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。     

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。     

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。     

配电自动化条件下配电系统供电可靠性评估

针对配电自动化新技术的应用提供了提高供电可靠性的情况,建立了面向供电可靠性分析的配电系统简化模型。该模型将复杂配电网分解为许多最小配电区域,分别计算出其等效故障率和等效平均故障修复时间,再以最小配电区域为单位设置故障并分析其后果,还计及了母线、开关故障和检修的影响,并且在分析故障和检修影响时考虑了系统的电气极限容量,在确保系统安全的条件下借助配电自动化,采取以甩负荷最小为目标的网络重构,最终得出各个负荷点以及系统的供电可靠性指标。实例分析表明,提出的方法可行并显著提高了分析效率,且能够反映配电自动化对配电系统供电可靠性的影响。     

影响配电系统可靠性的因素分析及提高对策

配电系统可靠性分析是电力系统可靠性计算的重要内容,广泛使用于电网规划、运行和改造中。可靠性分析方法分为解析法和蒙特卡罗模拟法两大类。以IEEE可靠性测试系统的母线4为研究对象,进行可靠性指标计算。母线4共38个负荷点,系统规模不大,采用解析法进行计算。通过定量分析系统接线方式、元件故障率、元件故障时间对配电系统可靠性的影响,发现接线方式五可靠性最高。但由于变压器造价昂贵,出于经济因素的考虑通常选接线方式一作为基本接线方式,即主馈线有隔离开关、分支线有保护、有备用电源、变压器无备用。元件故障率和元件故障时间的升高会降低系统供电可靠性。针对这些影响因素,提出可以从改善系统结构、选用高质量元件、采用配电自动化和带电作业几个方面提高系统可靠性,具有一定的实践意义。     

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     

基于自动区域模型的含分布式电源配电网可靠性评估

提出了一种基于含分布式电源的配电块的简化网络可靠性FMEA算法。根据不同开关的功能,以自动开关装置为边界形成自动区域,将含分布式电源的配电网络简化为只含开关、配电块、负荷以及分布式电源的等效网络,每个自动区域仅含一个自动开关和若干个手动开关,由自动区域特性可知:与主区域直接相连的所有支路的负荷点有相同的故障率,且该类负荷点的故障停运时间由系统元件故障位置来确定;与支路区域相连的负荷点的故障率不受主区域的影响,且该类负荷点的故障停运时间由分布式电源所在支路区域的相对位置来确定。基于配电块的故障模式后果分析法,提出了形式化的含分布式电源的配电网络可靠性评估算法。该算法在很大程度上减少了重复枚举的数量,通过RBTS算例分析,证明了该方法的有效性。     

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。     

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.     

基于超椭球贝叶斯网络的配电系统可靠性评估

针对配电系统实际运行中元件故障概率无法以精确值描述的问题,提出了一种将超椭球模型约束的元件故障区间概率与贝叶斯网络相结合的配电系统可靠性评估方法。该方法应用证据理论获取元件的信度函数和似真函数以得到初始故障区间概率;应用超椭球模型约束元件初始故障区间概率以得到贝叶斯网络分析中根节点区间概率;应用贝叶斯网络正向推理叶节点区间概率以得到配电系统的可靠性评估指标;应用贝叶斯网络反向推理负荷点故障条件下的根节点后验区间概率以得到系统薄弱环节。通过对IEEE-RBTS Bus 6母线系统进行算例分析,证明了该方法适用于实际配电系统的可靠性评估。     

大型输电系统运行可靠性分析的实用技术

为使输电系统运行的可靠性分析进入实用阶段,本文采用时序模拟法模拟系统实际运行状态,采用下次事件推进法调整模拟时钟。采用交流潮流对系统分析,其结果作为线路过负荷和节点电压越限的判据。用灵敏度法调整发电机出力和削减负荷量。采用简化搜索法进行网络结构辩识,并提出了适用于工程实际的解列处理措施。在系统不同的调度运行方式下考虑了多重故障、母线及变压器的相关故障等。依据算法编制的软件可计算系统及各节点的可靠性     

基于序贯蒙特卡罗仿真的配电网可靠性评估模型

提出了考虑线路容量约束和潮流分布的基于序贯蒙特卡罗仿真和时变负荷模型的评估配电网可靠性的模型.模型中切负荷策略综合考虑了停电损失费用、停电电量、网损和停电时间,因而该模型在模拟配电网的故障和负荷点停电情况方面更加符合实际运行情况,并可以评估不同调度策略下的可靠性风险指标和可靠性效益指标的影响.经采用IEEE RBTS配电系统测试,结果表明该模型是合理的、有效的.     

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.     

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.     

大电网可靠性影响分析的潮流跟踪方法

提出了大电网可靠性评估中削减负荷的潮流跟踪模型, 建立了节点和系统可靠性对元件的分配计算模型,基于此易于分析系统的薄弱环节。在负荷削减的潮流跟踪模型中,按负荷对发电机和线路利用系数的大小顺序削减负荷。基于潮流跟踪削减负荷能建立故障元件与削减负荷节点间的映射关系,该模型的核心在于找出所有元件中对削减负荷节点利用系数最大的元件。算例结果证明了所提出方法的有效性。     

Development of reliability analysis system of transmission network for primary substations

This paper describes the development of the reliability analysis system for transmission systems from primary substations on high-voltage trunk line systems to distribution substations. This system has been developed on an engineering workstation. The user can input the network data of power systems from primary substations to distribution substations and the structure of buses and connections of transformers in substations using graphics. This analysis system can evaluate reliability at each distribution substation by simulating outage and recovery process for all fault modes which can occur, defining the capacity of facilities, probability of fault at each facility, the value of load at each bank, and the points where switching elements are turned off in the network as input data. In the calculation of the recovery process of each fault mode, the constraints of operation of radial power systems are considered.     

基于模糊多目标协调优化的配电网络重构研究

配电网络重构通过改变开关的开合状态以提高供电的可靠性和经济性。建立以网损最小、馈线负载均衡指标最小、开关操作次数最少多个目标协调优化的配电网络重构的数学模型。引入模糊隶属度函数对各目标进行模糊化处理,根据模糊集理论的最大最小法则,将多目标优化问题转化为单目标非线性规划问题。应用禁忌算法对该配电网络重构模型进行优化求解。对某个69节点配电网络系统,比较分析了四种不同的优化方案,仿真结果验证了所提出模型和求解方法的正确有效。     

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。     

基于馈线元计及负荷分级的含DG配电系统可靠性分析

为实现配网可靠性快速评估,在深刻理解经典解析法的基础上,按系统主馈线上的开关元器件进行切割划分,将分段开关或断路器视为切割边界形成馈线元,再以馈线元为单位且考虑负荷转移问题进行配网可靠性分析;并通过评估结果,按负荷重要度分级以经济效益最大化将相应馈线元加入分布式电源(DG)进行改造,以此增强配电系统内重点电力用户供电可靠性,降低网内负荷持续停电经济损失。以RBTS-BUS 6系统进行算例分析,算例结果验证了本文提出方法的有效性。