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.     

中压配电网可靠性理论计算及分析

为评估西安城东地区中压配电系统的可靠性，利用重庆大学开发的中压配电网可靠性计算程序，运用基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法对该局12座变电站10kV配电网的57回出线进行可靠性理论计算。该算法对复杂的中压配电系统(带子馈线)有较强的处理能力，利用故障扩散方法确定节点的故障类型。根据故障的类型，便可形成相应的节点、馈线及系统的可靠性指标。通过计算分析，得到12座变电站的系统平均供电可用率等一系列指标，并以豁口站为例进行系统结构与可靠性关系及元件对电网可靠性影响的分析。分析表明，系统的分支数及开关设备的配置对系统可靠性水平有较大影响。线路故障对豁口变可靠性影响较大，变压器故障影响则较小，因此，加强线路的管理维护以降低线路故障，对提高豁口变电站10kV配电网的可靠性有积极作用。计算所得的量化信息可为电网运行方式、元件检修及进一步扩建改造提供决策依据。     

大型电网运行可靠性理论及其应用综述

电网运行可靠性的分析是关系电网安全运行的关键课题。该文侧重大型电网的运行可靠性之“大”和“运行”两个特点,对可靠性理论和应用进行了研究、综述和展望,提出了可靠性算法中可以改进的若干措施,包括:从提高故障模式搜索速度、计及稳定性问题、采用复杂网络理论进行模型分析和连锁故障的预防控制、校正控制和紧急控制等;从隐藏故障角度分析由其引起的连锁故障;基于广域网测量的保护和安全控制系统的研究;FACTS装置对电网运行的影响等。     

县域电网供电可靠性评估算法研究

提出了分层评估模式的县域电网供电可靠性评估方法,将整个县域电网可靠性评估分为变电站可靠性评估、馈电线路可靠性评估和系统指标计算三层,并将它们有机地结合在一起。最后通过算例分析验证了分层评估模式的县域电网供电可靠性评估算法的有效性。     

电网可靠性对可控串联补偿部件参数的灵敏度分解算法

可控串联补偿器(TCSC)是一种常见的柔性输电设备,多用于改善输电能力。现有TCSC对其电容器组、电抗器等部件的可靠性建模较为粗略,因此无法直接描述部件可靠性对电网可靠性的影响。考虑部件故障模式,提出TCSC可靠性分层等值算法,建立含TCSC线路可靠性状态空间模型。基于改进频率和持续时间(FD)算法,求解串联补偿线路状态概率和转移率,及其对部件可靠性参数的灵敏度。联立电网可靠性对串联补偿线路可靠性、串联补偿线路可靠性对TCSC部件灵敏度,提出电网可靠性对TCSC部件参数的灵敏度分解算法。算例分析验证了算法的可行性和正确性,有助于从电网角度发现和改善柔性交流输电设备的薄弱环节。     

基于回路及输电系统的可靠性评估方法研究

本文基于国家电网公司最新的回路定义,构建了回路停运模型,将原来结构复杂、设备多样的大电网分为回路、电网两个层面,依次计算分析,极大程度减少了大电网可靠性计算的复杂性,提高计算速度。采用最小割集算法应用于回路及电网的可靠性求解,帮助电网规划运行人员进行系统可靠性薄弱环节定位、故障影响范围评估、最优方案比选等工作,从而为定量分析各种运行方式下的电网风险程度提供科学依据,为领导决策及电网规划提供技术支持。该算法在国家电网公司可靠性系统平台中应用,在计算分析过程中,充分验证了该算法的正确性和实用性。     

输电网络运行风险的在线评估

根据在线评估电网运行风险的特点,建立了故障枚举和概率抽样相结合的算法计算停电风险指标,模拟潮流转移引起的连锁跳闸,通过综合分析故障后果和故障发生可能性快速寻找电网运行的潜在风险,提供相应的预防、控制事故的措施。算法充分考虑了运行调度的特点,自动刷新严重故障模式集合,实时更新电网数据,建立了系统、地区和负荷节点三个层次的风险指标,通过网页发布电网风险信息。IEEERTS测试系统和大型区域电网的计算结果证明了算法的实用价值。     

基于稳定约束最优潮流方法的“三华”特高压互联电网交直流相互影响分析

为了研究交直流相互作用对三华特高压互联电网安全稳定的影响,给出了一种基于稳定约束最优潮流方法的实用算法。根据实际电网运行经验,结合潮流转移方向、故障元件位置等相关因素,进一步改进算法流程,减少计算量和提高计算效率。应用相应断面潮流暂稳极限计算、切机切载分析、直流紧急功率提升分析的稳定约束最优潮流改进算法对2012年三华特高压互联电网进行了交直流影响计算分析,得到了2012年三华电网的交直流相互影响特性。仿真结果表明,基于稳定约束最优潮流的算法是有效和实用的,交直流相互影响对三华特高压互联电网的稳定特性具有非常重要的作用。     

一种基于潮流指纹识别的电网故障实时诊断方法

开关保护动作的误报、漏报、误动、拒动问题以及电网拓扑的频繁变化导致传统的基于开关保护动作信号对电网进行故障诊断的方法难以实用化。提出一种利用电网各支路潮流的变化量作为表征该故障的潮流指纹,并采用模式识别算法进行电网故障诊断的新方法。设计了基于节点阻抗矩阵的潮流指纹提取方法,并提出了电网故障模式自适应修正算法以及基于遗传算法的(等值)发电机的出力分配因子优化辨识算法,解决了电网拓扑频繁变化对构建故障模式集的影响及故障样本集的样本特征向量的计算精度问题。在此基础上,按照最近近邻判别准则设计了归一化故障判别函数,实现对电网故障的实时准确识别。利用某地区电网实际数据验证了本方法的有效性和实用性。     

基于Dijkstra算法的电网故障行波定位方法

为避免电网故障行波定位方法中环网的复杂解网运算,提出了一种基于Dijkstra算法的电网故障行波定位新方法。该方法在电网中某条输电线路故障后,在所有变电站检测记录初始行波到达时间。然后,利用Dijkstra算法计算最短路径,建立最短路径距离矩阵,并利用最短路径矩阵和初始行波到达时间计算故障距离,建立故障距离矩阵。最后,对故障距离矩阵中的元素进行有效性识别,并综合所有有效故障距离得到精确的故障点位置。仿真结果表明该方法无需复杂环网的解网运算,可有效提高网络定位的可靠性与准确度。     

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。     

基于元件故障率曲线的配电网可靠性评估和配电终端优化配置

为准确评估配电网的可靠性,提升配电终端优化配置的效率,提出一种基于浴盆形故障率函数的配电终端优化方法。运用Weibull分布对元件故障率浴盆曲线进行建模,用基于逆流传递和顺流归并的可靠性快速评估方法对配电网可靠性进行评估。在考虑元件故障率浴盆曲线的基础上,结合配电终端优化的特点,对配电终端的优化配置进行定性分析。此后,采用定量计算的方法,验证配电终端的可靠性是否满足要求。结果表明,该方法与遗传算法、动态规划、蚁群算法等优化方法相比,计算量较少。算例验证了该方法的正确性和有效性。     

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。     

考虑分布式电源和电动汽车集群调度的配电网络重构

随着分布式电源和电动汽车等灵活性电力资源大量接入配电网,对系统安全可靠性提出了更高要求。提出一种考虑分布式电源和电动汽车集群调度的配电网络重构方法,以提高系统可靠性和经济性。在考虑电压偏差的基础上,以故障停电损失成本作为衡量电网可靠性的经济性指标,对网络拓扑结构进行重新构建。首先以线路的开关状态、电动汽车充、放电状态及功率为决策变量,建立以综合成本最小为目标的配电网络重构模型;然后针对配电网络重构模型,采用共生生物搜索算法进行模型求解;最后,通过仿真算例验证了所提方法的有效性。     

一种实用的供电可靠性预测评估算法

可靠性指标是定量评价电力系统对客户供电能力的一个重要参数。该文采用故障率、设备修复时间等一些实际运行参数，对规划设计好的配电网络进行可靠性指标预测，以便对可靠性指标进行分解，科学合理地进行可靠性管理工作。利用该算法还可以对现有配电网络图进行可靠性评估。实例计算验证了该算法的有效性和适用性。     

基于实时运行状态的电力系统运行可靠性评估

提出了运行可靠性的概念及其评估算法,评估电力系统在实时运行状态下的安全可靠性水平.该算法分析了线路潮流、母线电压、系统频率等实时运行条件对元件停运概率的影响,建立了基于实时运行条件的元件可靠性模型,并考虑了机组的运行方式、负荷的实时变化、网络结构的变化等实时运行条件对故障后果分析的影响.应用该算法对某一简单电力系统在不同运行状态下的可靠性进行了评估,结果表明实时运行条件对系统可靠性水平有显著影响,所提算法能够如实反映系统实时运行的可靠性水平.     

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。     

含分布式电源的配电网可靠性评估

以含分布式电源的配电网可靠性评估为研究内容,首先分析了分布式电源的接入对配电网可靠性评估的影响,并对光伏发电和风力发电出力随机特性进行了研究,建立了分布式电源的可靠性模型。在此基础上,基于蒙特卡罗时序模拟方法,提出了含分布式电源的配电网可靠性评估算法。最后采用所提出的模型和算法对IEEE RBTS Bus6系统主馈线F4进行仿真计算,说明本模型的有效性与实用性,计算结果表明,分布式电源合理接入配电网后,可以提高配电网供电的可靠性。     

一种基于模糊途径的发电系统可靠性评估

介绍了用模糊数学计算发电系统可靠性的一种新方法。该方法用隶属函数表现发电机组故障率和修复率的不确定性和不精确性,将系统负荷数据“模糊化”,同时在机组追加算法的基础上进行模糊修正,通过负荷的模糊聚类简化计算,提高了计算效率。该算法以概率分布特征表述可靠性指标,符合概率统计特征。