束而产生过量裕度的问题,提出了考虑供电可靠性的中压配电系统供电能力评估方法。首先,构建以最大供电能力为目标、供电可靠性为主要约束的非线性数学模型;其次,结合馈线分区理念并考虑负荷的时序特性,发展了含主变的配电系统可靠性评估序贯蒙特卡洛模拟法;在此基础上,基于典型用户类型及其负荷之间的解析关系,通过增供负荷及其用户数量将供电能力与可靠性进行关联;最后,基于遗传算法提出了满足某一确定供电可靠性指标要求的配电系统供电能力优化求解方法。算例结果表明,该方法能够有效释放配电系统供电能力,挖掘供电潜力。