基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估

配电网风险评估中使用的故障率为设备年平均故障率,无法反映所分析配电网设备的实时健康状况及同类设备的差异化。为了解决上述问题,提出了一种基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估方法。建立了配电变压器、开关柜、电力电缆、架空线路的健康指数H与设备实时故障率?的量化关系,得到了典型比例系数和曲率系数;计算获得了负荷点故障率和负荷点故障时间,通过综合计算来量化评价了配电网的整体风险。采用IEEE-RBTS BUS6算例对所提方法进行了验证。研究结果表明:该方法以设备健康指数H来综合反映设备状态监测结果,以健康指数H与设备实时故障率?的量化关系、结合配电网网架拓扑的最小路法计算、考虑不同负荷点的停电损失函数来计算各个负荷点损失的配电网风险;可依据在线监测及带电检测结果获得配电网主设备实时故障率,并克服传统方法没有计及配电网设备损坏造成的网架结构薄弱所引发的配电网风险,弥补传统状态评价定性分析的不足。算例结果表明了所提方法可以获得各负荷点的故障率、故障时间、负荷风险,证明了所提出的基于设备实时健康指数的配电网风险量化评估方法的有效性。     

计及风险损失的配电设备检修方式选择

针对目前在设备检修方式选择方面未将设备健康指数、检修成本和设备故障损失综合考虑的问题,提出了一种结合设备状态评价结果,计及检修成本和检修后设备风险损失的检修方式选择决策模型。定义设备风险损失为设备故障损失和设备故障概率的乘积,设备故障损失由设备资产损失和电网运行损失两部分组成,并给出了各部分的具体计算公式。分析了检修成本的组成和计算方法以及不同检修方式对设备故障率的影响。最后以检修成本和检修后设备风险损失之和最小为目标,用量化的方法对配网设备检修方式进行选择,并结合算例给出了某状态下两台变压器检修方式的选择过程,结果表明了所提模型的有效性。     

基于无功优化的配电网检修计划编制

从配电网检修计划编制的实际情况出发,将无功优化结合到配电网检修计划优化模型中,同时考虑了线路故障等级的检修时间优化和和设备检修时最优负荷转移路径.针对多种约束条件,对经济性最优为目标的检修计划,把通过改进小生境遗传算法和蚁群算法优化的配电网检修计划时间优化方案作为基于无功优化负荷转移路径的输入条件;利用一种高效的启发式搜索技术Tabu搜索算法得到使配电网损耗降低最大对应的最优节点解,并在该点通过并联电容器来降低网损.最后对36节点算例进行仿真,结果表明:该方法可适应配电网检修计划需要,从而达到经济调度的目的;配电网检修计划中引入无功补偿优化,可大幅降低网损,且对节点电压有一定提升作用.     

基于多源异构数据挖掘的配电网故障信息统计分析

针对目前城市配电网建设的现状,研发了基于多源异构数据环境的配网故障信息统计分析系统。该系统通过抓取调度自动化系统(OMS)、设备资产管理系统(PMS)和故障抢修系统(TCM)中的故障信息、设备运行数据、设备状态数据进行挖掘和智能处理,在广域专网上打通了跨专业、跨单位、跨区域的现实壁垒,实现了对上海市配网运行状态在不同季节、不同负荷、不同运行方式等条件下故障信息统计分析的目标。通过对上述配电网故障信息统计分析的结果,进而指导配网运维检修、技改规划、网架优化等配网提升工程。     

含分布式电源的配电网可靠性评估

考虑未来配电网的发电和用电特征,提出计及网架拓扑结构、设备因素、电源出力和负荷需求的不确定性的配电网可靠性综合分析方法。基于网络等值法计算配电网各负荷点的系统侧电网故障率和修复率;针对配网的孤岛运行方式,计算反映电源出力和负荷需求的冗余不确定性的状态转换率参数,分布式电源的机械故障参数和孤岛系统的起动切换参数。最终应用马尔可夫模型,采用IEEE-RBTS BUS6配电网算例,对文中所提方法进行了验证。评估结果表明了该方法的精确性和快速性。     

含分布式电源的主配一体化电网日前-实时协调风险调度方法研究

分布式电源的大量接入对电网调度及安全运行带来严重威胁,为提高配电网安全稳定运行水平,提出了含分布式电源的主配一体化电网日前-实时两阶段协调风险调度方法,构建了主配一体化电网日前、实时风险调度模型,将风险指标与调度成本目标进行耦合,在实现经济调度的同时,保障配电网安全运行。日前风险调度制定小时级发电计划和负荷曲线,为实时阶段提供安全运行点;实时风险调度在日前计划基础上考虑实时风险因素或故障,优化电网安全运行点。     

基于风险管理方法的配网检修计划优化

针对配电网检修,提出了最优长期检修计划方法。该方法区别于传统的事故后检修和定期预防性检修的模式,对配网实行选择性的预防检修计划。基于风险管理方法,首先通过对元件失效率的解耦处理,进行风险识别实现了对单独风险因子的分析。然后通过建立决策树获得不同状态转换下的方案来进行风险评估,继而从经济角度出发,确定最优的配网检修计划来缓解风险。将该方法应用于美国PGE 69节点配电系统,经过计算分析得到,相比于固定时间周期的大修或不执行任何检修,选择性的检修计划能大幅度减少检修所产生的费用和意外停电所产生的抢修费用,在理论上达到费用最省。     

基于风险综合评判的设备状态检修决策优化

针对目前在设备状态检修决策中尚未将设备状况与电网运行情况综合考虑的问题,提出一种计及设备故障风险及电网运行风险的输变电设备状态检修决策优化模型,以"综合风险费用最小"为优化目标,以同时检修、互斥检修、检修资源、电网安全等限制条件为约束。在充分考虑设备状态检修前后故障概率变化情况的基础上,采用禁忌搜索算法求解所建立的优化模型,通过风险经济性量化实现设备与电网运行风险的综合评判,得到技术经济综合最优的状态检修决策方案。对华东某地区电网的算例分析表明了所提出的优化模型及算法的有效性。     

一种断路器风险评估模型的研究

断路器作为输配电网中的重点设备,在电力系统中扮演着控制和保护的重要作用,其可靠运行对整个电网安全具有重大作用。从负荷损失风险、设备损失成本、人身安全和环境等影响断路器风险的因素进行研究,建立针对断路器的风险评估模型,计算断路器当前风险状态以及未来一段时间内的风险变化趋势,从而为断路器检修计划的制定以及投资规划提供技术支持。     

城市中压配电网规划接线模式和拓扑计算分析

针对当前国内外城市10kV配电网接线模式分析,基于当前我国中压配电网架空线和电缆普遍采用的各类接线模式,探讨现状城市中压配电网应如何顺利地过渡到目标年网架,建立我国城市10 kV配电网络规划总体思路及过渡方案;选用某城市10 kV配电网规划的实际案例,通过10 kV配电网网架的拓扑计算,对配电网线路走向和下负荷点配置等进行优化计算,使配电网网架走向合理、负荷分配均匀、有功损耗最小和电压降落最低。     

考虑运行和网架风险的配电网运行方式制定及优化

传统配电网运行方式制定和优化并未充分考虑配电网运行过程中的风险因素。为了保证配电网运行方式的最优,提出了一种考虑运行和网架风险的配电网运行方式优化方法,并在此基础上实现了正常运行方式的制定。该模型将配电网运行风险和网架风险纳入到运行方式优化中,同时利用权重将多目标优化模型简化为单目标优化模型。算例的计算结果证明了提出的配电网运行方式优化方法的正确性,同时还能满足用户降低运行风险以及网架风险的要求。     

微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划研究

传统配电网网架规划目标单一,导致规划效果不理想且费用较高,提出引入微电网的分布式电源配网网架多目标规划方法。构建选址优化模型实现对配电网电源的规划,规划配电网内部自设设备故障、外部环境故障、设备过负荷以及反向潮流四项因素引起的故障。通过建立配电网最低年投资运行成本目标函数,构建配电网网架规划模型,实现微电网运行域分布式电源配网网架的多目标规划。实验结果表明,微电网运行域分布式电源配网网架多目标规划方法,可以提高配电网运行的可靠性和经济性,优化后的网架结构具有较高的实际工程参考意义。     

基于风险评估的配电网检修决策优化

提出一种基于风险评估的配电网检修决策优化模型,有效地融合不同的检修方式,并综合考虑设备状态及其发展、各类检修的作用、电网的运行方式等因素。模型计及电网检修风险和电网故障风险,以电网运行风险最小为优化目标,以电网安全约束、检修关系约束和检修资源约束等为约束条件,并采用粒子群优化算法进行求解。RBTS-BUS2系统仿真结果验证了所提模型的合理性和有效性。     

基于数据拟合的继保设备失效率调整因子模型

分析继保设备检修行为对其失效率的影响,有助于继保设备检修计划制定和实现电网长期稳定可靠运行。基于某地区继电保护设备故障数据,采用Matlab工具箱对分段数据进行失效率函数拟合,然后利用遗传算法对失效率调整因子进行计算,建立基于数据拟合的失效率调整因子模型,并使用多地区的设备故障数据对该模型和德尔菲法的模型进行评估。研究结果表明：基于德尔菲法的失效率调整因子模型低估了检修行为对设备失效率的下调能力,文中模型较基于德尔菲法模型累计残差更小,能够更为准确地反映检修行为对继保设备失效率的影响。     

配电网检修计划优化模型

从配电网设备检修计划编制的实际情况出发,建立了考虑多种约束条件的负荷转移路径和设备检修时间联合优化模型。该模型以设备检修时间优化为主问题,以负荷转移路径优化为子问题。通过主问题和子问题的反复优化迭代,最终获得供电企业售电损失最小的检修计划以及停电负荷、开关操作次数和系统网损最小的负荷转移方案。针对该模型的特点,采用免疫禁忌混合算法对主问题进行求解,采用改进的待恢复树切割算法对子问题进行求解。针对基本待恢复切割算法需要对联络开关进行全排列,以穷举的方式获取最优解的不足,通过应用“优先选择备用容量较大的联络开关”启发规则以及在恢复树切割过程中引入网损比较环节,在保证解的质量的同时有效地降低了恢复树的切割次数,提高了计算速度。通过算例计算和分析,验证了所提出的模型和算法的正确性和实用性,适合求解配电网检修优化问题。     

基于比例强度模型的继电保护系统风险成本优化评估方法

提出一种基于比例强度模型(Proportional Intensity Model,PIM)的继电保护系统故障风险成本优化评估方法。该方法综合考虑设备历史运行信息和状态监测信息,对设备的运行健康状态进行综合评价,结合检修成本和故障损失成本给出单位时间最小故障风险损失。首先,建立了基于比例强度模型的继电保护系统关键设备故障风险成本优化评估模型;其次,给出了利用设备历史运行数据和状态监测数据对比例强度模型参数进行估计以及计算设备失效率的具体方法;最后,将所提出的优化评估方法用于我国不同地区继电保护本体以及互感器二次回路的风险评估问题。结果表明,所提出的方法能够针对我国南北方不同的运行环境对继电保护系统主要设备的风险成本进行优化评估,为运检工作提供理论依据。     

考虑缺电损失评价的主动配电网网架规划研究

研究了一种考虑缺电损失评价的主动配电网网架规划方法。首先,评定不同类负荷的缺电损失以构建用户缺电损失函数,将配电网安全风险评估下的用户缺供电量与各类用户缺电损失函数相乘,得到可靠性代价成本,从而建立可靠性与经济性相协调的主动配电网网架规划模型。然后,采用改进粒子群算法求解主动配电网网架的最佳方案。以某市新建开发区为例进行分析,与传统规划模型结果对比,该方法的规划结果增加了在重要负荷区域的线路投资,减少了重要负荷区的缺供电量,大大降低了可靠性代价费用,能有效提高配电网的可靠性,且有效减少了网损费用及阻塞费用,降低整体投资运行费用,验证了该方法用于主动配电网网架规划的可行性。     

配电网检修计划优化模型设计

从中国配电网的实际情况和配电网设备检修工作的实际需要出发,挖掘和提炼了电网企业最关心的检修计划优化目标以及制定计划中所要考虑的各种影响因素和约束条件,建立了在保证配电网安全运行的前提下,以最大限度提高配电网的供电可靠性、降低设备检修造成的网损为目标的优化模型,并针对该模型探讨了相应的求解方法.     

苏州城市配电网现状分析及其技术改进

<正>0引言配电网是电网的重要组成部分,直接面向电力用户,是改善民生的重要基础设施。苏州城市配电网建设改造与管理提升实施方案采用网架完善、设备改造、技术手段和管理措施等多种管理方案,实现区域内"N-1"率、配电自动化覆盖率、配网状态检修覆盖率达100%,用户故障平均停电时间降至5 min以内,供电可靠率达到99.999%以上。1建设改造核心区域配电网现状分析1.1核心区域网架结构分析     

配电自动化二次设备风险评估与检修决策研究

数量庞大的配电自动化二次设备是维护配电自动化系统安全稳定运行的关键对象,通过对配电自动化二次设备风险点的识别和持续关注建立风险评估流程,根据设备的状态评分推算平均故障概率,从而计算综合风险损失和量化风险值。以风险损失和检修成本之和最小为优化目标,构建检修决策优化模型,综合考虑风险和成本费用两方面后,文中对检修计划给出了科学合理的排序,大幅降低二次设备的检修成本和因不合理检修可能导致的故障风险,实现配电自动化二次设备的精益化运维管理。