基于蒙特卡洛法的配电网供电可靠性算法研究.pdf

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1、研究与开发基于蒙特卡洛法的配电网供电可靠性算法研究张慧李俊华董孝平(郑州供电公司，郑州450006)摘要本文介绍了配电系统可靠性分析的基本方法，采用蒙特卡罗模拟法(MCS)分析简单的辐射型单端供电网络的可靠性及其相关指标，并与故障模拟后果分析法进行比较分析。并通过改变各元件参数、增加备用电源，分析影响负荷点指标和系统指标的因素，找出影响蒙特卡罗模拟法计算精度和可靠性的因素。关键词：配电网；蒙特卡罗模拟法；可靠性算法；指标分析ArithmeticAnalysisofSupplyReliabilityBa

2、sedonMonteCarloSimulationZhangHuiLiJunhuaDongXiaoping(ZhengzhouPowerSupplyComapny,Zhengzhou450006)AbstraetThePaDerpresentsthebasicanalysismethodsofthepowerdistributionsystemreliabilityandanalyzesthereliabilityandrelatedindiceswithMonteCarloSimulation(MC

3、S)inasimpleradiationdistribution．Theresultsarecomparedtotheanalysisoffaulteffect．Thefactorswhichcanafectreliabilityarediscussedbychangingtheparametersofcomponentsandincreasingstand_bypowersupplyandthekeypointstoMCSmethodscalculationaccuracyandreliabilit

4、yareidentified．Keywords,powerdistribution；MonteCarloSimulation；reliability：indicesanalysis1．2配电系统可靠性研究现状1概述我国过去电力供应普遍不足的的情况下，发电1．1配电系统可靠性的基本概念系统的可靠性受到人们的广泛关注，人们着重强调配电系统可靠性是通过定量的可靠性指标来度确保供电的充裕度而尽量满足发电系统的要求。配量的，一般可以由故障对电力用户造成的不良影响电系统由于事故停电的影响往往局限于区域而没有的概率

5、、频率、持续时间、故障引起的期望电力损受到广泛的关注与重视。如今，随着社会的发展，失及期望电能量损失等指标描述，配电系统有专门人们对电能质量和供电可靠性的要求越来越高。的一套可靠性指标。目前工程上普遍应用的配电网可靠性评估方法配电系统可靠性指标是供电企业的一项重要技有模拟法和解析法两大类。术经济指标[1】，体现了电力生产技术水平、装备水2配电系统可靠性分析方法平和企业管理水平，也反映了城市总体经济的发展水平，随着对产品精度、质量及生产安全要求的提2．1解析法高，供电可靠性的重要性越来越受到人们的关注。

6、解析法目前广泛用于配电网的可靠性评估，它配电系统可靠性分析的主要目的：利用故障枚举进行故障状态的选择，利用数学解析1)研究配电系统中元件和系统的可靠性计算模的方法计算可靠性指标。其基本原理是，根据系统型，获得元件的可靠性参数，在此基础上对系统可的结构和元件的功能建立系统的可靠性概率模型，靠性水平进行定量分析。然后用迭代等数学方法精确求解该模型，从而计算2)找出配电系统中可靠性薄弱的环节，寻求提出可靠性指标。解析法的原理简单，模型准确，特高系统可靠性的途径。。别适合针对不同的元件性能来评价其对系统可靠性

7、3)进行可靠性的成本效益分析。的影响。具有代表性的是故障模式后果分析法。2011年第12期囊麓傣I5研究与开发故障模式后果分析法是用于配网可靠性评估的其期望值。生成(0，1)之间的均匀分布的随机数，传统方法l2】。该方法通过对系统中各元件的状态进然后根据表中的每一个参数值转换为相应分布形式行搜索，利用元件的可靠性指标(故障率、故障修及区间内的随机分布来模拟。对于每条主干线和分复时间等)，选择合适的故障判别准则，找出系统支线，每次模拟时若随机数落在其设定的故障区间，的故障模式集合，在此基础上计算系统的可

8、靠性指则计为故障一次，并模拟这一次的停电时间，通过标。该方法主要用于对简单辐射型主馈线进行可靠Ⅳ次模拟，得到各负荷点的故障率、每次故障平均性评估，但对于元件数量庞大的复杂系统，其计算停电时间r和年平均停电时问。运用模拟得到的量将随着元件数的增加成指数倍增加。(，r，)分别计算出各项系统可靠性指标。2．2蒙特卡罗模拟法广弄模拟法主要是指蒙特卡洛模拟法【3]，它以配电系统各元件可靠性的原始数据为前提，用计算机进行抽样来模拟可能随机出现的运行状态，并通过概率统