劉柱揆++曹敏++董濤

摘 要

本文主要針對(duì)中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法進(jìn)行了比較研究。在研究過(guò)程中，主要對(duì)幾種較為常見(jiàn)的方法從網(wǎng)絡(luò)連通性的角度進(jìn)行了分析，將其具體的劃分了面向負(fù)荷點(diǎn)、面向開關(guān)設(shè)備以及面向元件等幾種基本方法，并在文章的最后，對(duì)配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法的改進(jìn)工作進(jìn)行了展望，并對(duì)各評(píng)估方法的具體應(yīng)用范圍進(jìn)行了總結(jié)。總之，希望通過(guò)本次研究，能夠?yàn)楹笃诘南嚓P(guān)工作有所借鑒和指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜配電網(wǎng) 可靠性 評(píng)估方法 網(wǎng)絡(luò) 負(fù)荷

1 配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的常用方法

1.1 面向負(fù)荷點(diǎn)的方法

面向負(fù)荷點(diǎn)的方法一般分為簡(jiǎn)單元件并聯(lián)系統(tǒng)、基于最小路的評(píng)估算法以及基于最小割集法的評(píng)估算法。面向負(fù)荷點(diǎn)的方法主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)具體的負(fù)荷點(diǎn)來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅?，基于大?guī)模系統(tǒng)的電網(wǎng)一般耗時(shí)比較長(zhǎng)。這種方法非常適用于簡(jiǎn)單的輻射性網(wǎng)絡(luò)，其故障模式的后果分析原理相對(duì)比較簡(jiǎn)單。

1.2 面向元件的方法

面向元件的方法最主要最基礎(chǔ)的就是故障模式后果分析法。將所有可能的失效后果進(jìn)行分析列舉，并依據(jù)可靠數(shù)據(jù)分析建立故障模式后果表，將每個(gè)故障的后果進(jìn)行詳細(xì)分析，綜合形成可靠性指標(biāo)。這種方法同樣適用于簡(jiǎn)單的輻射型網(wǎng)絡(luò)的可靠性評(píng)估，由于故障后果表是人工建立的，在系統(tǒng)復(fù)雜的情況下，建立故障模式后果表相對(duì)比較困難。

1.3 面向開關(guān)設(shè)備的方法

基于故障擴(kuò)散的評(píng)估算法形成了面向開關(guān)設(shè)備的方法。其基本思想依據(jù)就是在列舉系統(tǒng)失效事件后，對(duì)其中的某一個(gè)失效事件，利用向前搜索功能來(lái)確定元件故障可能造成的影響范圍和嚴(yán)重程度，同時(shí)再利用故障擴(kuò)散法搜索來(lái)隔離開關(guān)或者線路末端，從而保證故障的隔離范圍，最后對(duì)不同元件故障時(shí)間進(jìn)行分類，計(jì)算負(fù)荷點(diǎn)和設(shè)備的系統(tǒng)可靠性。

1.4 基于等值的混合算法

1.4.1 基于FMEA和等值的評(píng)估算法

該評(píng)估方法在應(yīng)用過(guò)程中的主要原理就是將帶有子饋線的問(wèn)題成功轉(zhuǎn)化為不帶子饋線的問(wèn)題，也就是基于最低一級(jí)的子饋線，并對(duì)其進(jìn)行等效應(yīng)轉(zhuǎn)化，使其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的負(fù)荷和線路，逐級(jí)向上，直至最終線路不再含有子饋線為止；而后，借助FMEA 法，得到系統(tǒng)和相關(guān)節(jié)點(diǎn)的可靠性指標(biāo)。

1.4.2 基于等值和最小路的評(píng)估算法

在該方法的實(shí)施過(guò)程中，首先需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分層處理，隨后將網(wǎng)絡(luò)通過(guò)利用網(wǎng)絡(luò)等值法簡(jiǎn)化為較簡(jiǎn)單的輻射性網(wǎng)絡(luò)；再依據(jù)最小路法來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算處理。該方法有效的結(jié)合了最小路法及等值法的相關(guān)優(yōu)點(diǎn)，也實(shí)現(xiàn)了計(jì)算速度的有效改善，但同時(shí)也同時(shí)囊括了最小路法和等值法的缺點(diǎn)。

1.4.3 基于最小割集和等值的評(píng)估算法

該方法的應(yīng)用，有效的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)可靠性網(wǎng)絡(luò)等值法所不具備的計(jì)劃?rùn)z修和傳統(tǒng)最小割集法不能在一些過(guò)于復(fù)雜配電系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用的不足，但需要明白的是，該方法依然沒(méi)有克服傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等值法的缺點(diǎn)。

2 結(jié)論

本文主要分析了中壓配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的常用方法，通過(guò)各種方法的比較，歸納，總結(jié)出以下方法的適用范圍。

（1）對(duì)于面向負(fù)荷點(diǎn)的方法，每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)都要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯圆贿m合應(yīng)用在規(guī)模比較大的系統(tǒng)。具體的元件串并聯(lián)適用于簡(jiǎn)單系統(tǒng)，最小路法適用于輻射型配電網(wǎng)，最小割集法只用于含環(huán)網(wǎng)的配電網(wǎng)。

（2）面向元件的方法由于分析原理簡(jiǎn)單，只適用于簡(jiǎn)單輻射型網(wǎng)絡(luò)。

（3）面向開關(guān)設(shè)備的方法，特點(diǎn)是算法復(fù)雜，計(jì)算相對(duì)耗時(shí)，一般都用于復(fù)雜配電網(wǎng)路。

（4）基于等值的混合算法就是將各種方法進(jìn)行結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，改善計(jì)算速度，但是保持原有的特點(diǎn)。

3 展望

現(xiàn)階段，在網(wǎng)絡(luò)的連通性分析方面所應(yīng)用的方法，均需要對(duì)每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)或失效事件進(jìn)行一次完整的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌阉?，有著?guī)模網(wǎng)絡(luò)大和耗時(shí)長(zhǎng)等特點(diǎn)，由此也對(duì)方法的實(shí)用性帶來(lái)了一種極為不利的影響。為此，在后期的發(fā)展過(guò)程中，還需要加大力度進(jìn)行更為深入的研究和探索；在一些其他配電網(wǎng)可靠性評(píng)估過(guò)程中所包括的微網(wǎng)及接入分布式電源和失負(fù)荷分析等方面，目前的研究還只是純?cè)谝粋€(gè)初級(jí)階段，各方面還都需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究來(lái)完善。另外，現(xiàn)行的一些考慮了元件容量約束和節(jié)點(diǎn)電壓約束的失負(fù)荷方法，基本上也都需要對(duì)不同失效事件進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，而且其計(jì)算精度還需進(jìn)一步加強(qiáng)。同時(shí)還有一些基于發(fā)電容量充裕度概率模型的含分布式電源和微網(wǎng)的可靠性評(píng)估方法，該方法雖然無(wú)需對(duì)每種微網(wǎng)模式進(jìn)行計(jì)算，但對(duì)于電壓約束以及負(fù)荷的轉(zhuǎn)移等問(wèn)題卻沒(méi)有一個(gè)充分的考慮。所以，對(duì)于考慮電壓約束以及容量的可靠性評(píng)估方法而言，在后期的發(fā)展過(guò)程中還需進(jìn)行持續(xù)的改進(jìn)，由此方能更好的減少由于失效事件的不同而進(jìn)行計(jì)算的時(shí)間。

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