城市配电网供电能力评估及可靠性的研究

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据统计,约80%的用户停电故障源于配电系统故障,给用户和供电公司造成巨大损失。因此改善用户供电连续性及提高系统运行可靠性是当今供电公司的主要任务之一。城市配电网供电能力评估能够提高配电网络可靠性水平,减少停电损失,被广泛应用于电力系统规划和运行中。然而,现行的各配网供电能力评估方法大多仅停留于局部指标的研究,故本文旨在探讨一个科学、合理、完整的综合评估体系,对配电网整体的供电能力进行客观的综合量化评估。 在查阅了国内外众多相关文献资料,充分分析对比了各种评估方法后,本文根据配电网指标众多、具模糊性的特点,采用模糊层次分析法进行评估计算,并且提出了先对每个110kV变电站分区单独分块评估而后综合的思路理念。本文确定了完整的评估指标体系,独创性地把这些指标归类分为静态和动态指标两大部分,然后细分为电源点分析、配电传输能力、配电网结构分析、配电设备、电压质量、功率因数、配电可靠性、配网损耗和输电可靠性等多个模块,建立了指标的层次结构体系,并参考国网公司相关导则以及供电公司专家建议,确定了各个指标的隶属度函数及相应的指标权重。本文用C#语言以及SQL SERVER2000数据库编制了配电网供电能力评估系统软件,以南京实际城市配电网的两个110kV变电站分区为例,搜集了它们的设备参数和运行数据进行综合量化评估测试,验证了算法的有效性。 最后,文章着眼于指标体系中的可靠性部分,研究了当前可靠性评估的一些算法(主要包括解析法与模拟法),以及这些算法的基本思想及特点。对于复杂网络的可靠性评估,本文提出首先采用网络等值法对其进行简化,而后再采用序贯蒙特卡洛模拟方法对简化后的系统进行仿真的方法,并用C++编程实现了算法,在文章最后用该算法对IEEE-RBTSBus6系统馈线F4进行了模拟,得到了系统可靠性指标:系统平均每年停电时间、平均供电可用率、系统平均停电率、用户平均停电持续时间,验证了该算法的有效性。
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