辐射状配电系统可靠性评估的故障遍历算法

提出一种辐射状配电系统可靠性评估的故障遍历算法。该算法能有效地考虑系统的容量约束 ,尤其适用于含大量子馈线和隔离开关的复杂配电网络。利用树的后向父节点搜索技术确定故障所属断路器的动作 ,利用树的广度优先遍历算法和深度优先遍历算法分别确定隔离开关的故障隔离范围及负荷点的故障类型。该算法根据配电系统的结构特点 ,将树的先根优先遍历和后根优先遍历技术分别用于配电网潮流的功率前推和回代计算 ,能较好地与可靠性评估算法相结合。经算例验证 ,该算法能有效地考虑配电系统的各种网络拓扑结构 ,提高可靠性评估的精度 ,是一种较为实用的可靠性评估算法     

采用图论的电网连锁故障模式搜索方法

针对电网的连锁故障,提出了一种基于图论的模式搜索方法。根据实时的网络拓扑结构和潮流运行方式,建立系统潮流状态图。在供电通道包含的支路中确定初始故障,利用图论方法,搜索下一条可能的开断支路。搜索过程中考虑保护动作不确定性的影响,并交替进行潮流和稳定计算,以保证搜索结果的合理性。该方法实现对电网连锁故障快速全面预测搜索,且对具有相同潮流状态图的潮流运行方式,只需根据通道潮流变化对搜索到的连锁故障模式进行局部的修正就可满足要求,大大降低连锁故障模式对潮流状态的敏感度。对IEEE 10机39节点系统进行分析计算,结果验证了该算法的有效性和实用性。     

基于层次关系的拓扑分析配电网潮流计算方法

配电网潮流计算是配电网规划、网络分析、故障处理的基础,在分析现有配电网潮流计算方法的基础上,针对配电网结构特点,将一种目的为形成层次关系模型的配电网拓扑分析算法应用于配电网潮流计算中。通过该算法将配电网络支路按层次进行分类,以矩阵方式建立网络拓扑结构模型,结合支路层次关系矩阵用前推回代法计算各支路功率损耗和各节点电压,算例结果表明该算法表达简捷、概念清楚,方便实用。     

基于智能配电终端的分布式供电恢复方法

针对配电网集中式供电恢复方法存在信息交互范围大、集中式决策系统计算量大等问题,提出了一种基于智能配电终端的分布式供电恢复方法。描述了以智能配电终端为核心的分布式供电恢复系统的结构和功能,在基于智能终端间对等通信交互信息的基础上,提出了分布式供电恢复的实现方法,包括分布式拓扑搜索和供电恢复控制两部分。首先采用分布式的方法搜索非故障停电区域,然后基于逆向搜索与约束条件相结合的方法确定可恢复供电区域,最后考虑分布式电源的特性和约束条件确定孤岛运行区域。提出了与分布式供电恢复网络拓扑搜索过程相适应的约束条件简化求解方法,以电网逐步戴维南等值为基础,在确定可恢复供电区域的搜索过程中实现功率、电压、支路潮流约束验证,同时还考虑了电网有分支时对约束条件的修正,无需进行集中式的潮流计算。算例分析验证了所提方法的有效性。     

基于图论的故障影响遍历的配电网可靠性评估方法

提出了一种采用图论的故障影响遍历的配电网可靠性评估方法。算法根据故障枚举的思想,通过搜索故障影响的开关状态,将配电网的可靠性评估问题转化为一个图论中的连通性问题,并利用遍历技术将结果保存到故障影响矩阵中,由故障影响矩阵计算得到最终的可靠性评估结果。应用该算法对IEEERBTS—BUS2系统进行可靠性评估,验证了该算法的正确性和有效性。该算法能有效地考虑配电系统的各种网络拓扑结构,是一种较为实用的可靠性评估算法。     

辐射型配电网络可靠性中节点编号优化算法的研究

充分考虑10 kV配电网络辐射型的结构特点,优化节点编号方案,采用树结构的改进遍历算法,运用面向对象语言,对辐射型配电网络进行可靠性评估。在形成的树型拓扑结构中,以故障处为分界点,按靠近电源和远离电源将树分为向前和向后两部分,利用树的逆向遍历技术在向前部分仅搜索父节点即可确定故障的影响区域;在向后部分正向搜索判断故障区域内节点的故障类型。该方法表示简单,便于编程实现,大大提高了搜索效率;可准确地表示各种拓扑结构的辐射型网络,尤其适用于含有多分支馈线的复杂结构。求出的配电网络可靠性指标,为系统损失电量的计算及电网的规划等提供理论依据。     

基于简化网络模型的复杂中压配电网分析可靠性评估算法

提出一种基于简化网络模型的复杂中压配电网可靠性评估算法。为使网络简化,首先根据复杂配网特点将网络分块,块具有整体性,且块内元件故障后果一致,然后将块等效为简单的支路,形成简化网络模型。在简化网络模型基础上可灵活、高效地用最小割集法搜索故障、进行网络重构和潮流计算。应用该算法对RBTS-BUS6系统进行可靠性评估,算例表明该算法灵活、高效、实用、信息丰富。     

辐射型配电网络可靠性中节点编号优化算法的研究

充分考虑10 kV配电网络辐射型的结构特点,优化节点编号方案,采用树结构的改进遍历算法,运用面向对象语言,对辐射型配电网络进行可靠性评估.在形成的树型拓扑结构中,以故障处为分界点,按靠近电源和远离电源将树分为向前和向后两部分,利用树的逆向遍历技术在向前部分仅搜索父节点即可确定故障的影响区域;在向后部分正向搜索判断故障区域内节点的故障类型.该方法表示简单,便于编程实现,大大提高了搜索效率;可准确地表示各种拓扑结构的辐射型网络,尤其适用于含有多分支馈线的复杂结构.求出的配电网络可靠性指标,为系统损失电量的计算及电网的规划等提供理论依据.     

基于潮流转移识别的电力系统连锁故障风险评估模型

在元件停运概率历史统计值的基础上,综合考虑潮流因素的影响,给出了元件停运概率曲线,并采用严重度指标从系统静态安全的角度评估了连锁故障的后果。为了缩小安全分析的范围,根据实时网络拓扑结构建立相应的矩阵,经过矩阵运算,得到过载支路对应的并行断面;利用动态解耦潮流算法计算并行断面内支路的潮流,将潮流增加较大的支路作为下一故障环节的备选支路集。最后以IEEE39节点系统为对象进行仿真,验证了此方法的可行性与有效性。     

配电网拓扑节点编号方案及其潮流计算

描述了配电网系统用树的遍历算法对节点编号方案进行归类和划分的方法,比较了配电系统2种节点和支路编号特点,提出采用广度优先搜索编号方案的逆序编号法,并阐述了管理系统中的网络拓扑的实现及相应的潮流分析算法的原理。     

基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法

提出一种中压配电系统可靠性评估算法。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,利用前向搜索算法确定断路器动作影响范围,用故障扩散方法确定故障隔离的范围,从而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、馈线以及系统的可靠性指标。以RBTS-Bus6,RBTS-Bus2等配电网络和大量实际运行网络验证了该方法的有效性和实用性。     

适用于配电网规划的可靠性指标改进显式估算算法

针对计及可靠性的配电网规划问题,提出一种可靠性指标的改进显式估算算法。以树编辑距离作为馈线拓扑结构间的差异性计量,对待评估区域内的配电馈线按拓扑结构层次聚类。将聚类中心作为区域典型拓扑,以它们取代传统估算方法中的简单辐射状结构,建立可靠性估算模型。模型基于各类拓扑结构的故障隔离能力与负荷转供能力,通过回归分析推导可靠性指标显式计算公式,并分析了不同停电方式与多种可靠性提升设备产生的影响。一个实际城市配电网的算例分析表明,算法在面对多样化网架结构时亦能保证较高的计算精度,且有助于提升配电网规划模型的求解质量与求解稳定性。     

An efficient algorithm for assessing reliability indexes of general distribution systems

This paper presents a practical reliability assessment algorithm for distribution systems of general network configurations. This algorithm is an extension of the analytical simulation approach for radial distribution systems. In the proposed algorithm, the meshed network is first converted to a radial network. All network elements are divided mainly into three classes according to the possibility for them to obtain power supplies from different directions. Accordingly, three different methods are employed to obtain two types of reliability topology zones for the elements. The algorithm is efficient for large-scale radial/meshed distribution systems, and can accommodate the effects of fault isolation and load restoration. The validity and effectiveness of the proposed algorithm is demonstrated by applying a computer program developed based on the proposed algorithm to a number of test systems and hundreds of real distribution networks.     

Optimal service restoration and reconfiguration of network using Genetic-Tabu algorithm

This paper represents an approach for service restoration and optimal reconfiguration of distribution network using Genetic algorithm (GA) and Tabu search (TS) method. Restoration and reconfiguration problems in distribution network are difficult to solve within feasible times, because the distribution network is so complicated with the combination of many tie-line switches and sectionalizing switches and also has to satisfy radial operation conditions and reliability indices. Therefore, this paper applied Genetic-Tabu algorithm (GTA) to find optimum value with reasonable computation time. The Genetic-Tabu algorithm is a Tabu search combined with Genetic algorithm to find a global solution. The case studies with 7-feeder model showed that not only the loss reduction but also the reliability should be considered at the same time to achieve the optimal service restoration and reconfiguration in the distribution network.     

考虑传输容量约束的配电网可靠性快速评估

在最短路法的基础上提出一种等值递推的可靠性等值计算方法,该方法按负荷点与馈线根节点之间的距离对其进行分层排序,并根据负荷所在节点的层号逐级计算其可靠性指标。在计算每一层负荷点的可靠性时,同时求出该层及以上所有设备的可靠性等值电路并为后续计算所用。另外提出一种计算形式简单的应用于辐射状电网的定雅可比矩阵牛顿潮流法,用于计算传输容量对配电系统可靠性的影响。基于图上因子分解法对辐射状电网的网络拓扑和因子图的拓扑进行了分析,证明2者是相同的,在此基础上开发了与面向支路的前代、回推法具有相似程序实现形式的牛顿潮流算法。该算法易于编程实现,同时保持了传统牛顿法的快速收敛性的优点。算例结果表明文章提出的可靠性评估算法具有较高效率。     

Distribution system reliability cost/worth analysis usinganalytical and sequential simulation techniques

The requirements for extensive justification of new facilities and emphasis on the optimization of system cost and reliability are steadily increasing. Customer interruption cost analysis provides valuable input to electric power supply reliability worth assessment. This paper presents both a generalized analytical approach and a time sequential Monte Carlo simulation technique for evaluating the customer interruption cost in complex radial distribution systems. Studies are conducted on two practical distribution systems. The results obtained using the analytical technique incorporating average restoration times are compared with those obtained using the time sequential simulation method and random restoration times. The effects on customer interruption cost indices associated with alternate supply and protection devices are also considered     

基于复杂辐射状配电系统简约模型的可靠性评估算法

建立了一种配电网简约模型,提出了开关节点和负荷区间等概念以及适用于复杂辐射状配电系统的可靠性评估算法。该算法只需考虑开关节点和负荷区间对故障的影响,不需具体到系统各个元件,通过遍历搜索分析故障事件的影响、评估其可靠性。对于分支馈线较多的配电系统,该算法在原理和编程上具有优势,且能计及开关故障、备用电源和计划检修等多种情况。利用C 语言计算RBTS母线6系统的可靠性指标,验证了该算法的正确性和有效性。     

复杂中压配电网的可靠性评估分块算法

结合复杂中压配电网结构特点，提出其可靠性评估的快速分块算法。首先给出邻接矩阵的构造方法，基于此提出配电网分块形成算法；考虑中压配电网常以树状运行的特点，故利用稀疏技术存储邻接矩阵。在故障解析模拟时，利用故障扩散搜索方法确定开关元件的动作，以块为单位代替单元件进行解析分析，可大量节省故障枚举时间及重复的开关元件搜索时间。同时，对算法效率进行了简单分析。应用该算法对RBTS及实际工程系统进行了可靠性评估，算例表明该算法有明显的计算速度优势，证实了算法具有高效性和工程实用性。     

Reconfiguration of distribution network for loss reduction and reliability improvement based on an enhanced genetic algorithm

Electrical distribution network reconfiguration is a complex combinatorial optimization process aimed at finding a radial operating structure that minimizes the system power loss or/and maximizes the system reliability while satisfying operating constraints. In this paper, a distribution network reconfiguration method is presented for both the indices of power loss reduction and reliability improvement. The enhanced genetic optimization algorithm is used to handle the reconfiguration problem so as to determine the switch operation schemes. Based on the information of a single loop caused by closing a normally open switch, we improve the algorithm on crossover and mutation operations of original Genetic Algorithms. The effectiveness of the proposed method is demonstrated on 33-bus, 69-bus, and 136-bus radial distribution systems.