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配电系统可靠性评估

谢莹华  
【摘要】: 配电系统对用户可靠性水平有着显著影响。随着用户对供电质量要求的提高,配电系统的可靠性评估问题也越来越受到人们的重视。本文从城市中压配电馈线的结构特点出发,提出了适用于配电系统可靠性分析的网络模型和故障分析法。在区域仿真法的基础上,探讨了各类系统可靠性指标的分布特点,分析了元件的时变故障率对系统可靠性水平的影响。为寻找网络中的薄弱环节,应用贝叶斯网络模型进行配电系统可靠性再评估。 本文首先在馈线分区的基础上定义了配电系统可靠性评估的区域网络图,提出了基于负荷区域、基于故障区域和基于区域网络的三种方法进行故障影响分析。结合区域网络图的特性,推导了分别适用于这三种方法的分析规则。将区域网络图和区域分析法应用于配电系统可靠性评估的解析算法中可以快速求取可靠性指标的期望值。考虑到负荷的不确定性,结合区间模型评估部分失去连续性事件下的系统可靠性,使其能适用于实际工程需要。 然后,本文提出了配电系统可靠性评估的区域序贯仿真法和区域非序贯仿真法。通过仿真计算探讨了系统结构、收敛准则和仿真方法对收敛速度的影响,深入分析了系统可靠性指标的概率分布特点,比较了不同元件模型和区域节点模型下的系统可靠性指标计算结果。由于系统参数具有时变性和不确定性,考虑气候条件、元件老化和元件维修的影响建立了时变故障率模型,用截断分布的随机变量描述故障时间和负荷,根据非齐次泊松过程的随机稀疏技术提出了具有时变故障率元件的状态模拟法,提高了仿真效率和准确度。 本文建立了适用于中压配电系统可靠性再评估的双层同构贝叶斯网络模型。结合区域网络图和区域分析法定义了贝叶斯网络的标准子模块,以区域为单位建模,减少了对元件逐一分析的计算量,简化了贝叶斯网络结构。采用分层结构计算后验停运概率指标和停运频率影响度指标。通过贝叶斯网络的反向推理可以进行各类假设分析,识别网络中的薄弱环节,为配电系统可靠性再评估提供了有效工具。


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