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。     

复杂配网的前推分块遍历可靠性评估快速算法

为了提出一种适用于一般网络结构(即辐射网、环网或两者混合)的大规模复杂配电网络的可靠性评估快速算法,文中首先对网络元件进行优化编号并分类,提出了一种前推故障扩散算法,然后基于该算法对不同分类的网络元件分别进行遍历或搜索并分块,使每个分块中的元件故障停电范围或隔离范围相同,最后对分块中各元件所涉及的负荷点累加相应的可靠性指标。该文算法一般只需对网络进行几次搜索便可找出所有元件的停电范围和隔离范围,网络搜索次数与网络规模无关。     

基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法

在大型电力系统中,由支路断开触发的电力系统相继跳闸故障常会引起大停电的灾难性后果,因此必须进行紧急状态下的事件可靠性分析.通过分析支路断开对系统节点电压及线路负荷的影响,给出一种快速计算紧急状态下系统节点电压和线路负荷的方法,引入系统节点电压和线路负荷安全裕度指标,并提出基于断开安全裕度状态空间截断的电力系统可靠性算法.该算法利用安全裕度指标找出系统故障状态中的关键状态集合,通过对该集合进行系统行为分析来计算可靠性指标.算例表明该算法能有效截断系统状态空间,在一定精度下降低了可靠评估的计算复杂性.     

TAS配网运行监控系统在盐池电网的应用

针对盐池地区配电网线路长,分支多,运行条件恶劣,故障多发,监控手段薄弱,查找困难等问题,采用TAS配网运行监控系统,实现了配电网故障判断、故障隔离、故障报警、运行监控、异常运行情况告警、远程设定保护定值等功能。应用结果表明:该系统可快速排除故障,缩短故障排查处理时间,缩小停电范围,减少了停电次数,提高供电可靠性。     

参数变化条件下的配电系统可靠性评估

针对配电网系统可靠性评估在实际应用中存在的问题,考虑气候条件、元件老化和元件维修对故障率的影响,建立时变故障率模型.对时变故障修复时间、时变负荷和时变停电成本计算参数变化条件下的配电系统可靠性进行分析,基于随机稀疏技术提出具有时变故障率元件状态的模拟方法.采用截断分布的随机变量描述故障时间和停电负荷的有界性和不确定性,...     

智能一体化电缆故障隔离装置研究

结合国内配电网的发展现状和需要,研制了智能一体化电缆故障隔离装置,并介绍了该装置的控制原理、结构设计、技术特点、实现功能等。通过实际应用案例表明,该装置实现了配电网电缆故障准确隔离,非故障设备快速恢复供电及缩小停电范围,提高了配电网供电可靠性。     

光伏发电系统可靠性建模及对配网可靠性的影响

研究了并网型光伏发电系统对配电网可靠性的影响。分析了光伏发电系统(PVS)的元件失效模式及其对PVS输出功率的影响,建立了元件故障阶数考虑至三阶时PVS的可靠性模型;将光照资源的不确定性和PVS的元件随机停运相组合,得出PVS输出功率的概率模型。基于配电网可靠性评估的故障扩散法推导出孤岛内负荷点的可靠性指标计算公式。通过算例探讨了光伏发电系统对配电网可靠性的影响,计算结果表明光伏发电系统接入配电网能有效改善配电网供电可靠性。     

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。     

计及VSC运行方式与故障恢复优化的交直流混合配电网可靠性评估

交直流混合配电网在故障后可通过调整VSC控制方式、网络重构等多种方式进行恢复,但现有可靠性评估方法并未充分考虑这些恢复方式对可靠性的影响,进而导致评估结果不准确。针对这一问题,首先基于传统故障模式后果分析法建立故障模式后果分析(failure mode and effects analysis,FMEA)表,根据故障信息查询该表确定故障隔离后网络拓扑;然后依照不同故障情况下电压源换流器(voltagesource converter,VSC)控制策略,调整VSC的控制方式;最后,通过计及网络重构和孤岛运行的交直流混合配电网故障恢复优化模型,求解故障下系统中负荷的停电时间和停电次数。在此基础上,与序贯蒙特卡洛法相结合对交直流混合配电网进行可靠性评估。通过算例与现有评估方法进行对比,结果表明所提方法充分考虑了交直流混合配电网多样的故障恢复方式对可靠性的影响,可以准确评估交直流混合配电网的可靠性。     

面向开关的配电网可靠性评估算法

已有配电网可靠性评估方法主要以线路、变压器等元件或负荷点为研究对象，通过分析每个模拟元件故障的影响进而实现可靠性分析。文中从另一角度，即以实现故障隔离的开关元件为研究对象，提出面向开关的配电网可靠性评估方法。首先给出分段开关对等相关定义，提出基于深度优先的分段开关对遍历算法。以开关对为分析对象时，根据分段开关对的分布及连接关系，易于遍历到需动作的开关对，以形成故障隔离范围。根据动作断路器、分段开关等信息，得到元件故障后节点的分类，并计算可靠性等值参数，即可进行可靠性分析。应用该算法对RBTS及多个实际配电网进行了可靠性评估，算例表明该算法具有高效性和工程实用性。     

基于动态孤岛混合整数线性规划模型的主动配电网可靠性分析

为了得到配电网最优孤岛划分的准确方案,准确评估分布式电源（distributed generation,DG）接入对提升配电网可靠性的有益效果,文章提出了基于混合整数线性规划（mixed integer linear programming,MILP）的多时段动态孤岛划分模型,并基于序贯蒙特卡洛模拟提出了考虑故障状态下动态孤岛的可靠性评估流程。动态孤岛划分模型考虑了分布式电源和负荷的波动性,并建立了分布式电源和和负荷的功率时序模型。通过建立支路功率与节点状态的线性逻辑约束保证故障期间孤岛的辐射状拓扑结构,以改进的RBTS-BUS6系统为例,对含分布式光储的主动配电网（active distribution network,ADN）进行可靠性分析,结果表明文章所提出的电力孤岛模型能最大范围地恢复供电,并有效提高配电网的可靠性水平。     

考虑容量及电压约束的高压配电网可靠性快速评估算法

鉴于目前高压配电网可靠性评估研究较少,文中提出一种考虑容量及电压约束的可靠性评估快速混合算法。基于高压配电网分区供电特点,将大规模电网转换为多个小规模电网;提出将线路允许电压损耗转化为相应的容量约束,之后的算法不再考虑电压约束;提出基于虚拟初始闭环潮流的元件冗余容量进行容量约束保守校验,快速筛选出部分不受容量约束的故障状态。该算法将网流法引入高压配电网可靠性评估,利用最大流模型进行容量约束详细校验,并采用消圈法进行最小切负荷快速计算。算例结果表明,在满足工程计算精度情况下,高压配电网分区策略加上保守和详细容量校验可减少计算量,具有实用价值。     

考虑多种终端配置的中低压配电网供电可靠性协同评估

针对现有配电网可靠性评估方法无法整体评估到低压,对配电终端类型考虑不全面的问题,提出一种考虑多种终端配置的中低压可靠性协同评估方法.首先,从评估对象、评估指标以及评估框架三方面说明中低压配电网可靠性协同评估的基本思路;其次,结合馈线分区理念,考虑各类终端对供电可靠性的影响,建立基于多模块智能终端设备配置的故障查找与影响...     

基于图论的复杂配电网可靠性评估方法

基于图论提出了将网络分层和网络等值法相结合的复杂配电网可靠性评估方法。该方法对复杂配电网进行分层处理,从最末层向上逐层等值,将复杂的配电网络等值成简单的辐射型网络,利用故障模式后果分析法计算系统可靠性指标。具体实现时,把配电网络看作有向图,用图的邻接矩阵实现网络拓扑,用图的插入和删除操作修改邻接矩阵,达到即时修改网络拓扑和计算可靠性指标的目的。算例结果昆明电网可靠性评估中的应用情况证明了该方法的有效性。     

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...     

多端柔性直流配电网高频功率相关性纵联保护方法

直流线路保护是保障多端柔性直流配电网系统安全稳定运行的关键,主要技术难点在于故障区段的准确识别和快速隔离。文中分析了故障后直流配电网中暂态高频分量的分布特点,提出一种基于高频功率的直流线路纵联保护方法。利用故障前后高频功率的幅值变化,提出保护快速启动判据。利用不同故障情形下线路两侧高频功率线性关系和相关系数的差异,提出基于线路两侧高频功率相关系数的故障识别和选极判据。基于MATLAB/Simulink建立多端柔性直流配电网模型,仿真结果表明所提保护方法可快速、准确地判断故障线路和故障极,灵敏度与可靠性高,阈值易设定且相邻线路保护无须配合,对双端数据同步要求较低,不受系统运行方式影响和网络拓扑的限制,且具备良好的抗过渡电阻能力。     

基于暂态波形相关性的配电网故障定位方法

配电网拓扑结构复杂、分支众多,利用单一故障特征的配电网故障定位方法大多存在可靠性差、定位精度低等不足,为此文中提出了一种基于暂态波形相关性的配电网故障定位新方法。配电线路发生故障后实时检测故障暂态波形,利用S变换构造时频矩阵,将其与各分支样本库中的时频矩阵进行相似度计算,并根据相似度的大小判定故障分支;然后根据同一分支不同位置故障时暂态波形的整体波幅差异来确定故障范围,并利用整体波幅偏差与故障位置的比例关系计算得到精确的故障位置。仿真分析表明,在不同的故障条件下,该方法均能可靠、准确地进行故障定位,有望提高配电网故障定位的准确度与可靠性。     

基于同步相量测量装置的配电网安全态势感知方法

配电网安全态势感知是全面动态分析配电侧网络安全运行状态及潜在隐患的关键技术。针对配电网安全态势感知的快速性和准确性需求,该文提出一种基于同步相量测量装置的配电网安全态势感知方法。首先,构建在同步相量测量装置优化布点前提下的配电网网络拓扑分层模型,快速捕获系统安全态势要素;其次,提出融合信息熵值的支持向量数据描述算法,实现配电网安全态势要素中异常信息的辨识和理解;然后,采用长短期记忆网络对正常运行和故障扰动下的配电网运行趋势进行预测,并提出零序电压、电压越限裕度、支路过载严重度和电压相位变化量等安全态势预警指标,感知系统实时态和未来态的安全风险。最后采用IEEE 33和PG&E69配电网验证所提方法的有效性。结果表明,该方法提高了配电网安全态势要素获取速度和精度,缩短了安全态势要素异常辨识时间,实现对配电网各节点的安全态势感知。     

含分布式电源的配电网故障检测与隔离算法

针对含分布式电源的配电网,提出一种基于故障过流和故障方向信息的故障检测与隔离通用矩阵算法.采用关联矩阵描述网络拓扑结构,以来自电网不同测量点的故障电流及其方向信息构成故障信息矩阵,对上述2个矩阵进行运算能快速、可靠地检测到故障区段,结合当前网络结构和开关位置状态即可完成故障隔离.在此基础上,研究了当网络拓扑结构变化时的...     

网络拓扑结构与供电可靠性的数学关系分析

在拓扑结构相似性概念的基础上,提出了网架拓扑与配电网供电可靠性直接相关的理论,解决了可靠性评估中缺乏对网架拓扑合理性分析的问题,同时提升了配电网规划的合理性与针对性。首先将实际配电网进行抽象化处理,用带权邻接矩阵及故障度矩阵综合表示配电网;其次提出了基于拓扑共享度特征指标的相似性函数,借助聚类分析的方法对配电网可靠性进行初步分析与评估;最后提炼出关键支路的故障率水平、网架结构、分布式电源接入位置等3个辅助分析指标,并通过指标的提升实现对配电网规划的优化。在工程实例分析中对实际配电网提出了具体的优化策略,验证了该方法的有效性。