中壓配電網(wǎng)可靠性評估方法的比較

劉柱揆++曹敏++董濤

摘 要

本文主要針對中壓配電網(wǎng)可靠性評估方法進行了比較研究。在研究過程中，主要對幾種較為常見的方法從網(wǎng)絡連通性的角度進行了分析，將其具體的劃分了面向負荷點、面向開關(guān)設備以及面向元件等幾種基本方法，并在文章的最后，對配電網(wǎng)可靠性評估方法的改進工作進行了展望，并對各評估方法的具體應用范圍進行了總結(jié)?？傊Ｍㄟ^本次研究，能夠為后期的相關(guān)工作有所借鑒和指導。

【關(guān)鍵詞】復雜配電網(wǎng) 可靠性 評估方法 網(wǎng)絡 負荷

1 配電網(wǎng)可靠性評估的常用方法

1.1 面向負荷點的方法

面向負荷點的方法一般分為簡單元件并聯(lián)系統(tǒng)、基于最小路的評估算法以及基于最小割集法的評估算法。面向負荷點的方法主要是針對網(wǎng)絡中的每一個具體的負荷點來進行網(wǎng)絡拓撲分析的，基于大規(guī)模系統(tǒng)的電網(wǎng)一般耗時比較長。這種方法非常適用于簡單的輻射性網(wǎng)絡，其故障模式的后果分析原理相對比較簡單。

1.2 面向元件的方法

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

1.3 面向開關(guān)設備的方法

基于故障擴散的評估算法形成了面向開關(guān)設備的方法。其基本思想依據(jù)就是在列舉系統(tǒng)失效事件后，對其中的某一個失效事件，利用向前搜索功能來確定元件故障可能造成的影響范圍和嚴重程度，同時再利用故障擴散法搜索來隔離開關(guān)或者線路末端，從而保證故障的隔離范圍，最后對不同元件故障時間進行分類，計算負荷點和設備的系統(tǒng)可靠性。

1.4 基于等值的混合算法

1.4.1 基于FMEA和等值的評估算法

該評估方法在應用過程中的主要原理就是將帶有子饋線的問題成功轉(zhuǎn)化為不帶子饋線的問題，也就是基于最低一級的子饋線，并對其進行等效應轉(zhuǎn)化，使其轉(zhuǎn)化為相應的負荷和線路，逐級向上，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)點的可靠性指標。

1.4.2 基于等值和最小路的評估算法

在該方法的實施過程中，首先需要對網(wǎng)絡進行分層處理，隨后將網(wǎng)絡通過利用網(wǎng)絡等值法簡化為較簡單的輻射性網(wǎng)絡；再依據(jù)最小路法來對網(wǎng)絡的可靠性指標進行計算處理。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，也實現(xiàn)了計算速度的有效改善，但同時也同時囊括了最小路法和等值法的缺點。

1.4.3 基于最小割集和等值的評估算法

該方法的應用，有效的彌補了傳統(tǒng)可靠性網(wǎng)絡等值法所不具備的計劃檢修和傳統(tǒng)最小割集法不能在一些過于復雜配電系統(tǒng)進行應用的不足，但需要明白的是，該方法依然沒有克服傳統(tǒng)網(wǎng)絡等值法的缺點。

2 結(jié)論

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

（1）對于面向負荷點的方法，每個負荷點都要進行網(wǎng)絡拓撲分析，所以不適合應用在規(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單，只適用于簡單輻射型網(wǎng)絡。

（3）面向開關(guān)設備的方法，特點是算法復雜，計算相對耗時，一般都用于復雜配電網(wǎng)路。

（4）基于等值的混合算法就是將各種方法進行結(jié)合，取長補短，改善計算速度，但是保持原有的特點。

3 展望

現(xiàn)階段，在網(wǎng)絡的連通性分析方面所應用的方法，均需要對每個負荷點或失效事件進行一次完整的網(wǎng)絡拓撲搜索，有著規(guī)模網(wǎng)絡大和耗時長等特點，由此也對方法的實用性帶來了一種極為不利的影響。為此，在后期的發(fā)展過程中，還需要加大力度進行更為深入的研究和探索；在一些其他配電網(wǎng)可靠性評估過程中所包括的微網(wǎng)及接入分布式電源和失負荷分析等方面，目前的研究還只是純在一個初級階段，各方面還都需要進行進一步的研究來完善。另外，現(xiàn)行的一些考慮了元件容量約束和節(jié)點電壓約束的失負荷方法，基本上也都需要對不同失效事件進行相應的計算，而且其計算精度還需進一步加強。同時還有一些基于發(fā)電容量充裕度概率模型的含分布式電源和微網(wǎng)的可靠性評估方法，該方法雖然無需對每種微網(wǎng)模式進行計算，但對于電壓約束以及負荷的轉(zhuǎn)移等問題卻沒有一個充分的考慮。所以，對于考慮電壓約束以及容量的可靠性評估方法而言，在后期的發(fā)展過程中還需進行持續(xù)的改進，由此方能更好的減少由于失效事件的不同而進行計算的時間。

參考文獻

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