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。     

基于贝叶斯网络时序模拟的含微网配电系统可靠性评估

依据贝叶斯网络的逻辑关系进行推理,针对微网内分布式电源输出功率的不确定性以及负荷的时变特性,采用分时段方法求解含微网配电系统的可靠性指标。在微网孤岛运行模式下,考虑分布式电源与储能元件的不同逻辑组合状态,设置等值功率(电源)结点,根据潮流计算,建立了微网内电源–负荷结点的"动态–供给"逻辑关系模型。运用贝叶斯网络时序模拟推理算法,对改进的RBTS Bus6-F4系统进行可靠性评估。借助贝叶斯网络因果推理可分析任意元件可靠性参数对系统可靠性指标的影响大小,利用贝叶斯网络诊断推理可分别求解出假设整体配电系统故障、微网系统故障、微网中重要负荷及不重要负荷故障时各元件故障的条件概率,进而找出影响系统或重要负荷点供电可靠性的关键因素,并识别系统可靠性的薄弱环节。     

基于贝叶斯网络和分块技术的配电网可靠性评估

提出一种基于贝叶斯网络的配电网可靠性评估算法。以配电网可靠性评估的分块为基础,建立配电网4层贝叶斯网络,即元件层、分块层、负荷点层和系统层。根据配电网分块形成的等效网络,建立元件层和分块层间的关系;通过解析枚举分块及开关元件的故障,得到负荷点的节点类型,建立分块层和负荷点层间的关系,并通过矩阵存储实现负荷点可靠性计算;建立负荷点层和系统层间的关系,实现系统可靠性计算。根据贝叶斯网络的双向推理功能,提出通过元件可靠性参数辨识负荷点薄弱环节的方法,及通过各元件分摊的期望缺供电量指标辨识系统薄弱环节的方法。对RBTS母线2等算例系统进行可靠性评估和分析,验证了算法的正确性和高效性。     

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。     

考虑时变潮流的配电系统规划-运行可靠性精细化评估研究

基于元件保护动作概率模型和同步采样模拟法,提出了一种考虑时变潮流的、适用于规划和运行两阶段的可靠性精细化评估方法。分析了元件连续工作时间的概率分布,推导了元件故障率随载荷变化的显式表达模型。进一步计算得到节点负荷对系统可靠性指标的灵敏度,从而比较分析各个节点新增负荷对系统可靠性的影响程度,并用于可靠性指标快速计算。在故障率、负荷随时间变化的前提下,应用同步采样模拟法进行其他可靠性指标的计算。算例部分计算了频率型指标的瞬时值,发现随着节点负荷的增长,元件处于较短的连续工作时间的概率会增加,系统可靠性因此降低。灵敏度分析评估了各个节点对系统可靠性的影响。同步采样模拟法计算了时间型、电量型指标以及频率型指标的年度值。     

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.     

昆柳龙混合直流工程送端换流站电气主接线可靠性分析

为准确评估中国昆柳龙混合直流工程送端换流站电气主接线的可靠性,建立了昆北换流站电气主接线中静态元件、动态元件和附属元件的等效二状态模型.以减少计算复杂度为目的,针对元件的故障后果及位置将送端换流站进行了分区简化.将GO法与模糊动态贝叶斯网络相结合建立了系统的可靠性模型.所构建的模型能直观反映系统可靠性的时序变化过程,并可利用后验概率进行电气主接线的脆弱性分析.仿真结果的分析证明了所提模型和方法的可行性与有效性.     

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。     

基于最小割集的含环网配电系统可靠性评估

针对目前部分高压配电网采用少环网运行方式的情况,基于最小割集理论,提出了一种适用于含环网的配电系统可靠性评估方法。基于寻找节点组元件的方法模拟了元件的活动性故障,采用基于补偿法的少环配电网潮流计算方法。考虑了元件的容量约束,并同时计及了元件的计划检修和备用电源的影响。对RBTS-BUS4系统及实际工程系统进行了可靠性评估,结果表明该算法能计算出系统和负荷节点的可靠性指标,识别出系统的薄弱环节。     

基于最小割集的含环网配电系统可靠性评估

针对目前部分高压配电网采用少环网运行方式的情况,基于最小割集理论,提出了一种适用于含环网的配电系统可靠性评估方法.基于寻找节点组元件的方法模拟了元件的活动性故障,采用基于补偿法的少环配电网潮流计算方法.考虑了元件的容量约束,并同时计及了元件的计划检修和备用电源的影响.对RBTS-BUS4系统及实际工程系统进行了可靠性评估,结果表明该算法能计算出系统和负荷节点的可靠性指标,识别出系统的薄弱环节.     

贝叶斯网络的复杂配电网可靠性评估

为使电力市场环境下电网供电可靠性与经济性之间达到最大满意度,综合考虑负荷转移过程中的网络约束条件,建立贝叶斯网络模型,运用其特有的双向推理方法,不仅能起到配电系统可靠性指标评估的传统方法的作用,更能定量地分析出各元件对系统可靠性的影响,得出系统的薄弱环节,为系统的改进提供依据.并且对IEEE4中馈线1进行实例分析,证明了贝叶斯网络方法在配电网可靠性分析中是可行且高效的.     

改进贝叶斯网络GO法在高压直流输电系统的可靠性分析

文中针对贝叶斯网络GO法仅适用于简单不可修系统可靠性分析的不足,提出了改进贝叶斯网络GO法。改进算法依据元件之间的相关性和系统运行工况,在贝叶斯网络中构建了串、并联相关性结构等效算法,改进了模型映射流程,使之适应复杂可修高压直流输电系统可靠性分析。在建立的高压直流输电系统可靠性模型上应用该方法进行定量计算验证,结果表明:改进贝叶斯网络GO算法是可行的,它仅需多次贝叶斯网络推理就可直接计算等效单元可靠性特征量,无需考虑共有信号问题,省去了复杂的GO运算,还可利用贝叶斯网络寻找系统中可靠性薄弱环节。该方法相比传统GO法具有明显优势。     

考虑网损及电压约束的发输电系统可靠性评估

基于直流潮流的有功调整模型广泛应用在发输电系统可靠性评估中,但其忽略了系统网损,当系统出现发电容量不足时,网损的存在会使系统切除更多的负荷,从而影响系统的可靠性;同时,该模型没有考虑系统电压/无功因素的影响,无法发现系统存在的电压问题.因此,将网损引入到可靠性评估的有功调整模型中,使系统状态调整后的交流潮流计算结果变得合理,避免出现平衡机出力越限问题;然后在潮流PQ分解法的基础上提出了电压/无功调整的线性化模型,以研究电压因素对系统可靠性指标的影响.最后,对IEEE-RTS系统进行了发输电系统可靠性评估,研究了网损及不同调压手段对系统可靠性指标的影响.     

自适应重要抽样技术在发输电系统可靠性评估中的应用

将自适应重要抽样技术应用在发输电系统可靠性评估中,并提出根据系统的概率特点构造抽样密度初值的方法,从而改善最优抽样技术在元件故障概率减小时出现的退化现象。应用该方法对IEEE-RTS系统及修改后的测试系统进行发输电系统可靠性评估,结果表明该方法在保持计算精度的情况下能加快可靠性评估的速度,特别是在元件故障概率较小时,能显著提高可靠性评估的计算效率。     

计及多重交叠故障的配电系统可靠性概率分布解析模型

为实现对配电系统随机运行特性及安全可靠水平的整体认知,本文提出一种考虑多重交叠故障的配电系统可靠性概率分布求解模型;计及多重交叠故障出现的时序随机性,推导了交叠故障出现次数的频率分布及出现时间的概率分布;构建了配电系统可靠性指标的随机函数解析表达式;并结合非参数核密度估计实现了对配电系统可靠性指标的概率密度曲线估计,从而避免了现有方法只考虑单重故障导致可靠性评估结果误差较大的缺陷。通过对RBTS-BUS6系统评估分析验证了本文方法的正确性和有效性。     

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。     

小样本失效数据下保护可靠性的贝叶斯-蒙特卡罗评估方法

保护系统的"高可靠性"导致基于大失效样本数据的可靠性评估方法遇到瓶颈,并将直接影响评估结果可信度,针对该问题,提出一种基于小样本失效数据的继电保护系统可靠性评估方法。首先,在分析继电保护装置的运行特性及小样本失效数据特点的基础上,通过拟合优度检验确定以威布尔分布作为失效数据的寿命分布;其次,利用小样本数据进行回归分析得到威布尔分布的参数,选取蒙特卡罗抽样得到的子样作为贝叶斯分布的先验分布;最后通过贝叶斯理论得到后验概率分布并求其全概率得到装置的可靠度和故障概率密度等可靠性指标。算例分析验证了方法的有效性。     

混合法在复杂配电网可靠性评估中的应用

在配电网可靠性评估中，一直以来都采用期望值作为可靠性指标，它代表了系统的整体变化趋势，然而却不能反应各类指标的更具体的分布信息。该文以停电次数、停电时间的概率分布来反应配网可靠性指标，并将这些指标与原有的平均值指标相结合作为配网可靠性指标；提出了以模拟法为基础并结合解析法，对复杂配电网络进行可靠性评估的方法。该方法先将复杂网络按照网络等值简化的解析方法简化成简单的主馈线系统，然后再对简化后的主馈线系统利用模拟法得到各负荷点的可靠性概率分布指标。这些概率分布指标的获得，丰富了系统可靠性水平的信息。文末的实例佐证了这些方法的有效性。     

基于网络化简的计及开关故障配电网可靠性评估

提出一种基于区域网络（区域元件）的等效网络,并将其用于配电系统可靠性评估。该方法 以各类开关为边界,根据区域边界开关手动或自动性质的不同,定义了2种区域元件,并组成相应 的用于系统可靠性指标评估的2类等效网络;提出了对等效网络进行化简的有效命题;通过将开关 故障的影响计入区域元件中,避免对开关故障单独考虑,在以区域负荷为评估对象以及区域元件为 分析单元的基础上,对等效网络采用分级评估的策略,从而减少了遍历及分析单元的数目,也避免 了同类负荷点的重复遍历。算例表明,与现有方法相比,文中算法具有更高的计算效率。     

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。