提高配电网可靠性方法综述

1配电网可靠性研究中的基本概念

通过书籍查阅和网络搜寻，这里把配电网可靠性定义为“配电网按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户提供电力和电量的能力的量度”。

配电网具有元件众多、结构繁杂的特点，如何快速准确的进行可靠性评估成为十分重要的问题。配电网可靠性与网络中的停匀元件有关，也与元件停运后隔离停运元件、恢复供电

的开关装置有关。研究配电系统可靠性时，一般把研究对象划分为系统和元件两个层次，元

件是构成系统的最基本单位，在系统中它不可再分割。系统是由元件组成的，是元件组成的

整体。在元件模型的基础上，结合相应的理论方法计算可靠性指标，来评价系统的可靠性，

以及存在的问题，并通过对过去的计算预测未来。

同时对配电网可靠性作定量评估首先要规定问题的定量指标，这些定量指标要能反映系

统的运行、控制特性，并易为人们接受，且便于系统间的比较。这些定量指标就是所谓的可

靠性指标。一组科学合理的可靠性指标，可以很好地反映系统的可靠性程度，提供丰富的信

息，在配电系统可靠性研究中有十分重要的指导意义。

2配电网可靠性指标选取

其实可靠性指标的选取都是根据实际需要和模型来定的，但电力公司采用人为定义的可靠性评估指标来量化描述系统或其组成部分的可靠性。这些指标为系统的规划决策和运行决策提供信息，通过这些指标，可找出系统的薄弱环节，从而提出解决办法。

所以本文中把衡量整个供电系统综合可靠性指标的常用指标定为：用户停电持续时间（CID）；系统平均停电持续时间（SAIDI）；系统供电可靠率（ASAI）。

3提高配电网可靠性的方法

    综合说来，提高配电网可靠性一般从两方面出发。一是对配电网设施的硬件改造，这其中以分布式电源的利用最为广泛，本文也主要介绍此方法。二是软件改进，这一般涉及到评估算法的改进和控制算法的改进。

3．1利用分布式电源提高配电网可靠性

分布式发电系统一般是指为满足某些终端用户的需求、接在用户侧附近的小型发电装置

或发电及储能的联合系统，它既可于公共电网直接为少量用户提供电能，也可将其接入

配电网络，与公共电网一起共同为用户提供电能，它们的规模一般不大，大约在几十千瓦至

几十兆瓦。常见的分布式发电的形式包括了一些采用天然气、可燃垃圾、太阳能、风能等具

有环境友好特性的能源，因此这种发电技术是一种可利用多种能源的技术。

分布式电源用于配电网主要有两种目的: 一是为了重要负荷提供备用或为快速增长的负荷提供电源；二是改善配电网的可靠性。在配电网中采用分布式电源来改善配电网可靠性，形成分布式的配电网系统将是未来分布式配网的主要发展方向

配电网中分布式电源系统的接入使得其结构和运行方式发生了一些改变，加上分布式电源本身具有很多与传统发电站和配电变电站不同的特性，因此有必要寻求一种考虑分布式电源影响的新的配电网可靠性模型和方法。

一种计及分布式电源影响的配电网可靠性评估方法，该方法考虑分布式电源接入配电网后的特性，比如孤岛形成概率、分布式电源发电燃料的变化、元器件的故障以及负荷需求的变化等。最后应用该方法对一接入分布式电源的配电馈线进行可靠性评估，结果证明由于分布式电源的接入使得负荷点的可靠性水平得到了很大的改善，特别是对于靠近分布式电源安装处和馈电线路末端的负荷点效果更加明显。

3．2利用优化算法提高配电网可靠性

3．2．1 基于贝叶斯网络的配电网可靠性评估法

运用此法进行电力系统可靠性评估, 不但能计算出电力系统的可靠性指标, 而且能方便地给出每个部件或几个部件对系统整体可靠性的影响大小, 从而克服了电力系统传统可靠性评估方法的不足。与安全系统工程中常用的FTA (故障树分析法)有异曲同工之妙。

3．2．2配电网的模糊可靠性评估算法

该法可以较好地计入许多模糊性不确定因素的影响。它包括区间法、粗糙集、隶属函数等方法。由于该算法能计及众多不确定因素, 其结果可信度高, 具有一定的通用性和较普遍的实用性。综合应用概率论与模糊集合论, 提出模糊可靠性评估方法, 得出模糊不确定的指标,并用算例及Monte Carlo 模拟法验证了该法的正确性。有文献已经根据配网参数特点进行模糊数建模, 引入去模糊技术, 并基于模糊数运算和故障扩散得出配网可靠性评估的模糊算法。

3．2．3 混合法

这是将蒙特卡洛模拟法和解析法进行有机结合。其基本思想是用模拟法随机模拟系统的状态转移过程, 而用解析法确定系统在模拟到的各状态中的平均持续时间, 并以此代替持续时间的抽样值。通过此法可以提高模拟效率, 减少模拟统计量的方差。

3．2．4人工智能方法

引入人工智能法可以得到很高的精度, 还可以处理由于过负荷故障引起的系统结构改变和多个断路器同时跳开的问题。一种基于人工神经网络的电力系统可靠性分析方法, 解决以往未能解决的如低准确度、复杂模型的问题。它通过对1个可靠性测试系统进行可靠性分析说明其有效性, 但人工神经网络需要一段训练时间。在此问题中, 其数学模型为非线性模型。该算法采用不占优的优化目标解决方案, 能同时对n 个目标的问题进行优化。因此, 适用于大型配电系统可靠性评估。

3．3其它提高配电网可靠性措施

到目前为止，从各方资源查得的其它有效措施还有：1、电缆和绝缘导线完善架空线的供电方式；2、提高配变容载比；3、改造一、二次设备；4、供电设备实施状态检修；5、发展带电作业；6、加强人的管理和培训工作；7、加快事故处理速度；8、做好用户管理和宣传工作等。

4总结

配电网目前发展到的控制方式均为半自控外加人工监测的模式，为让配电网的可靠性提高需要控制技术特别是非线性控制的发展和在电力系统中的应用。当然最终极的还是人工智能的成功来取代一切。

参考文献：

[1]《配电网新设备与新技术》，丁毓山、金开宇，中国水利水电出版社，2006.7；

[2]《配电网自动化系统》，许克明、熊炜，重庆大学出版社，2007.8；

[3]《配电网故障诊断》，何正友，西南交通大学出版社，2001.1；

[4]《配电网可靠性问题综述》，赵伟、李卫星、郭志忠，中国科技论文在线；

[5]《配电网可靠性的改进算法研究》，周雪松、刘欣、马幼捷、谷海青，《华东电力》第38卷第2期，2010.2；

[6]《分布式发电对配电网可靠性的影响研究》，随新鲜、王倩、杨亚强，《电力学报》第25卷第1期，2010.2；

[7]《提高配电网可靠性措施》，黄佳、梁勇，《电网建设》2009年第6期；

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