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进入21世纪以来,我国经济飞速发展,城市化进程不断加快,现代化的企业及居住方式使人们对配电网供电可靠性的要求越来越高。随着我国城市化进程的推进,配电网的规划和改造工程不断增多,在此过程中出现了许多特殊的问题,如:城市用地紧张导致多回同杆架设线路现象较多、频繁的电网改造工程导致预安排停电较多、负荷过快增长导致主网容量不足等。传统的可靠性评估算法已难以满足这种新形式下配电网可靠性评估及分析的要求,急需对现有的配电网可靠性评估模型和算法进行补充和改进,以实现其可靠性评估、开关优化配置等研究工作。
结合复杂配电网的特点,提出基于邻接多重表的复杂配电网可靠性评估分块算法。给出了适合于配电网数据存储的邻接多重表构造方法及存储结构,应用该存储结构实现了配电网分块、前向断路器搜索及负荷节点停运时间分类,解决了可靠性评估的网络搜索空间、时间复杂度问题。可靠性评估计算的故障分析过程中需重复、交替应用网络搜索、潮流计算、负荷削减等算法,本文基于所提存储结构分别实现了上述算法,各算法交替进行时不需数据结构转换,可有效降低计算复杂性、减少内存占用。应用该算法对RBTS-BUS6及实际工程系统进行可靠性评估,算例表明该算法可有效减少计算时间,具有较高的工程实用价值。
通常,同杆架设配电线路的线间距离较近,难以满足电力检修安全操作的要求。因此,当同杆架设中的一回线路发生故障后,与其临近的其它线路可能停运以配合故障线路的抢修。本文将上述临近线路的停运定义为受累停运,给出受累停运分块、受累停运触发分块、受累停运率及其停运时间的定义,并建立分块等效受累停运可靠性参数的计算模型。根据同杆架设停运方式的特点,将负荷节点停运时间由4类扩充为5类,进而提出含多回同杆架设线路的配电网可靠性评估分块算法。将该算法应用于修改的RBTS-BUS6系统及广东某镇区实际配电网,结果表明:多回同杆架设线路对配电网可靠性有较大影响,在配电网可靠性评估中计及该因素是非常有必要的。
从配电网预安排模式、影响结果等方面,将配电网预安排停运分为按馈线停运和按元件停运两大类。根据预安排停运的特点,给出了各种预安排停运的所属类型及相应的可靠性参数定义等,将节点按停运时间的分类扩充为8类。结合配电网可靠性评估分块算法,给出了故障停运及两类预安排停运的可靠性参数计算方法,进而形成分块的等值可靠性参数.结合分块负荷削减方法,提出计及预安排停运的可靠性评估算法。应用该算法对RBTS-BUS6测试系统及广东某镇区实际配电网进行可靠性评估,结果表明:本文算法可真实评估计及预安排停运的配电网可靠性水平,具有较高的工程实用价值。
将变电站进线、变电站电气主接线纳入配电网可靠性评估的范围,提出了计及主网停运的配电网可靠性评估分层等值算法。先建立变电站进线和变电站电气主接线的可靠性评估模型,进而形成主网可靠性影响的等值模型,得到主网对配电网可靠性影响的等值容量概率分布,并给出其算法流程。应用分块技术降低了可靠性评估的复杂度,并在此基础上,给出主网容量不足时配电网的负荷削减方法,进而提出计及主网影响的配电网可靠性评估算法。应用该算法对RBTS-BUS6测试系统及广东某镇区实际配电网进行可靠性评估,结果表明:主网对供电可靠性的影响不容忽略,本文算法可真实评估配电网的供电可靠性水平,具有较高的工程实用价值。以上述实际配电网为例,比较分析了同杆架设、预安排停电、主网停运等对供电可靠性的影响,为配电工程的规划及改造提供了理论参考依据。
基于配电网可靠性分块算法提出开关优化配置的开关交换算法.提出K度开关交换的概念,依次将各开关从初始位置移动至K度交换位置,使网络的可靠性指标逐步提高,实现开关优化配置。建立可靠性指标解析模型,给出开关交换后系统可靠性变化的解析表达式,开关交换后只需对被改动的3个分块重新进行故障解析分析即可得到新网络的可靠性指标,大大提高了计算效率。提出局部收敛原则和全局收敛原则,可有效提高算法的全局最优性。将该算法应用于RBTS-BUS6和工程系统,并在遗传算法的基础上应用本文算法搜索到更优解,取得了较好的效果。