《《配电自动化条件下配电系统供电可靠性评估论文》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《配电自动化条件下配电系统供电可靠性评估论文》-公开DOC·毕业论文（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕业设计 论文 题 目 配电自动化条件下配电系 统供电可靠性评估 i 摘摘 要要 配电自动化对于提高供电可靠性具有重要意义 本文研究了在实现 了配电自动化的条件下 配电系统供电可靠性的评估 所作的工作主要 包括 面向配电系统供电可靠性评估 建立了复杂配电网的简化模型 并 将配电网分解为一些内部不含有操作元件的最小配电区域 以最小配电 区域而不是以单个元件为单位设置故障进行供电可靠性分析 从而大大 提高了分析的效率 分析了母线故障 开关故障 断路器及熔断器发生 拒动等对供电可靠性的影响 并且在配电系统供电可靠性评估中综合考 虑了上述影响 根据当前各供电企业计划检修的实际安排特点 在配电系统供电可
2、 靠性评估中 以各配电线路为单位设置检修 并考虑了母线及主变压器 计划检修的情形 评估结果更加符合实际情况 上述工作的基础上 研究了综合考虑通过配电自动化进行配电网络 重构条件下的配电系统供电可靠性评估方法 采用 VC 60 实现了包含 全部上述内容的配电系统供电可靠性评估应用软件 采用典型算例进行 了测试和验证 并与传统供电可靠性评估方法进行了比较 结果表明 提出的方法是可行的 并具有更高的计算效率 且能够考虑更多的影响 因素 关键词关键词 配电系统 配电自动化 供电可靠性 ii 目目 录录 摘 要 i 目 录 ii 第 1 章 绪论 1 1 1 配电系统供电可靠性评估研究的必要性 1 1
3、2 配电系统供电可靠性评估研究的现状及方法 3 1 2 1 传统的配电系统供电可靠性评估方法 4 1 2 2 改进的配电系统供电可靠性评估方法 5 1 3 本文研究的意义及所完成的工作 8 第 2 章 配电系统的供电可靠性指标及模型 11 2 1 供电可靠性指标及参数 11 2 1 1 元件的可靠性参数 11 2 1 2 负荷点的供电可靠性指标 11 2 1 3 系统的供电可靠性指标 12 2 2 元件的可靠性模型 13 2 2 1 功率元件 13 2 2 2 操作元件 14 2 2 3 负荷 16 2 3 系统的可靠性模型 16 2 3 1 简单系统的可靠性模型 16 2 3 2 复杂系统的
4、可靠性模型 17 第 3 章 基于简化模型的配电系统可靠性评估 19 3 1 配电系统供电可靠性评估的基本方法 19 3 2 配电系统的可靠性简化模型 19 3 3 基于简化模型的基本处理 22 3 3 1 连通系及其分解 22 3 3 2 最小配电区域及其分解 23 iii 3 3 3 区域可靠性参数的等效计算 24 3 3 4 故障或检修的设置 25 3 3 5 网络拓扑 25 第 4 章 简化模型的配电系统供电可靠性评估方法 26 4 1 故障后的负荷点归类 26 4 2 故障后果分析 29 4 2 1 基于简化模型的配电系统可靠性评估 29 4 2 2 动作开关拒动的影响 32 4 2
5、 3 计划检修的影响 33 4 3 供电可靠性指标的计算 34 4 4 供电可靠性评估流程 35 第 5 章 结论 37 致 谢 38 参考文献 39 0 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 11 1 配电系统供电可靠性评估研究的必要性配电系统供电可靠性评估研究的必要性 电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间 断的向电力用户供应电力和电能能力的度量 其实质就是用最科学 经 济的方式充分发挥发供电设备的潜力 保证向全部用户不断供给质量合 格的电力 从而实现全面的质量管理和全面的安全管理 它的发展有着 深刻的社会背景以及重要原因 随着国民经济和系统规模的迅速增长 对于电力系统安全
6、可靠性的要求必将越来越高 1 电力系统不断向超高压 远距离 大机组 大容量方向发展 不但要求提高系统的经济性 而且对系统的安全可靠性也提出了新的更 高的要求 60 年代以后 许多国家的大电网相继发生了重大的事故 引起了大面积的停电 这些停电事件不但造成了巨大的经济损失 而且 危及社会秩序 对整个社会造成了一定的影响 为了预防这些事故的发 生 定量的评价和改善电力系统可靠性的研究 便越来越受到人们的重 视 2 为了避免电力系统超高压 远距离 大机组 大容量的优越性 被不利因素的影响所抵消 对可靠性的研究也日益迫切 3 随着国民经济的发展 社会的高度信息化 现代化 办公设备 的自动化 人们对电力的
7、依赖性越来越深 任何短时间的停电 频率偏 差 瞬时电压下降 都会对生产生活带来影响 因此 电力行业作为共 用事业 政府从行政及立法上对供电质量 安全性 可靠性提出了越来 越高的要求 4 电力是国民经济发展必不可少的能源 近几年在西方国家的电 力行业中引入了市场竞争机制 其竞争的焦点是电力的可靠性和经济性 为了适应市场的需要 各国电力公司重点研究和发展可靠性 配电系统的根本任务就是尽可能经济而可靠的将电力分配给各种用 1 户 整个电力系统的供电能力和质量都必须通过配电系统来实现 配电 系统的供电可靠性指标实际上是整个电力系统结构及运行特性的集中反 映 因此 配电系统供电可靠性是整个电力系统可靠性
8、的一个重要组成 部分 1 配电系统处于整个电力系统的最末端 直接与用户相连 是包 括发电 输变电和配电在内的整个电力系统与用户联系 向用户供应电 能和分配电能的重要环节 一旦配电系统或设备发生故障或进行检修 往往就会同时造成系统对用户供电的中断 直到配电系统及其设备的故 障或检修被排除或修复 恢复到原来的完好状态 才能继续对用户供电 据不完全统计 用户停电故障中 80 以上是由配电系统故障引起的 2 配电系统大多采用辐射式的网状结构 对单故障比较敏感 据 国内外统计资西安科技大学硕士学位论文料表明 配电网络约占整个配 电系统投资的 60 及运行成本的 20 它对用户配电系统供电可靠性的 影响也
9、最大 其可靠性直接关系到国民经济和居民生活 3 随着电子科学技术的发展 以计算机为代表的高度信息化设备 的广泛普及 用户对配电系统供电可靠性要求也越来越高 既使仅从加 强配电系统供电可靠性所花费的资金及其对社会和经济所产生的效益来 看 配电系统在整个电力系统可靠性工程中也具有极为重要的地位 因此 对配电系统供电可靠性的研究 是保证供电质量 实现电力 工业现代化的重要手段 对促进和改善电力工业生产技术和管理 提高 经济效益和社会效益以及进行城市电网建设和改造有着重要作用 配电 系统供电可靠性问题已越来越为人们所关注 目前 国际上发达国家对 于配电系统的供电可靠性都有着较高的要求 一般都在 99
10、99 以上 而在我国 电力事故调查规程 中己将 10KV 用户供电可靠率列入供电 安全考核项目之中 并且主管部门提出的供电企业的一流标准中 配电 系统用户供电可靠率 市中心 市区 城镇 不低于 99 用户年平均停 电时间小于 8 76 小时 显然 这个水平比起国际先进水平来 差距很 2 大 所以 对配电系统供电可靠性进行研究 并提高其整体水平 在我 国就显得尤为重要 配电系统供电可靠性评估就是根据可靠性工程理论 采用一定的评 估方法和评估手段对整个系统的供电可靠性进行定量的预测 它是配电 系统供电可靠性研究问题中的核心内容 是进行配电系统供电可靠性管 理的前提和基础 通过对供电可靠性的预测和评
11、估 能够找出配电系统 的薄弱环节 发现影响供电可靠性的主要因素 从而可以针对存在的问 题提出具体的改进措施 进一步提高供电可靠性管理工作的水平并使整 个系统的安全性能和经济效益得到显著的增加 1 21 2 配电系统供电可靠性评估研究的现状及方法配电系统供电可靠性评估研究的现状及方法 国外 对于配电系统供电可靠性评估的研究起步较早 现在 供电 可靠性评估己成为许多国家配电系统规划决策中的一项常规性工作 美 国 英国 加拿大 日本 法国 西欧及俄罗斯都成立了专门的研究机 构 负责配电系统供电可靠性评估原始数据的收集和整理工作 并建立 了完善的配电系统供电可靠性评估的指标体系 在配电系统供电可靠性
12、评估模型和算法上也取得了重要的研究成果 并己将评估结果用于配电 网规划等方面 大大的提高了配电系统的安全性能和经济效益 国内 对配电系统供电可靠性的研究始于上世纪 80 年代初期 晚 于发电和输电系统的研究 由于缺乏必要的统计数据和行之有效的分析 方法 发展较为缓慢 近年来 随着国民经济的飞速发展 城市用电负 荷迅速增长 供需矛盾日益突出 供电可靠性在生产管理工作中所占的 位置也越来越重要 为使有限的资源取得最大的收益 迫切需要对配电 系统进行科学合理的规划 从而促进了配电系统供电可靠性评估的发展 目前求取电力系统可靠性指标的方法主要有模拟法和解析法两大类 模 拟法 是通过对元件的概率分布采样
13、来进行状态的选择和估计 利用统 3 计试验方法得到可靠性指标 该方法灵活且不受系统规模限制 但是耗 时多而且精度不高 主要用于发 输电组合系统的可靠性评估中 解析 法是根据电力系统元件的随机参数 建立系统的可靠性数学模型 通过 数值计算方法获得系统的各项指标 它可以进一步分为马尔可夫法和网 络法两类 马尔可夫法能够较好的处理各种复杂情况 但当系统规模大 结构复杂时 该方法将变得十分繁复 网络法是配电系统供电可靠性评 估中最为常用的传统方法 1 2 1 传统的配电系统供电可靠性评估方法传统的配电系统供电可靠性评估方法 传统的配电系统供电可靠性评估方法是网络法 该方法也称为故障 模式与后果分析法
14、FailuerModenadE 价 et 劫 alysis FMEA 在进行 供电可靠性分析的过程中 FMEA 方法通过对系统中各元件状态的搜索 列出全部可能的系统状态 然后根据所规定的可靠性判据对系统的所有 状态进行检验分析 找出系统的故障模式集合 并在此集合的基础上 求得系统的供电可靠性指标 在对系统中各元件状态的搜索 列出全部可能的系统状态的过程中 首先对系统进行预想事故的选择 确定负荷点失效事件 即故障集 并 对各个预想事件进行潮流分析和系统补救 形成事故影响报表 将这些 失效事件 事故 和影响报表统一存放在预想事故表中 根据负荷点的故 障集 从预想事故表中提取相应故障的后果 计算负荷
15、点的可靠性指标 系 统可靠性指标则可从各个负荷点的可靠性指标中分析得到 负荷点失效 事件包括 1 结构性失效又称全部失去连续性事件 ToatlLossofConiinuiyt TLOC 指当负荷点和所有电源点之间的所有 通路都断开时导致的该负荷点全部失电 通过寻找配电网络的最小割集 可有效判断出导致 TLOC 的停运组合 2 功能性失效又称为部分失去连续性事件 4 partiaxLossofeontinuiyt PLoe 它考虑到各元件的负载能力和系统 电压约束 如果一个停运事件引起网络超过约束 则必须断开或者削减 某一点的负荷以消除过载或电压越限 可通过最小割集中的元件组合来 寻找可能引起
16、PLOC 事件的停运组合 如二阶停运组合可以通过选择三 阶割集中的所有二阶组合来获得 确定停运组合之后 进行潮流计算并 确定是否违反网络约束 即可鉴别是否会发生 PLOC 事件 配电系统对 一阶故障敏感 高阶故障发生几率极低 因此在使用该方法分析配电系 统供电可靠性时可以略去三阶及以上停运事件 FMEA 方法比较简单 并且网络模型与配电系统的拓扑结构有着自然的相似 但当网络规模变 大时各种故障后果分析将变得十分冗长 1 2 2 改进的配电系统供电可靠性评估方法改进的配电系统供电可靠性评估方法 FEMA 法概念清晰 原理简单 但是具有计算过程繁琐 计算量大 的不足 因此 大量学者都在 FMEA 法的基础上继续经行了探索和研究 并提出了许多改进方法 l 最小路法 连接任意两节点间的有向弧或无向弧组成的集合称为这两个节点间 的一条路 如果一条路中移去任意一条弧后就不再构成路则称这条路为 最小路 最小路法是基于最小路原理的快速评估方法 其基本思想是 对每一负荷点 求取其最小路 根据网络的实际情况 将非最小路上的 元件故障对负荷点可靠性的影响 折算到相应的最小路的节点上 从而 对每个负荷点 仅对
