配电网可靠性评估方法研究现状与展望

配电网的可靠程度是决定供电可靠性的关键因素,配电网可靠性评估方法也被广泛研究。根据前提条件的不同,将现有的配电网可靠性评估进行分类,介绍了不同类别下的可靠性评估方法,并分析其优缺点与适用的网络。结合当前配电网可靠性评估中尚存在的不足与配电网的发展方向,对未来智能配电网下的可靠评估需要研究的地方进行了展望。     

面向配电网可靠性评估的输电网等值方法

随着主动式配电网的发展和分布式能源的大量接入,输电网与配电网间的联系日益复杂紧密,在对配电网进行可靠性评估时应充分考虑输电网可靠程度。提出了一种量化输电网可靠程度的输电网等值方法,用以提高配电网可靠性评估的实用性。首先,提出了节点最大负载能力的概念,用以表征输电网向下游配电网的最大供电能力,进而将输电网等值成配电网的电源节点。其次,采用蒙特卡洛模拟法和最优化技术相结合的方法,建立了输电网节点最大负载能力计算评估模型。最后,采用RBTS输电系统进行测试,验证了所提出的输电网可靠性量化等值方法的有效性。     

基于“性能-因素”关联关系挖掘的中压配电网可靠性评估

从数据关联性分析的角度提出一种中压配电网可靠性定量快速评估方法。首先,基于多种提升配电网可靠性的方式,建立"性能-因素"双层评估指标体系分别表征系统的可靠性能及建设现状。然后,通过虚拟配电网生成系统计算我国海量不同类型配电网的相关指标以提供数据支撑。最后,建立分步回归模型挖掘指标关联关系,该模型结合对配电网故障模式的分析,将多元非线性回归问题转化为多次单元回归问题并最终求得指标关联显性表达式。对3个算例系统及一个实际系统的可靠性评估验证了模型的有效性。     

面向供电可靠性的配电网规划方法与实践应用

配电网是电力系统中直接面向用户的环节,对用户供电可靠性有着直接的影响。因此,在配电网规划中如何准确快速地评估配电网可靠性水平,以实现将电能可靠、经济地输送给用户已成为研究的热点。文中以中压配电系统为研究对象,通过从网络、设备、技术和管理4个方面分析供电可靠性的影响因素,进而系统地给出了面向供电可靠性的配网规划方法。该方法主要包含现状调研、方案制定与方案评估等几部分,有着较强的适用性和可操作性。最后通过对国内某城区配网的实践应用验证了该方法的可行性。     

基于GIS的配电网供电可靠性定量评估系统研究

重点研究如何设计基于G IS的配电网供电可靠性定量评估系统。传统的配电网供电可靠性定量评估系统往往是孤立的系统,不便于进行数据获取以及计算结果的输出与管理。现在G IS在配电网管理方面的广泛应用不仅大大提高了配电网的管理效率,而且还可以方便地直接为各种配电网计算与分析系统提供网络信息与设备信息。基于此,该文提出并实现了以G IS作为数据和管理的开发平台,将传统的配电网供电可靠性定量评估系统有机地构建其上,不仅使原有的系统具备了更高的灵活性,而且方便了配电网供电可靠性评估结果的分析和管理,同时也符合目前在配电网管理中各系统相互融合与实现信息共享的趋势。该文的设计思路对于基于G IS的其他配电网计算和分析系统也具有一定参考价值。     

含光伏发电配电网可靠性评估

针对越来越多光伏发电接入配电网使传统配电网可靠性评估解析算法难以适用的问题,计及光伏发电出力间歇性、随机性的等特点,根据光伏发电功率特性曲线获得其输出功率,推导配电网负荷获得光伏供电的概率计算公式。在此基础上,采用改进供电概率算法对含光伏发电配电网进行可靠性评估。以IEEE典型配电网系统为例,对配电网供电可靠性进行了计算分析,结果证明了该方法能全面、定量地评估含光伏发电配电网的供电可靠性。     

基于GIS的配电网供电可靠性定量评估系统研究

重点研究如何设计基于GIS的配电网供电可靠性定量评估系统.传统的配电网供电可靠性定量评估系统往往是孤立的系统,不便于进行数据获取以及计算结果的输出与管理.现在GIS在配电网管理方面的广泛应用不仅大大提高了配电网的管理效率,而且还可以方便地直接为各种配电网计算与分析系统提供网络信息与设备信息.基于此,该文提出并实现了以GIS作为数据和管理的开发平台,将传统的配电网供电可靠性定量评估系统有机地构建其上,不仅使原有的系统具备了更高的灵活性,而且方便了配电网供电可靠性评估结果的分析和管理,同时也符合目前在配电网管理中各系统相互融合与实现信息共享的趋势.该文的设计思路对于基于GIS的其他配电网计算和分析系统也具有一定参考价值.     

考虑风力发电影响的配电网可靠性评估

风力发电机(wind power generation,WTG)凭借其发电灵活、环境友好等优势被越来越多地接入到配电网中,这给传统配电网的可靠性评估带来了一定影响。充分考虑风力间歇性、随机性的特点,提出了一种利用1a内的统计风速信息,根据WTG的功率特性曲线获得其输出功率,从而得到WTG的多状态模型的方法。在此基础上,采用改进最小割集算法对含WTG的配电网进行可靠性评估。以IEEE-RBTS 6母线系统为例,计算了WTG接入前后可靠性评估的各项指标,验证了WTG在改善电网可靠性方面的作用。     

计及综合能源系统接入影响的配电网可靠性评估方法

配电网与综合能源系统(Integrated Energy System, IES)的互联运行是未来配电网重要的发展方向,这将对二者供能的可靠性产生深刻影响。为更加准确地评估配电网可靠性,提出一种计及IES接入影响的配电网可靠性评估方法。首先,对IES-配电网联合系统建模;其次,分别建立IES和配电网的负荷削减 模型;然后,采用目标级联法(Analysis target cascading, ATC)分布式求解联合系统的负荷削减 问题,基于马尔科夫链蒙特卡洛,计算IES-配电网联合系统的可靠性指标;最后,在多种运行场景下对改进的IEEE RBTS-BUS6系统进行可靠性评估。算例结果表明,在合理的运行策略下,IES接入后可以大幅改善配电网可靠性,且热电联产机组对配电网可靠性的重要度最高。     

分布式发电对配电网可靠性的影响研究

主要研究了分布式发电对配电网可靠性的影响,考虑到当前配电系统元件和负荷原始参数的不确定性,采用基于区间计算的配电网可靠性评估算法分析了参数不确定性对配电系统可靠性的影响,并通过对网络进行简化等值提高了计算速度。以RBTS-6母线配电系统为例,计算了分布式电源接入前后配电系统可靠性评估的各项区间指标,根据可靠性指标分析了不同接入位置对配电网可靠性的影响,验证了作为备用电源的分布式电源在改善电网可靠性方面的作用。     

光伏发电接入配电网可靠性研究现状与展望

对含有光伏发电系统的配电网进行可靠性评估,有利于配电系统的安全可靠运行。概括了光伏发电接入配电网带来的影响,从光伏出力随机模型、光伏出力和负荷相关性、光伏发电系统结构等方面阐述了光伏可靠性模型,总结了光伏发电孤岛运行模型,并对光伏发电接入配电网的供电可靠性评估中解析法和模拟法的应用进行了分析,指出可靠性评估方法的改进、光储混合发电系统以及光伏发电接入交直流配电网可靠性是今后光伏发电接入配电网可靠性研究的重点。     

配电网可靠性分析与改善方法的研究

电力部门的统计资料表明,约80％以上的用户停电是由于配电网故障造成的。配电网是否可靠,对用户影响最大,因此对配电网可靠性进行评估,改善配电网供电的可靠在理论上和实际上都具有重要的意义。分析了影响配电网可靠性的原因,提出了改善的措施和方法,尤其是采用网络重构的方法来提高可靠性。     

基于变电站主接线等效模型的全电压等级可靠性评估方法

在以往对配电网可靠性的研究中,通常独立分析配电网,而对配电网与变电站、配电网与主网间的相互关系分析不足,同时对配电网中设备间的共模故障影响研究仍有待加强。为此,从多电压等级配电网主接线运行特性出发,考虑断路器等隔离装置的共模失效特性,提出共模关联设备概念以及扩展最小割集算法,并建立了变电站等效模型,设计了配电网可靠性评估算法,从而实现全电压等级可靠性评估。在此基础上,结合实际电网算例分析了系统的可靠性薄弱环节,评估指标可以更真实地反映实际用户的供电可靠性水平。     

基于多目标蒙特卡洛法的全电压序列一体化电网可靠性评估

在传统可靠性评估中对输电网和配电网的可靠性评估一般假设另一系统完全可靠,评估结果会较为乐观。全电压序列一体化电网的可靠性评估通过拼接输配电网的模型,同时考虑输配电系统的故障情况,能更加真实地反映系统的可靠性。对输配电系统同时进行抽样使抽样系统的规模和复杂性有所增加。针对全电压序列一体化电网的以上特点,文章提出了多目标蒙特卡洛抽样方法,以各个指标因偏离最优分配引起的方差增量的均值最小为目的,优化分配每一层的抽样数目,同时避免对系统无故障状态的抽样,以达到兼顾抽样效率和计算精度的目的。最后结合IEEE-RTS 79测试系统和RBTS BUS 6测试系统进行了考虑配电网内部元件状态影响的输电网可靠性计算,算例分析表明所提算法合理有效。     

考虑高压配网接线方式的综合电网可靠性评估

供电可靠性指标是监管和考核电网公司的重要指标。在配电网规划阶段,常通过计算配电网可靠性得到供电可靠性指标,而忽略了发输电网对配电网的影响,同时对高压配电网接线方式的影响分析不足。提出一种发输配综合电网可靠性评估方法。该方法将发输配电网分为3层:发输网层、高压配网层及中压配网层,分别进行可靠性评估,并通过将高电压等级网络可靠性评估结果作为低电压等级网络电源参数的方式进行可靠性指标传递。特别在处理高压配网层方面,提出了典型接线方式的可靠性计算方法,将发输网的可靠性指标有效地传递到中压配网层。以改进的RBTS及实际系统网络为算例进行评估模型验证,结果证明该方法能够考虑高压配网的转供能力,较为真实地反映电网可靠性水平,并且具有良好的可操作性和实用价值,可以用于实际的电网规划工作中。     

带分布式电源配电网的最小路可靠性分析方法

配电网原有的可靠性分析计算模型及方法由于接入大量分布式电源(distributed generation,DG)而不再适用,因此,有必要提出了计及DG的配电网最小路可靠性分析方法。新的方法结合DG孤岛运行方式,将整个配电系统拓扑结构进行矩阵化处理,采用最小路法对含DG的配电网可靠性进行了评估。对IEEE RBTS Bus6系统的主馈线F4可靠性指标分析表明,该方法能很好的反映DG对配电网的供电可靠性影响,能得到合理的含DG的配电网拓扑结构。该方法易于对原始数据进行修改,具有很强的实用性。     

基于元件几何过程的配电网可靠性评估

针对配电网可靠性评估中未能考虑元件随运行年限而老化的问题,提出一种基于元件几何过程的配电网可靠性评估方法。通过引入修正系数修正元件正常运行时间与故障修复时间,获得元件状态变化次数影响状态持续时间的修正模型,最后采用蒙特卡洛模拟法评估不同运行年限配电网可靠性指标。评估结果表明:随着元件运行年限的增长,元件可靠度不断下降,最终导致配电网可靠性水平不断下降;考虑了元件几何过程后,系统评估模型更精确,能够更客观地评估配电系统可靠性水平。     

配网可靠性评估方法及应用

文章基于电网可靠性评估理论,运用一种电网可靠性评估方法对武昌110kV高压配电网现状及规划年的可靠性水平进行了全面分析评估,从电网规划、建设、运行等多个角度,提出了增强配网可靠性的有效措施。     

基于网络划分方法的配电系统可靠性评估

接入分布式电源是配电网的一个新特点。对分布式电源的恒功率模型和随机功率模型做了一定的简化假设,考虑配电网故障后分布式供电系统的独立运行对配电网供电可靠性的影响。改进了网络划分方法的分级分层分区可靠性评估模型,使网络划分方法适用于初步考虑含分布式电源的配电网供电可靠性评估。选用典型配电系统的算例,验证了方法的有效性。计算结果表明,分布式电源合理地接入电网可提高供电可靠性。     

考虑光伏电源可靠性的配电网无功电压调控策略

光伏电源主动参与配电网无功调控会增大光伏逆变器输出电流,导致绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)最大结温升高、结温波动加剧,严重影响光伏电源的可靠运行。为了实现光伏电源无功主动支撑,同时保证光伏电源可靠运行,提出考虑光伏电源可靠性的配电网无功电压调控策略,采用基于任务剖面的IGBT可靠性评估方法,实现光伏逆变器中IGBT可靠性的量化评估;考虑分布式光伏电源无功支撑能力,建立基于IGBT最大结温、配电网网损、光伏有功削减的有源配电网多目标无功优化模型,通过线性化与二阶锥松弛将非线性非凸模型转化为二阶锥规划模型,实现模型快速求解;利用IEEE 33节点典型配电系统与实际配电系统验证了所提策略在提升光伏电源最小寿命、平均寿命、可靠性等方面的有效性。