城市配电网薄弱点辨识与风险评估方法研究

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城市配电网的安全可靠供电是电力系统中非常重要的一环,然而如今用户停电和电能损失事件因配电网故障引起的概率大概为80%。如今我国的经济发展速度十分迅猛,带来用电负荷的急速增加,对于配电网的供电可靠性和供电质量提出了比之以往更加严格的要求,因此辨识出配电网中薄弱环节,对配电网运行进行风险评估,从而完善配电网络结构的需求越来越强烈,已经成为如今重点任务。
  本文首先阐述城市配电网运行水平的研究现状,指出对配电网络进行薄弱点辨识和风险评估的必要性,然后介绍了云模型原理,特别的对云发生器进行了说明。
  基于复杂网络理论,提出了满足配电网特点的改进节点度数、线路度数、节点介数和线路介数,与风险中的节点电压越限概念和线路过负荷概念和潮流计算结果结合,分别从配电网节点和线路搜查薄弱环节,并分别确立综合脆弱性指标。然后通过IEEE33节点算例对提出的指标进行验证,证明了该方法的有效性。
  将配电网运行风险分为负荷点损失风险、节点电压越限风险和线路过负荷风险三方面。为了准确定量的分析出因设备故障停电导致的各负荷点损失,利用设备故障率与其状态间存在的模糊关系,基于云模型理论不确定性推理确定了配电网主设备故障率预测模型,建立各个设备的健康状态关联云和故障发生可能的故障趋势云,将配电网主设备健康指数输入云团即可获得各主设备实时的设备故障率。分析能够对各负荷点产生故障影响的设备,计算负荷点最小路上所有设备的故障率之和得负荷点故障率,与负荷点失电后果函数相乘获得定量的负荷点损失风险值。
  在上述建立的节点综合脆弱性指标和线路综合脆弱性指标的基础上,根据配电网中随着电压越限和过负荷程度的逐渐增加,风险呈指数型增长的特质,确定了风险中的严重度函数。然后与可能性函数相乘即得节点电压越限风险模型和线路过负荷风险模型。
  最后将负荷点损失风险、节点电压越限风险和线路过负荷风险通过层次分析法赋予权重,提出了配电网综合风险模型。该风险评估方法能够实现从三个方面分别辨别出配电网运行薄弱环节,并定量分析配电网的运行风险。通过算例分析验证了本文提出的风险评估方法与实际情况相符,具有可实施性与合理性。
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