配电系统可靠性分析

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1、配电系统可靠性分析　　摘要：配电系统包括架空线路、隔离开关、断路器等元件。元件众多，且进行可靠性分析时除了知道这些元件的可靠性参数外，还要知道这些参数的分布情况，使得可靠性计算变得比较复杂。可靠性分析的基本方法分为解析法和蒙特卡洛模拟法，通过分析它们的优缺点，得出解析法更适合对配电系统进行分析，不便于进行计算复杂配电网络可靠性的问题，学者们进行了各方面的改进，最后对未来的研究方向进行了总结与展望。该文详细阐述了配电系统可靠性的基本概念、特点及常用指标，介绍了配电系统可靠性的常用算法，给出了它们的适用情况和不足之处。该文对各种改进算法

2、进行了比较和分析，指出了各自的优缺点。并对配电系统可靠性的研究工作提出了建议和展望，为今后的研究工作提供了一定的借鉴。　　关键词：配电系统故障模式可靠性　　中图分类号：TM732文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）10（c）-0024-02　　1影响配电网可靠性的因素　　（1）网络结构。其结构要根据用电量及用户分布决定，供电网络结构是否合理直接影响供电成效，特别是高载荷供电线路。（2）线路故障率与修复时间。供电线路出现故障很多情况下是线路工作环境复杂，造成线路老化绝缘性降低或破损。人为因素也是影响线路故障率的一大原

3、因。线路的故障率与修复时间与配电网的自动化程度和管理机制有关。（3）系统运营维护与管理。系统的运营与管理大致包括：操作人员的技术水平及供电设备正常运行的能力；电力公司对配电网故障的检修质量水平；部门管理与调动人员的能力等。　　2可靠性分析基本方法　　2.1故障模式后果分析法　　在配电网自动化系统中，故障的出现，目前是采用故障定位技术方法。一般是对户外的终端单元的信息源进行筛查甄别，而配电网信息受干扰或丢失的可能性较高，因此在应用配电网故障定位技术时，就需要充分考虑信息处理时的容错能力。选择合理的故障定位方法和技术，还源自于目前配电网

4、网络结构的多样性和复杂性，以及运行工况始终处于动态变化之中，平衡是一种相对的暂态。因此，对于配电网故障的出现，如何实现快速定位，从而判断出故障原因并进行隔离，并没有固定的模式和现成的答案可以对应，而需要人们积累经验并结合实际来处理。通常来讲，在配电网自动化系统中，实现故障的快速定位和隔离，以尽可能短的时间内对其他区间恢复供电，这种性能的提高，在一定程度上也会导致配电网其他性能的弱化。因此，如何权衡其中利弊，就需要大家根据具体情况进行选择。　　2.2蒙特卡罗模拟法　　与解析法所不同的是，蒙特卡洛模拟法采用抽样的方法进行状态的选择，即根

5、据不同设备概率分布函数抽样来确定系统的状态，然后对产生的状态进行状态估计。解决了由于大规模配电网中的元件众多而带来巨大计算量的问题，但它的计算精度与计算时间的平方成反比，要提高精度，用模拟法的计算的时间将会显著增加。　　2.3解析法与模拟法的混合　　由于蒙特卡洛模拟法与解析法比较各有所长，且各自的优缺点互为补充，所以混合法就应运而生。　　2.4科学优化系统配置与性能　　从目前已有的研究及经验来看，针对配网自动化主站系统数据相对集中带来的风险，主要从“软件”和“硬件”两个方面采取措施来进行优化配置，以提高系统的可靠性。首先，可以采取集

6、群化采集、处理、分流分层以及分区数据库管理模式等数据处理方式，从而提高主站系统的数据处理能力，进而提高系统的可靠性与安全性。其次，应从硬件设施方面来加强主站系统的建设，以提高系统的性能。面对近年来我国配电网建设与改造速度的加快，电网结构日趋复杂。在考虑提高配电网自动化系统可靠性时，可以根据实际情况在必要区域，采用带有数据采集处理、存储和故障处理能力的配电子站系统。从局部提高系统故障的隔离能力和隔离速度，从而使整体上配电网系统故障处理能力提高。因此，科学地对配电网自动化系统进行优化配置，是提高系统可靠性的重要手段之一。　　3提高配电网

7、可靠性的措施　　提高配电网可靠性的方法一般有提高配电网的硬件设施和软件匹配两种方法。提高配电网的硬件设施通常是对配电线路及组成配电网的体统元件进行更新换代；对软件的升级主要是对配电可靠性的平复算法和控制算法进行改进，同时也包括系统的管理理念和方式的升级。　　3.1硬件措施　　（1）改善配电网的电源及其输电方式。通过提高电源的可靠性，减少电源对配电网可靠性的影响。常见的措施有：增加导线的截面，提高线路的输送量；实行分段控制，增加变电站之间的联络线，提高变电站负荷的转供能力，从而达到减少停电提高配电网可靠性的目的；缩短10kV线的供电半

8、径（常用的方式是增设10kV开关所或增加10kV的出线回路）。（2）提高配电网的运行灵活性，改善配电网的网络结构。对重要的线路采用双回路供电，提高其输送能力；增加主干线路开关，架设分支，尽可能减小停电范围；实现供电线路的网络化结构布局