考虑天气影响的配电信息物理系统可靠性评估

电力与通信深度融合是配电网发展的趋势,而天气又是影响配电网可靠性最主要的要素之一,研究评估考虑天气影响的配电信息物理系统可靠性很有必要。首先,选取对电力元件故障和通信元件故障影响最大的天气要素,并对天气要素进行区间划分,构建适合分析电力元件故障和通信元件故障的天气状态模型;其次,结合配电网历史故障数据和历史天气数据,构建以天气状态为变量的电力元件故障概率模型和通信元件故障概率模型;接着,针对通信元件故障使得监视和控制失效而造成的后果评估,给出配电网失负荷量化分析方法;然后,综合考虑电力元件和通信元件故障,提出基于蒙特卡洛方法的配电网信息物理系统可靠性评方法;最后,在改进的IEEE 33节点测试系统进行仿真测试,验证了所提算法的可行性和有效性。     

考虑EPON的配电网信息物理系统可靠性评估

对于信息-物理高度耦合的配电系统,通信网络对配电网供电可靠性的影响不容忽视。本文以EPON冗余保护组网方式为基础,分析了配电网故障过程中信息链路有效性丢失对其自愈控制过程的影响,借助区域邻接矩阵,结合信息系统失效模型给出了故障后区域的分类算法,提出了一种涵盖不同信息系统失效模式的可靠性评估方法。建立同时考虑系统建设综合费用、通信网络组网方式以及系统可靠性的智能终端优化配置模型,采用遗传算法进行求解。最后通过案例验证本文方法的可行性,并对比分析了EPON信息元件故障率、EPON组网方式对配电信息物理系统可靠性的影响。     

计及信息失效影响的主动配电系统可靠性建模与评估

随着主动配电信息物理系统复杂程度的增加,可靠性计算效率已成为制约其实用化的关键因素,因此亟需一种快速评估主动配电信息物理系统可靠性的方法。在考虑信息传输性能的基础上,提出了采用频域/时域转换的信息链路有效性快速求解方法;为了量化信息失效对配电自愈过程的间接影响,建立了考虑信息失效的配电网开关拒动概率模型;同时考虑配电网多开关自愈动作,结合网络等值法与最小路法,改进了网络等值向上等效过程中的平均停运时间计算方法。基于此计算了配电网各类用户可靠性,最后建立了测试系统验证了所提方法的有效性,探讨了信息物理元件依赖度匹配程度对配电网可靠性的影响,分析了信息系统故障对计划孤岛、负荷转供的影响。     

基于变权FAHP的配电CPS风险评估方法

为了更好地分析和评估配电信息物理融合系统发生故障时所造成的风险,提出一种基于变权模糊层次分析法FAHP(fuzzy analytic hierarchy process)的配电信息物理融合系统风险量化评估方法。首先,考虑网络安全分区及安全漏洞对设备功能的影响,提出配电信息物理融合系统风险指标量化方法;然后,利用模糊层次分析法以确定不同指标相对权重并利用变权重公式对相对权重进行修正;再基于改进攻击图理论建立配电网信息物理融合系统风险传播模型,实现跨空间故障传播的配电网信息物理融合系统风险评估;最后,基于IEC61850标准构造配电子站模型进行仿真。仿真结果验证所提方法的正确性和有效性。     

不确定性环境下考虑信息失效的主动配电网可靠性评估

针对目前评估方法中存在的分布式电源、信息物理模型和交互作用分析考虑不充分的问题,文中提出了一种在不确定性环境下考虑信息失效的主动配电网可靠性评估方法。首先,建立了分布式电源与负荷模型、信息物理元件模型和信息传输可靠性模型。然后,结合信息失效对配电自愈过程的间接作用,量化分析了不确定性环境下信息系统不同层次失效对故障隔离、定位和供电恢复的影响,提出了采用蒙特卡洛抽样的可靠性评估方法。最后,通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。     

城市配电系统可靠性评估方法研究

提出一种实用的城市配电系统可靠性评估方法。该方法针对城市配电网的特点，建立了包括相关故障、共模故障、计划检修、拉闸限电及各种内外部因素影响的可靠性计算评估数学模型。采用该方法对太原地区高低压配电网进行了可靠性计算，结果表明该方法是可行而实用的。     

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。     

基于盲数的配电系统可靠性评估

传统的配电系统可靠性评估将可靠性参数作为点值进行评估,但限于客观条件,可靠性参数具有不确定性,必然会导致可靠性评估不准确。通过分析配电网可靠性评估中的各种不确定性因素,研究合理描述和处理不确定性信息的方法。在对已有的处理不确定性问题方法研究的基础上,将盲数理论引入配电网可靠性评估中,利用盲数理论来描述和处理配电网可靠性评估中的不确定性信息,可提高配电系统可靠性评估的准确性。通过算例验证了方法的有效性。     

基于盲数的配电系统可靠性评估

传统的配电系统可靠性评估将可靠性参数作为点值进行评估,但限于客观条件,可靠性参数具有不确定性,必然会导致可靠性评估不准确.通过分析配电网可靠性评估中的各种不确定性因素,研究合理描述和处理不确定性信息的方法,在对已有的处理不确定性问题方法研究的基础上,将盲数理论引入配电网可靠性评估中,利用盲数理论来描述和处理配电网可靠性评估中的不确定性信息,可提高配电系统可靠性评估的准确性.通过算例验证了方法的有效性.     

计及故障重构与信息约束的有源配电网短期可靠性评估方法

配电网短期可靠性可有效反映系统的运行风险,而分布式电源出力变化、网络重构与信息系统状态都是其重要影响因素。为此,提出了计及故障重构与信息约束的有源配电网短期可靠性评估模型和方法。首先构建基于马尔可夫过程的配电网元件短期停运模型,然后建立考虑故障重构与信息物理耦合的有源配电网故障后最优负荷削减模型,提出基于有向虚拟多商品流模型的考虑故障重构与孤岛划分的最优负荷削减策略,建立适用于故障重构与孤岛划分的辐射状拓扑约束以及考虑信息系统对配电网支撑作用的信息约束,实现对故障后果的精确分析。在此基础上,提出基于模型驱动的有源配电网短期可靠性评估方法,并进一步针对基于模型驱动的方法所存在的快速性不足缺点,采用“离线建模,在线评估”思想,提出基于最小二乘支持向量机的改进短期可靠性快速评估方法,实现了短期可靠性的快速评估。基于算例分析了负荷削减策略、分布式电源出力、信息物理耦合对系统可靠性的影响,验证了所提方法的有效性以及所提负荷削减策略对可靠性提升的优越性。     

考虑故障处理过程信息系统连通性和准确性的配电网可靠性评估EI北大核心CSCD

随着电网智能化的发展,配电网已逐渐由传统的物理系统发展为信息-物理融合配电系统,信息技术的广泛应用在大幅提高配电网运行效率和可靠性的同时,也带来了新的运行风险。该文根据配电网中分布式智能终端与主站协调控制的特点,深入分析配电网故障处理过程中信息系统异常事件对物理系统的影响后果,构建了计及信息元件损坏以及传输延时、传输错误等信息故障形式的信息-物理融合的配电网可靠性评估模型。最后,以IEEE-RBTS Bus 6配电网的主馈线F4为例,展示了基于所提模型的配电系统可靠性评估过程,验证了所提模型的可行性。     

基于混合通信网的主动配电信息物理系统可靠性评价

随着主动配电网研究的深入,研究主动配电网混合信息物理系统信息域精细化建模与可靠性评估方法具有十分重要的理论价值与现实意义。该文首先基于主动配电网故障的自愈控制方式,分析了故障过程中信息域对信息物理系统(cyber-physical system,CPS)的影响。建立基于混合通信网的、考虑路由转移和复杂故障因素的信息系统可靠性模型,并基于此分析了信息性能对CPS可靠性的影响。考虑到主动配电网分布式发电(distributed generation,DG)的运行特性、信息域离散特性以及计算效率,对信息域与分别采用非序贯与序贯蒙特卡罗法抽样,并利用工业以太网建立测试系统,验证了信息域传输有效性对主动配电网信息物理系统的间接影响,并分析了信息域元件重要度、接入网负载率、结构以及传输技术对主动配电网信息物理系统可靠性的影响,研究成果可为主动配电网规划和运行提供有效技术支撑。     

考虑故障处理过程信息系统连通性和准确性的配电网可靠性评估

随着电网智能化的发展,配电网已逐渐由传统的物理系统发展为信息-物理融合配电系统,信息技术的广泛应用在大幅提高配电网运行效率和可靠性的同时,也带来了新的运行风险。该文根据配电网中分布式智能终端与主站协调控制的特点,深入分析配电网故障处理过程中信息系统异常事件对物理系统的影响后果,构建了计及信息元件损坏以及传输延时、传输错误等信息故障形式的信息-物理融合的配电网可靠性评估模型。最后,以IEEE-RBTS Bus 6配电网的主馈线F4为例,展示了基于所提模型的配电系统可靠性评估过程,验证了所提模型的可行性。     

计及信息系统故障的配电网可靠性分析

在传统的配电系统和信息系统可靠性分析中,通常仅考虑其各自的可靠性,很少计及两者之间的相互影响。为了在配电网可靠性分析中计及信息系统的影响,研究了信息系统与配电系统的关系。着重分析了信息系统发生故障对变压器、断路器和备用电源工作情况的影响。在此基础上采用序贯蒙特卡洛法进行仿真,并在仿真过程中对这3种元件的处理方式进行修改。同时计及配电系统和信息系统故障对配电网可靠性的影响,得出了计及信息系统故障的配电网可靠性分析方法。最后通过对IEEE-RBTS Bus6改进系统的仿真分析,得出了配电网可靠性的一部分影响因素,据此可得出提高配电网可靠性的措施。     

中压配电网可靠性理论计算及分析

为评估西安城东地区中压配电系统的可靠性，利用重庆大学开发的中压配电网可靠性计算程序，运用基于故障扩散的复杂中压配电系统可靠性评估算法对该局12座变电站10kV配电网的57回出线进行可靠性理论计算。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，利用故障扩散方法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、馈线及系统的可靠性指标。通过计算分析，得到12座变电站的系统平均供电可用率等一系列指标，并以豁口站为例进行系统结构与可靠性关系及元件对电网可靠性影响的分析。分析表明，系统的分支数及开关设备的配置对系统可靠性水平有较大影响。线路故障对豁口变可靠性影响较大，变压器故障影响则较小，因此，加强线路的管理维护以降低线路故障，对提高豁口变电站10kV配电网的可靠性有积极作用。计算所得的量化信息可为电网运行方式、元件检修及进一步扩建改造提供决策依据。     

基于分布式馈线自动化的配电信息物理系统可靠性评估

对采用分布式馈线自动化的配电信息物理系统进行了可靠性评估。基于分布式馈线自动化的故障自愈实现原理,在传统物理系统两状态元件模型中考虑信息系统的影响,通过建立信息系统的元件和网络模型描述分布式馈线自动化的终端功能和邻域局部信息的交互过程,并由故障元件的位置定量描述在配电网发生故障时信息系统元件失效对物理系统可靠性的影响。利用序贯蒙特卡罗方法抽样,对系统进行仿真以获得计及信息系统故障的可靠性指标,对信息系统通信网络和终端2类元件进行失效分析,并探究断路器的重合闸功能在纠正故障上游因信息系统故障导致的误停电情况的可靠性影响。算例分析结果验证了所提方法的有效性。     

计及开关故障的复杂配电系统可靠性评估

结合中压配电网复杂的结构特点,提出一种计及开关故障的配电系统可靠性评估算法。首先给出邻接表的构造方法,基于此提出配电网分块快速形成算法。配电网常具有树状运行特点,在故障解析模拟时,将开关元件故障对系统可靠性的影响分摊到连接开关的相邻分块的故障后果中,进而提出计及开关故障的可靠性等值解析模型,不需单独进行开关元件故障的可靠性分析即可计算其对系统可靠性的影响,应用该算法对RBTS-BUS6和RBTS-BUS4系统及实际中压配电网进行了可靠性评估,结果表明该算法有较明显的速度优势,具有高效性和工程实用性。     

基于GO法的含分布式电源的配电系统可靠性评估

大量分布式电源（DG）接入配电系统后,供电模式的灵活性和运行方式的复杂性将对配电系统可靠性评估提出新的要求。在馈线分区的基础上,引入基于成功概率的可靠性分析方法——GO法,建立了计及DG影响的配电系统可靠性评估模型,该模型量化分析了各馈线分区设备故障对含DG区域节点的可靠性影响。并通过算例验证了该模型的有效性和实用性,结果表明GO法适用于较大规模的含DG配电系统的可靠性评估,考虑设备检修状态能更真实地反映配电系统可靠性的实际状况。     

考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估

提出一种考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估方法。建立表征信息系统支撑作用的网络连通性模型和信息传输时延模型,在此基础上研究故障定位、隔离和供电恢复各阶段的可靠性模型,并进行故障后果分析。利用事件树分析故障处理的时序过程,定量描述信息系统失效对物理系统故障处理结果的影响。利用序贯蒙特卡洛方法模拟信息物理系统的时序状态序列和故障处理的动态过程,并计算系统可靠性指标。最后,针对影响信息系统功能的2个主要因素:信息元件自检率和信息传输时延,进行灵敏度分析。算例结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

基于成功流法的配电信息物理系统可靠性评估

文章引入成功流法解决现有蒙特卡洛法应用于大规模配电信息系统可靠性评估耗时的问题。根据智能分布式的故障处理模式对信息物理系统进行设备及功能可靠性建模，利用同一系统内、不同系统间元件之间的依存关系定量分析信息系统故障对物理系统供电可靠性的影响，获得计及信息系统影响的成功运行频率概率和区域成功运行时间概率，并由此得到负荷点及系统可靠性指标。最后，将文章提出的方法与蒙特卡洛法进行比较，计算结果表明文章提出的方法具有较好的精度及实用性，在大规模配电信息物理系统中效率优势更为明显。