本文關(guān)鍵詞：中壓配電網(wǎng)可靠性評估若干問題研究

  更多相關(guān)文章： 中壓配電網(wǎng) 可靠性評估 多重故障 分布式電源 可靠性估算

【摘要】：近年來,隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,用戶對供電可靠性的要求日益增高,而絕大部分用戶停電事故是由配電網(wǎng)故障引起的,因此,配電網(wǎng)可靠性評估具有重要意義。為此,本文對中壓配電網(wǎng)可靠性評估中的若干問題進(jìn)行了研究。在中壓配電網(wǎng)可靠性評估中是否應(yīng)該考慮多重故障的影響,國內(nèi)外學(xué)者尚未得出一致結(jié)論。本文首先開展了多重故障的影響研究。論證了常用的串聯(lián)系統(tǒng)平均故障率計算公式可求得所有單重和多重故障對應(yīng)的故障率之和。針對放射式和“閉環(huán)設(shè)計、開環(huán)運行”中壓配電網(wǎng),將影響負(fù)荷點年平均停電持續(xù)時間的多重故障分為串聯(lián)系統(tǒng)多重故障和并聯(lián)系統(tǒng)多重故障。對于串聯(lián)系統(tǒng)多重故障,推導(dǎo)了考慮所有多重故障影響的系統(tǒng)年平均停電持續(xù)時間精確計算公式,而常用計算公式只含其一階項,明確指出其k階項并不對應(yīng)于k重故障。另外,分析了并聯(lián)系統(tǒng)多重故障對負(fù)荷點年平均停電持續(xù)時間的影響,并推導(dǎo)了相關(guān)計算公式。采用典型配電網(wǎng)絡(luò)和可靠性參數(shù)的計算分析表明,一般情況下,串聯(lián)系統(tǒng)年平均停電持續(xù)時間常規(guī)計算造成的誤差以及并聯(lián)系統(tǒng)多重故障對負(fù)荷點年平均停電持續(xù)時間的影響都較小�，F(xiàn)有含分布式電源的配電網(wǎng)可靠性評估研究大多針對孤島運行特性,然而在目前及近期的實際系統(tǒng)中,孤島運行方式少有采用。為此,本文開展了基于分布式電源并網(wǎng)運行的可靠性評估研究。在忽略分布式電源自身停運的情況下,并網(wǎng)運行分布式電源主要通過設(shè)備容量約束影響可靠性水平。由于分布式電源出力具有隨機性,隨著其數(shù)量的增加,計算量將顯著增大,為此本文提出了提高計算效率的可靠性評估算法:將所有饋線分為放射式饋線和存在聯(lián)絡(luò)關(guān)系的若干個饋線集合;對于有聯(lián)絡(luò)饋線集合中未通過轉(zhuǎn)供容量約束校驗的饋線,提出了含出力恒定分布式電源的饋線容量約束考慮方法,并引入點估計法考慮分布式電源出力隨機性;最終推導(dǎo)得到了能同時考慮停運饋線和聯(lián)絡(luò)饋線容量約束、分布式電源出力隨機性及其恢復(fù)并網(wǎng)時間影響的負(fù)荷點年平均停電持續(xù)時間計算公式;對于其它饋線,則不考慮并網(wǎng)運行分布式電源對可靠性指標(biāo)的影響。算例驗證了所提算法的實用性和有效性,且經(jīng)分析表明:并網(wǎng)運行的分布式電源并非總是有利于供電可靠性的提高。由于中壓配電網(wǎng)可靠性評估數(shù)據(jù)錄入繁瑣且收集困難或缺乏,大規(guī)模配電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的近似估算顯得實用和必要,而已有的估算方法考慮開關(guān)類型單一,在考慮容量約束等方面存在不足。為此,本文最后開展了計及多類開關(guān)和容量約束的中壓配網(wǎng)可靠性估算解析模型研究。提出了根據(jù)典型供電區(qū)域和典型接線模式的饋線分類原則,將大規(guī)模中壓配電網(wǎng)的可靠性評估等效為各類饋線可靠性指標(biāo)計算的加權(quán)平均。首先,在忽略設(shè)備容量約束和負(fù)荷變化的前提下,分別建立了各典型接線模式饋線故障和預(yù)安排停運對應(yīng)的系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(biāo)(SAIDI)和系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)(SAIFI)的基本估算模型。對于架空系統(tǒng),考慮了不同類別的開關(guān)以及大分支的影響,且對于斷路器和負(fù)荷開關(guān)的故障,分?jǐn)嗦菲骱拓?fù)荷開關(guān)緊鄰兩側(cè)配置和未配置隔離開關(guān)兩種情況;對于電纜系統(tǒng),則考慮了環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)開關(guān)為斷路器、負(fù)荷開關(guān)及其組合的情況。其次,建立了考慮設(shè)備容量約束和負(fù)荷變化的擴展模型。計算結(jié)果表明:所提估算模型僅需較少的數(shù)據(jù)就可得到具有較小誤差的可靠性指標(biāo),提高了計算效率;采用精細(xì)的典型供電區(qū)域劃分方式,有利于減小估算誤差。
【關(guān)鍵詞】：中壓配電網(wǎng) 可靠性評估 多重故障 分布式電源 可靠性估算
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM732
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-11
• 1 緒論11-17
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 多重故障對中壓配電網(wǎng)可靠性評估的影響12
• 1.2.2 中壓配電網(wǎng)可靠性評估12-14
• 1.2.3 大規(guī)模中壓配電網(wǎng)可靠性估算方法14-15
• 1.3 本文主要工作15-17
• 2 配電網(wǎng)可靠性評估理論基礎(chǔ)17-25
• 2.1 引言17
• 2.2 可靠性函數(shù)17-18
• 2.3 評估參數(shù)、指標(biāo)及方法18-20
• 2.3.1 評估參數(shù)18
• 2.3.2 評估指標(biāo)18-20
• 2.3.3 評估方法20
• 2.4 串并聯(lián)系統(tǒng)常用計算公式20-21
• 2.5 點估計法21-22
• 2.5.1 基本原理21-22
• 2.5.2 三點估計法22
• 2.6 停電過程描述22-23
• 2.6.1 開關(guān)功能介紹22-23
• 2.6.2 停電過程描述23
• 2.7 本章小結(jié)23-25
• 3 多重故障對中壓配電網(wǎng)可靠性評估的影響研究25-35
• 3.1 引言25
• 3.2 串聯(lián)系統(tǒng)平均故障率公式及其討論25-26
• 3.3 多重故障分類26-28
• 3.3.1 基于負(fù)荷點的元件分類26-27
• 3.3.2 基于負(fù)荷點的多重故障分類27-28
• 3.4 年平均停電持續(xù)時間28-32
• 3.4.1 串聯(lián)系統(tǒng)多重故障28-29
• 3.4.2 并聯(lián)系統(tǒng)多重故障29-32
• 3.5 算例分析32-34
• 3.5.1 假設(shè)條件32
• 3.5.2 算例 1：串聯(lián)系統(tǒng)年平均停電持續(xù)時間誤差評估32-33
• 3.5.3 算例 2：并聯(lián)系統(tǒng)多重故障影響評估33-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 4 基于DG并網(wǎng)運行的中壓配電網(wǎng)可靠性評估混合算法35-49
• 4.1 引言35
• 4.2 總體思路和方法35-38
• 4.2.1 問題分析35
• 4.2.2 總體思路和方法35-38
• 4.3 含出力恒定DG的允許負(fù)荷轉(zhuǎn)供率計算38-41
• 4.3.1 無DG影響的容量約束考慮方法39
• 4.3.2 含出力恒定DG的允許負(fù)荷轉(zhuǎn)供率計算39-41
• 4.4 考慮出力不確定DG影響的可靠性評估41-42
• 4.4.1 點估計法應(yīng)用思路41
• 4.4.2 可靠性指標(biāo)計算41-42
• 4.5 算例分析42-46
• 4.5.1 算例 3：饋線分類效果42-43
• 4.5.2 算例 4：改進(jìn)的RBTS-Bus 243-46
• 4.5.3 算例 5：計算時間測試46
• 4.6 本章小結(jié)46-49
• 5 計及多類開關(guān)和容量約束的中壓配網(wǎng)可靠性估算解析模型49-89
• 5.1 引言49
• 5.2 估算思路及相關(guān)條件49-52
• 5.2.1 線路結(jié)構(gòu)定義49-50
• 5.2.2 總體思路50-51
• 5.2.3 假設(shè)條件51-52
• 5.3 故障停運可靠性指標(biāo)基本估算模型52-71
• 5.3.1 架空系統(tǒng)52-61
• 5.3.2 電纜系統(tǒng)61-70
• 5.3.3 考慮雙電源的影響70-71
• 5.4 預(yù)安排停運可靠性指標(biāo)基本估算模型71-73
• 5.4.1 模型 1（以線路長度為停運單位）71-72
• 5.4.2 模型 2（以線路分段為停運單位）72-73
• 5.4.3 考慮雙電源和帶電作業(yè)的影響73
• 5.5 考慮設(shè)備容量約束和負(fù)荷變化的擴展估算模型73-75
• 5.5.1 不能轉(zhuǎn)供負(fù)荷比例計算74-75
• 5.5.2 基于轉(zhuǎn)供比例的SAIDI計算75
• 5.6 系統(tǒng)指標(biāo)75-76
• 5.7 算例分析76-87
• 5.7.1 算例 6：不同開關(guān)類型影響76-77
• 5.7.2 算例 7：設(shè)備容量約束和負(fù)荷變化影響77-78
• 5.7.3 算例 8：實際架空配電系統(tǒng)78-83
• 5.7.4 算例 9：實際電纜配電系統(tǒng)83-87
• 5.8 本章小結(jié)87-89
• 6 結(jié)論與展望89-91
• 6.1 結(jié)論89-90
• 6.2 展望90-91
• 致謝91-93
• 參考文獻(xiàn)93-99
• 附錄99
• A．作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄99
• B．作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目99

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：739882