考虑天气变化的输电系统可靠性评估

电力系统可靠性评估的结果受天气变化的影响很大。常规处理天气变化的方法是根据天气情况的平均值对元件的平均故障率进行修正,得出不同天气状态下的平均故障率。但是故障率和天气情况均具有不确定性。为了考虑故障率和天气情况的不确定性对可靠性评估结果的影响,在3态天气模型可靠性评估的基础上,运用联系数处理故障率和天气情况的不确定性。根据联系数运算法则进行输电系统可靠性评估,得到具有联系数形式的可靠性指标。通过评估IEEE-RBTS输电部分的可靠性表明,提出的方法能够反映故障率和天气情况的不确定性对可靠性指标的综合影响,证明了该方法的合理性和有效性。     

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。     

基于设备状态评价的配电网动态可靠性评估

在传统的配电网可靠性评估中,通常以设备故障历史统计结果为基础进行计算,无法体现设备状态的动态变化情况,难以支撑实时可靠性分析,为此,该文提出了一种基于设备状态评价模型的配电网动态可靠性评估方法。首先,依据现有城市配电网故障记录,分析确定配电网设备故障因素;其次,将以历史统计结果得到的配电网设备基准故障率与配电网运行设备状态相结合,得到考虑配电网设备运行年限、运行状态以及运行环境因素等实际状态的故障率模型;再次,提出了基于状态评价模型的配电网可靠性评估方法,该方法可实现配电网的动态可靠性评估,同时可挖掘出配电网的薄弱环节;最后,通过算例分析验证了方法的有效性。     

基于元件几何过程的配电网可靠性评估

针对配电网可靠性评估中未能考虑元件随运行年限而老化的问题,提出一种基于元件几何过程的配电网可靠性评估方法。通过引入修正系数修正元件正常运行时间与故障修复时间,获得元件状态变化次数影响状态持续时间的修正模型,最后采用蒙特卡洛模拟法评估不同运行年限配电网可靠性指标。评估结果表明:随着元件运行年限的增长,元件可靠度不断下降,最终导致配电网可靠性水平不断下降;考虑了元件几何过程后,系统评估模型更精确,能够更客观地评估配电系统可靠性水平。     

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。     

基于盲数理论的配电网可靠性评估

配电网中部分元件在户外环境中运行,不可避免地会受到气候变化的影响。在对配电网进行评估时应考虑气候不确定性因素的影响。本文拟根据气候因素的特点,采用盲数的数学手段对影响配电网可靠性评估的天气不确定性因素进行分析,进而建立适应天气不确定性情况下的元件模型,并通过算例来验证该模型的可靠性。     

考虑天气因素的输电网可靠性区间评估及其仿射算法

为了考虑故障率和天气因素的不确定性对电网可靠性评估的影响,在输电线路分段模型的基础上,引入区间概率用于可靠性参数不确定的元件停运率建模。采用状态枚举法和区间运算对IEEE-RBTS系统进行可靠性评估。针对区间运算结果过于保守的问题,引入仿射算法,有效缩减了计算结果的区间范围。计算结果表明,天气因素对输电网可靠性评估的影响不容忽视,区间数形式的可靠性指标可以反映不确定部分的大小,证明了该方法的合理性和有效性。     

考虑元件故障率变化的配电网可靠性评估

针对实际运行的配电网中元件发生故障的概率会随其运行时间而变化,提出一种考虑元件非恒定故障率的配电网可靠性指标计算方法,结合配电网元件运行时间与发生故障次数的数据,提出用改造威布尔分布拟合元件故障率随时间变化过程。在此基础上,用馈线区、元件、负荷三类数据结构表示配电网拓扑结构和参数,将故障后的系统分为故障区域、前向区域、后向区域和无影响区域。对每个元件发生故障后的系统进行区域划分,建立FMEA表。最后,采用序贯蒙特卡洛模拟法计算可靠性指标,模拟过程中考虑了元件的实时故障率。以IEEE RBTS BUS6母线为算例,计算结果验证了该方法的有效性。     

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。     

含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法

现有方法难以对不同充电状态下的配电网运行状态进行准确评估,为此设计含电动汽车充电的配电网运行可靠性评估算法.通过计算配电网运行情况与配电网元件使用状态,实现配电网运行可靠性评估指标的选取.同时,设定充电周期,计算电动汽车充电功率,并将此作为评估参考因素之一.采用模拟法构建评估模型,将运行可靠性评估指标与电动汽车充电功率融入此模型中,实现对含电动汽车充电的配电网运行可靠性的评估.算例测试结果表明,在慢充和快充状态下的评估计算响应时间明显低于现有方法,并且评估结果的准确性较高.算法更适用于电动汽车配电网运行状态的评估.     

中压配电网可靠性评估的级别树算法

提出中压配电网的可靠性评估级别树算法。考虑到中压配电网故障隔离、修复和切换等过程,以及开关动作特性,提出开关树、断路树2种可靠性级别树的概念和形成算法,进而将配电网等值为等效的开关树、断路树。采用动态链表模型存储可靠性级别树信息以减少冗余存储,降低存储复杂性。计及设备故障、备用切换等对负荷点可靠性的影响,基于可靠性级别...     

基于时变故障率与服务恢复时间模型的配电系统可靠性评估

为考察运行环境与故障后服务恢复策略对配电系统供电可靠性的影响,依据这2个因素提出配电系统可靠性的评估算法,以更为细致和全面地刻画配电系统的供电水平与运行风险。首先,针对元器件停运概率依其运行工况（外部天气环境、内部老化情况、定期检修等）变化而时变的特征,建立元件的时变故障率模型;然后,根据负荷点的服务恢复时间依其本身的用电需求等级、恢复过程的次序及相关动作而改变的特征,建立负荷点的服务恢复时间模型;最后,依据上述模型,采用随机稀疏技术模拟配电系统元件的故障过程,并基于服务恢复时间模型和故障遍历算法确立配电系统可靠性评定算法。应用所提出的模型和算法对实际工程系统进行可靠性评估,并与经典的网络等值算法结果对比,算例表明该模型能更好地反映系统的实际运行情况,证实了模型具有较强的理论价值和工程实用性。     

基于泛在电力物联网技术的配电网故障诊断方法优化

现有的泛在电力物联网下的配电网故障诊断方法属于灾后处理方法,在极端恶劣天气大范围影响配电网稳定运行情况下,不能满足配电网发展需求。为此从泛在电力物联网的感知层、网络层、平台层、应用层4个方面对配电网故障诊断方法进行了优化,实现在极端恶劣天气下对配电网故障进行预判,进而能够主动防御,保证配电网的安全稳定运行。     

中压配电网故障处理模式配置研究综述

用户遭受的停电事故主要由中压配电网故障引起,配置合理的故障处理模式是中压配电网安全可靠运行的重要保障.现有配置原则重点关注是否满足供电可靠性要求,对各种故障处理模式在配置上的差异性分析有所不足,影响了配置方案的实际应用效果.为此,文中概述了国内外中压配电网故障处理模式配置的研究现状.对故障监测式、就地重合式、主站集中式和智能分布式等故障处理模式在适用网架结构类型、通信需求、分段开关类型和动作次数、故障处理及恢复非故障区域供电耗时、适用供电区域类型和经济性等多个方面的具体配置进行了分析比较.归纳总结了中压配电网故障处理模式的配置原则.最后,对中压配电网故障处理模式配置的研究方向进行了展望.     

恶劣天气下配电网故障统计分析及其概率分布拟合

为了提升配电网防灾减灾决策的科学性,需要准确掌握配电网的故障统计参数。为此,采用时间和环境相依的配电网故障统计分析方法,按不同月份、不同天气条件、不同线路类型,计算配电网故障率、停运率等参数在历史同期月份的时间分布特征。针对不同天气下的故障停运时间,提出了概率密度分布拟合方法。对南方沿海地区某大型配电网的实例分析表明：电缆故障的月际分布不明显,受天气影响较小。架空线路的故障受雷雨天气影响较大,分布集中在5—9月,呈现明显的单峰特性,可用高斯分布拟合。雷雨天气下的故障率和停运率明显高于基础故障率和停运率,并且停运持续时间更长,强迫停运时间可用威布尔或伽马分布拟合。所提方法对配电网精细化故障率统计分析具有借鉴意义,可用于指导配电网规划、运行风险评估和恶劣天气下的故障恢复策略优化。     

配电网信息物理系统可靠性的精细化建模与评估

随着信息通信技术广泛应用于配电网,配电网的信息物理耦合程度逐渐加深,现有配电网信息物理系统可靠性模型难以准确评估实际工程应用中复杂场景的可靠性。文中基于耦合元件的失效情况建立了多状态可靠性模型,并基于满二叉树拓扑遍历配电网信息失效场景,由此提出了一种新颖的可靠性分析方法。该方法考虑了实际故障处理过程与转供容量约束,并适用于所有开环运行的配电网拓扑,为评估存量配电网信息物理系统的可靠性提供一种可行的手段。最后,以中国某市一个实际配电网为例,构建测试配电网信息物理系统,验证了所提配电网信息物理系统可靠性评估方法的可行性与有效性。     

极端天气下智能配电网的弹性评估

近年来受极端天气的影响,配电网大范围停电事故率不断上升,能够防御自然灾害、减小停电事故影响的弹性配电网引起了人们的重视。为了更好地评估配电网应对极端灾害的弹性,文中提出了一种智能配电网弹性评估方法。首先,建立了极端天气下的故障模型用以量化极端天气对配电网的影响。其次,针对极端天气的随机性,文中通过蒙特卡洛法模拟极端天气场景并采用K-means聚类算法对场景进行缩减,根据脆弱性曲线可以得到配电网各支路的时变故障率。考虑到负荷、可再生能源出力的不确定性,采用拉丁超立方抽样抽取负荷、可再生能源出力和配电网故障场景对配电网进行弹性评估。然后,为了全面准确地反映含分布式电源的配电网弹性,将配电网遭受自然灾害时分为防灾和减灾2个阶段,并基于此构建了包括配电网防御时间、弹性恢复系数、孤岛可持续时间覆盖率和重要负荷平均中断时间在内的弹性评估指标体系。最后,对一包含2条馈线的实际配电系统的弹性进行仿真评估,并考虑了电力线路类型、光伏渗透率和联络线对配电网弹性的影响,验证了所提评估方法的有效性。     

基于开关影响范围的复杂配电网可靠性顺流评估算法

以开关为对象，提出了复杂中压配电网可靠性顺流评估算法。该算法根据原始数据形成开关对作用元件、节点和开关对之间的父子关系矩阵，以开关对的作用元件组为单位进行可靠性分析，避免了复杂的故障搜索，根据开关对之间的父子关系矩阵可快速确定节点的故障类型，形成系统和节点的可靠性指标。RBTS-bus6系统和实际中压配电系统的仿真计算结果表明了该算法的正确性、高效性和实用性。     

含微网的配电网负荷转移方案可靠性评估指标体系研究

配电网在检修或是故障等N1状态下及时高效的负荷转移是保证持续供电能力的有效措施之一。凭经验获得的负荷转移方案可行性分析成为亟需解决的问题,可靠性评估就是非常重要的一方面。文中针对微网运行方式、运行特性及与配电网相互影响,提出了含微网的配电网负荷转移能力可靠性评估指标体系,根据微网运行方式把含微网的配电网看成由微网并网运行的配电网和孤岛运行微网两部分组成,在分别量化微网运行方式对可靠性评估指标影响的基础上,运用熵权模糊层次分析法从可靠性角度对含微网的配电网负荷转移能力综合评估。最后,对修改后的IEEE33节点系统不同负荷转移方案进行可靠性评估,结果验证了评估指标体系的有效性和可行性。