基于贝叶斯网络计及元件联合故障的电力系统可靠性评估

基于贝叶斯网络,将系统元件的联合故障模型引入到网络建模过程中,建立了计及元件故障间联合概率分布的贝叶斯网络模型。采用贝叶斯推理得到系统各元件故障状态及其概率分布,并将其应用到电力系统可靠性评估中,改进了以往贝叶斯网络可靠性评估方法未考虑对系统可靠性指标影响较大的元件故障间关联的不足。在求解故障后潮流时,采用最优潮流(OPF)算法来计算优化后切负荷量,提高了计算的准确度,进一步算得指标,评估得到系统可靠性水平。IEEE-RTS24测试系统算例分析,验证了方法的正确性和有效性。     

考虑不规则风速概率分布特性的配电系统可靠性评估

威布尔分布模型无法准确描述不规则风速概率分布特性,将其应用于含风电的配电网可靠性评估会造成评估结果偏差较大。为了提高评估结果的准确性,本文首次将改进混合半云模型应用于考虑不规则风速概率分布特性的配电系统可靠性评估中。采用美国Monteview地区时间间隔5 min的风速数据建立不同的风速概率分布模型,并应用于求解不同风速扰动情况下配电系统可靠性指标。算例结果表明:改进混合半云模型鲁棒性更好,更适用于含风电接入的配电系统可靠性评估。     

基于分块算法的复杂配电网修正的可靠性评估模型

以故障模式影响分析法（FMEA）为基本原理,先利用改进的节点-支路矩阵将配电系统划分为若干块,以块为单位代替单个元件进行故障解析分析;而后重点研究了多态的天气因素对配电系统可靠性评估的影响,通过对配电系统中设备在运行期内的工作在不同天气情况规律的分析,对配电系统的可靠性指标进行修正,使得修正后可靠性评估模型较完备地考虑了不同天气情况对配电系统可靠性评估的影响。通过实例的计算,考虑天气因素修正的配电网可靠性评估模型与分块算法不仅可行、高效,而且得到可靠性评估指标更真实地反应配电系统的可靠性的实际情况,具有较强的工程实用性。     

考虑一二次耦合多重故障的电力系统风险评估

为了综合评估恶劣天气下输电线路故障与二次系统隐性故障导致的多重故障风险,提出了考虑一二次耦合多重故障的电力系统风险评估方法。首先,分析了气象灾害导致输电线路故障的特点,总结了一二次设备耦合多重故障的特点。其次,综合考虑输电线路及保护装置的失效概率,建立了一二次耦合多重故障模型。然后,应用拉丁超立方抽样实现初始故障集的快速生成,进而评估系统失负荷、节点电压越限、支路潮流越限等风险指标。最后,采用IEEE39节点系统对所提方法进行测试。研究结果表明：考虑一二次耦合的多重故障,系统面临的风险更为严重;使用拉丁超立方抽样,可兼顾不同气象分区内线路故障概率分布差异,提高计算效率;通过多维度风险指标排序,能够有效筛选灾害天气落区内影响电网风险的关键线路和母线,为电网风险防控和薄弱环节治理提供决策依据。     

基于全系统可靠性评估方法的海上油田群电网可靠性评估

海上油田群电力系统可靠性的优劣显著影响石油生产。考虑到该类电力系统是一个包含发电、输电、变电、配电系统的独立电力系统,故障时切负荷措施也不同于陆上电力系统,因此传统可靠性评估的模型和算法不能直接使用。文中基于全系统可靠性评估理论提出一种海上油田群电力系统可靠性评估方法,并建立了全系统可靠性指标体系。在状态采样时,根据全系统可靠性评估理论将全系统分为发输电系统采样和配电系统采样,并建立综合评估方法。在发输电系统状态评估中,考虑到海上油田群电网及其负荷的特点,建立基于优先脱扣的切负荷模型。在配电系统状态评估中,考虑了级联故障的影响。最后以某油田群电力系统为实际算例,得出全系统指标并分析4类故障的影响,验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于无功能力考虑的配电系统可靠性评估

提出了一种考虑电网区域无功能力的配电系统可靠性评估方法。通过建立区域电网无功能力的数学模型,定义了无功能力的指标,并考虑了电压稳定性、节点电压水平和热稳定等安全约束条件。进而计算出无功能力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无功能力的影响,通过运用原始-对偶内点法计算确定网络运行时的状态。并在系统当前运行情况下模拟多种"N-1"故障,进行了验证仿真,最后在此条件下进行配电系统可靠性评估。算例中,分析了无功能力参数不确定的条件下对配电系统可靠性评估的影响,证明了此方法的有效性、可行性和实用性。     

考虑电气元件多重故障的海上风场集电系统可靠性与经济性评估

随着海上风电场装机容量日益增加,风电场集电系统拓扑结构将成为影响海上风电场可靠性与经济性的关键因素,为此本文提出了风电场集电系统可靠性评估模型与经济性评估方法。考虑了集电系统内部电气元件的多重故障,采用分块枚举法,比较了风电场集电系统不同拓扑结构的可靠性,计算得到年电量不足期望值和系统等效可用率等可靠性指标以及不同拓扑结构下风场运行容量概率模型。并计及系统可靠性对经济性的影响,综合考虑一次投资成本和故障机会成本,计算得到不同拓扑结构的经济性指标。通过算例分析得到,单边环形拓扑结构的可靠性最高,链形拓扑结构的经济性最优。与以往评估集电系统拓扑结构可靠性与经济性的研究相比,本文考虑了电气元件的多重故障,得到了不同拓扑结构风场运行容量概率模型,评估结果准确合理,研究更具广泛意义。     

电力配电系统的可靠性评估

可靠性评估是配电系统规划和运行中需要解决的基本问题,对保障向用户可靠供电具有重要意义。对配电系统可靠性评估的研究现状和有待研究的问题做了比较系统的总结和展望。首先,对配电系统可靠性的评估指标进行了归纳和分类;然后,从模拟法、解析法、智能法3个方面,对现有的配电系统可靠性评估方法做了比较系统的总结,阐述了它们的特点与优缺点,指出了模拟法适用于复杂配电系统;而解析法更适用于结构简单的配电系统;最后,指出了配电系统可靠性评估领域有待解决的问题,分布式电源和电动汽车发展为配电系统可靠性评估带来了新的研究挑战。     

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。     

考虑信息传输失效的配电自动化系统可靠性评估

随着信息技术在电力系统中的应用不断加深,配电网可靠性评估不仅需要考虑物理故障,还要考虑信息传输故障,因此,传统配电网的可靠性评估模型将不再适用。本文根据配电网主站的集中式调控功能,基于故障后果分析法,深入分析通信异常对系统故障处理过程的影响,构建了考虑信息传输失效的系统可靠性评估模型。最后,以IEEE RBTS Bus 6配电系统的主馈线F4为例,讨论信息传输失效对系统可靠性的影响。     

配电系统短期可靠性评估方案

现有配电系统可靠性评估大多基于长期历史数据的平均可靠性,缺少对配电系统短期可靠性快速评估的模型及方法。针对配电网具体元件特点及短期内元件状态,提出一种配电系统短期可靠性评估方案,分别由基于失负荷的配电系统短期可靠性指标,基于改进条件相依的元件短期停运率模型以及基于前推故障扩散算法的配电系统短期可靠性评估分析方法。通过仿真分析,说明所定义的短期可靠性指标的实用性以及评估算法的有效性,为配电系统的短期现场运行提供理论基础与调度指导。     

基于混合算法的复杂配电系统可靠性评估

提出了基于状态转移和蒙特卡洛模拟(M on te C arlo s im u lation,M CS)的配电系统可靠性评估算法。算法根据配电系统中断路器、分段开关、联络开关等可操作性元件的动态特性对系统建立彼此独立的状态转移链,并利用M CS法模拟元件故障事件发生状态转移,统计各元件及各状态的故障频率、故障发生时间和故障持续时间等参数,最后利用这些参数计算各负荷点的基本可靠性指标及其概率分布。文章通过对RBTS(re lia-b ility test system)算例的计算分析,验证了所提算法的有效性。并分析了TTR(tim e to repa ir)、TTS(tim e tosectiona lize)的概率分布以及熔断器的可靠度对可靠性指标的影响。     

贝叶斯网络在配电系统可靠性评估中的应用

提出了基于元件的最小状态割集建立多状态贝叶斯网络以实现配电系统可靠性分析的新方法.该方法的特点是不仅能进行配电系统的可靠性指标评估,而且还能方便地得到系统各元件状态和最小状态割集对整个系统可靠性的影响,从而克服了配电系统传统可靠性评估方法的不足.     

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。     

考虑容量约束的配电系统可靠性评估

提出了一种考虑线路容量约束的配电系统可靠性评估模型,并开发了其软件。可靠性评估通过故障影响分析实现。这样,开发的软件既可评估全部失去连续性事件的可靠性,又可以评估部分失去连续性事件的可靠性。可靠性指标是：系统平均停电频率、系统平均停电持续时间、用户平均停电频率、用户平均停电持续时间、平均供电可用率、缺供电量、平均缺供电量。经对IEEE配电测试系统DRTS的测试表明,该软件是有效、可用的。     

含间歇性分布式电源的配电系统风险评估

为定量评估间歇性分布式电源接入配电系统所造成的影响,改进了分布式电源随机模型,建立配电系统线路随机故障概率模型,基于全概率理论在风险评估中考虑了线路随机故障。建立电压越限与失负荷的节点级和系统级两级风险指标,以综合评价系统中多种随机因素的影响,实现了配电系统运行风险的量化评估。通过标准测试算例IEEE 33节点系统,验证了所提算法的实用性和有效性。     

配电系统可靠性数学模型、快速算法及其工程应用

本文提出了一种10kV 配电系统可靠性数学模型,模型中考虑了切换操作、母线故障、T 接的影响、计划检修等因素。在此基础上,应用增流减流交叉网流法,发展了一种大型10kV 配电系统可靠性评估的快速算法,形成了相应的实用软件,并开始在国内实现了10kV 配电系统可靠性的工程应用,展现了这一技术的发展前景。     

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。     

考虑计划停电影响配电系统可靠性评估

将故障模式后果分析法与故障扩散法相结合,考虑计划停电时对配电系统可靠性进行评估。根据停电时间不同对影响负荷点的元件进行分类后,将元件的计划停电范围与故障停电范围区分开,比不考虑计划停电或将设备计划停电参数与故障停电参数直接叠加更加合理。通过可靠性指标对参数的灵敏度分析,确定计划停电参数对可靠性指标的影响程度及确定影响系统可靠性最关键元件,从而指导配网建设。     

配电系统可靠性数学模型、快速算法及其工程应用

本文提出了一种10kV配电系统可靠性数学模型，模型中考虑了切换操作，母线故障，T接的影响，计划检修等因素，在此基础上，应用增流减流交叉网流法，发展了一种大型10 kV配电系统可靠性评估的快速算法，形成了相应的实用软件，并开始在国内实现了10kV配电系统可靠性的工程应用，展现了这一技术的发展前景。