含分布式电源的配电网可靠性评估

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1、硕士学位论文含分布式电源的配电网可靠性评估DistributionNetworkReliabilityEvaluationincorporatingDistributedGeneration作者：赵雪源导师：张建文教授中国矿业大学二〇一五年五月中图分类号TM711学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文含分布式电源的配电网可靠性评估DistributionNetworkReliabilityEvaluationincorporatingDistributedGeneration作者赵雪源导师张建文申请

2、学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向配电网可靠性答辩委员会主席唐轶评阅人二○一五年五月论文审阅认定书研究生赵雪源在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本文是在导师张建文教授的耐心指导和帮助下完成的。在三年的研究生生活中，导师严谨的治学态度、广博的知识、诚恳的待人方式以及开拓创新的精神，都给我以深深地教诲

3、。从研究生入学到以后的学习、论文开题与撰写、找工作，导师都给与了我巨大的帮助与支持。在此谨向我的导师致以深深的敬意。感谢实验室的陈鲁娜、褚鑫、周贤姣、贾立敬、韩刚、仲金龙、朱贡献陪伴我度过了精彩的三年研究生生活。同时感谢孙海洋、徐江、耿飞、张亚斌等研究生同学。感谢我的父母、姐姐和妻子对我无怨无悔的理解和支持，你们默默地付出使我能够在求学的道路上不断前行，你们的幸福将是我今后不断前行和奋斗的动力源泉。衷心感谢评审论文的各位专家、教授为本文提出了宝贵建议。摘要配电系统处于电网末端，直接与用户连接，电网中绝大部分停电故障是由配电网故

4、障引起的。因此，配电网可靠性是保证大电网安全运行的基础；近年来能源危机和环境污染问题日益凸显，诸如风力、光伏等分布式发电技术因为其能源清洁、环境友好，而成为一种有发展潜力的新型电源。但是，大部分分布式电源有波动性，并且其接入改变了原有配电网拓扑结构。因而增加了影响配电网可靠性的不利因素，如何评估含分布式电源配电网的可靠性就变得更加重要。本文在研究了配电网的可靠性评估理论的基础上，从元件、用户、系统三个层次分别给出了可靠性指标、可靠性模型、故障模式等。对配电网可靠性评估的两类方法进行比较，选择更符合配电网实际运行的蒙特卡罗模拟方

5、法。详细说明了蒙特卡罗模拟的设计思想，并设计了蒙特卡罗模拟程序。通过算例对配电网可靠性进行定量分析，并与解析法所得结果相比较，验证了本文所采用方法的正确性。其次，研究了分布式电源接入方式、并网方式、孤岛运行方式对可靠性的影响。给出了分布式电源的可靠性模型和孤岛运行模型。采用威布尔分布对风速进行描述，得出风电机组功率输出模型。研究表明风电机组的额定风速大于平均风速，仅通过增加机组额定容量，对提高孤岛运行成功率并不明显。负荷模型采用正态分布模拟，以功率-负荷的匹配程度为依据将孤岛分为全额运行、甩负荷运行和停止运行三种，并设计了孤岛

6、内负荷点可靠性的蒙特卡罗模拟程序。最后，在RBTS-bus6模型中加入风力分布式电源进行算例分析。采用本文设计的电源配电网可靠性的蒙特卡罗模拟法和孤岛内负荷点可靠性蒙特卡罗模拟法，设计了八种方案分别对风电机组不同额定容量、不同储能电池容量占比进行可靠性评估。结果表明分布式电源对负荷点故障率、孤岛外负荷点故障停运时间没有改善作用，但是对孤岛内负荷点故障停运时间改善明显；风电机组额定容量的增加对负荷点可靠性指标改善不明显；提高储能电池在分布式电源容量中的比重对负荷点可靠性指标改善显著。关键词：分布式电源；配电网可靠性；蒙特卡罗模拟

7、；网络化简；IAbstractThereisadirectrelationshipbetweenthedistributionnetworkreliabilityandtheuserreliability,forthedistributionnetworksystemattheendofthenetworkisconnectedwiththeusersdirectly.About80%powerfailuresiscausedbythefaultofdistributionnetwork.Withtherapidincreas

8、inginpowerdemand,theworldiswatchingthedistributionnetworkreliabilitywhichdemandishightoday.Distributiongenerationisoneoftheimportantelectr