《基于SAIDI指标的高压配电网典型接线模式可靠性分析》16000字.docx

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基于SAIDI指标的高压配电网典型接线模式可靠性分析

摘要

配电网和系统的可靠性理论是发展和改进配电系统的系统规划和运行的重要考虑因素。为了尽可能地达到最小中断用户的目标，公用事业必须努力提高可靠性，同时降低成本。众所周知，大多数用户中断都是由配电系统故障引起的。然而，有效数据不易收集，可靠性性能统计数据也不易获得，配电网可靠性一直存在不确定性。

本文详细分析了配电网可靠性评估的几种方法，包括连通性分析方法、失负荷分析方法、近似估算方法和多电压等级配电网评估，为后续计算可靠性指标做好铺垫；利用交流潮流法针对主网进行潮流计算，得到可靠性指标，运用python语言对实际算例的应用验证了本文提出模型的可行性，从而优选出最佳主网接线模式。

本文分别从线路故障、开关故障和变压器故障等角度研究来分析一阶故障和二阶故障，得到一种简易模型；将高压配电网可靠性评估分解为各小片区可靠性指标SAIDI的加权平均，不需要完整网络数据，得到了电网中评估多种接线方式的可靠性的简化公式，并分析了影响SAIDI指标的数据：二阶故障率和一阶故障率，为配电网的建设和维护提供定量且可靠的依据。

关键词：高压配电网，SAIDI，可靠性，典型接线模式

目录

TOC\o1-3\u1绪论 1

1.1引言 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1主网接线可靠性研究现状 2

1.2.2配电网接线可靠性研究现状 3

1.3本文内容及结构 4

2可靠性原理 5

2.1可靠性原理基础 5

2.2可靠性指标 6

2.3可靠性评估的基本方法 8

2.3.1FMEA法 8

2.3.2面向负荷点的方法 9

2.3.3最小路法 10

2.3.4最小割集法 11

2.3.5面向开关设备 13

2.4可靠性参数 13

2.5可靠性评估步骤 14

2.6本章小结 15

3主网典型接线模式及其可靠性计算 16

3.1三种接线模式 16

3.2交流潮流分析算法 17

3.3算例 21

3.4本章小结 23

4配电网可靠性计算评估 24

4.1简化算法 24

4.2停电过程和模型假设 24

4.3模型推导 25

4.3.1双T接线 25

4.3.2链式接线 27

4.3.3二阶故障 30

4.4公式汇总及算例 32

4.5本章小结 34

5总结 35

参考文献 36

1绪论

1.1引言

电力行业是关乎国家蓬勃发展百姓安居乐业的一项重要行业，也与我们的日常生活息息相关。在现代生活中做任何事情几乎离不开电，电力行业也是支撑其他所有行业的基础，电力系统的可靠程度也是衡量一个城市甚至国家的一项重要指标，因此电力系统的可靠性至关重要。

配电网系统的建立主要是为了以最大的经济效益和合理的成本向消费者提供足够的电力。在过去几年里，分销网络的规模和技术呈指数式增长。因此，公用事业公司应当努力做到这一点：为了满足客户的可靠性要求，以最佳的战略规划和最低的成本来满足。电力的数量是由可靠性决定的。在电力行业的分布网络的可靠性分析不是一个新的问题，随着停电和断电费用的上升，已经进行了广泛的研究。过去对系统可靠性的研究较少重视[1]，但是，电力运输和生产系统属于资本密集类型的，他们的缺陷可能会造成广泛的环境和社会影响。与之前的分配制度相比，配电网制度要比其他两种制度便宜一些，因为它的影响是局部的。大多数电力公司的故障统计分析表明，配电网系统是消费者对电力供应的最大贡献。

随着人们生活水平的提高和生产生活的需要，一些过去无法实现的物质需求尤其是电子设备占据了我们生活的绝大部分，相对应电网所要承担的负荷也就逐年增加，这也考验着电网的带动负荷的能力能否满足逐年上升的用户需求，因此，制定出良好的用电规划才是保障老百姓安居乐业和保证用电可靠性唯一准则。若想得到将来电网的安全、可靠和经济，就应当保证科学和合理的配电网规划。一直以来，通过遵循相应技术准则来使得电网建设成本最低是在进行配电网设计建设规划时大多数电力系统从业者遵循的基本原则[2-6]。最近一段时间以来，我国发展突飞猛进，电力行业方面发展显著提高，实现大量供电可靠性不能只利用过去时代背景下对于统计低用电量结果的方法，这样既不现实，又不合理。现在存在的关键问题是要转变供电可靠性管理方式，努力实现从发生事故后进行的结果分析转向通过预测将事故扼杀在摇篮中[7-11]。

1.2国内外研究现状

1.2.1主网接线可靠性研究现状

自上世纪六十年代初期发表的多篇有关主网接线可靠性的期刊、杂志和论文以来，在大数据分析、模型建立和计算可实现性等方面，主网接线可靠性已经提出多种主流且高效的模型。现在解析法和模拟法广泛应用于技术领域，是主流的评估方法[12]