基于區(qū)域故障樹開關(guān)合并的配電網(wǎng)可靠性評(píng)估

陳祝峰，黃 純，江亞群，孫彥廣，賈天云

（1.湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，長(zhǎng)沙410082；2.冶金自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院，北京100071）

配電系統(tǒng)處于電力系統(tǒng)末端，是向用戶供應(yīng)電能和分配電能的重要環(huán)節(jié)。統(tǒng)計(jì)資料表明，大約80%的用戶停電事故是配電網(wǎng)引發(fā)的[1]。為保證電力系統(tǒng)供電質(zhì)量，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，快速準(zhǔn)確地進(jìn)行配電網(wǎng)可靠性評(píng)估具有重要意義。

配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法可分為蒙特卡洛模擬法[2]、解析法[3]和混合法[4]3 大類。蒙特卡洛模擬法可以提供可靠性指標(biāo)的期望值和指標(biāo)的概率分布，但可信度和抽樣樣本數(shù)量密切相關(guān)，仿真計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，難以滿足在線評(píng)估的要求。傳統(tǒng)解析法是故障模式影響分析FMEA（failure mode and effect analysis）法，它通過分析各元件故障產(chǎn)生的影響，建立故障影響事件表，再據(jù)此綜合得出負(fù)荷點(diǎn)及系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。該方法物理概念清晰、模型精度高、但計(jì)算量隨著系統(tǒng)的擴(kuò)大，元件數(shù)目急劇增加。目前主要從故障模式搜索和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鰞煞矫孢M(jìn)行改進(jìn)，其中基于故障模式搜索提出了最短路法[5-6]、故障擴(kuò)散法[7]、回溯法[8]、行向量法[9]、貝葉斯方法[10]、成功流GO（goal oriented）方法[11]、可達(dá)性方法[12]、圖論法[13]、可靠性傳遞方法[14]以及基于地理信息管理系統(tǒng)GIS（geographical information system）的可靠性評(píng)估法[15]等，這些方法的實(shí)質(zhì)是根據(jù)潮流的有向流動(dòng)分析故障時(shí)負(fù)荷是否失電來(lái)判斷故障類型；基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鎏岢隽司W(wǎng)絡(luò)等值法[3]、分塊法[5]和區(qū)域劃分法[16]等，這些方法通過減少分析配電網(wǎng)基本元件數(shù)量來(lái)提高可靠性評(píng)估的速度。

本文基于網(wǎng)絡(luò)分區(qū)思想，通過構(gòu)造區(qū)域故障樹模型，提出了基于區(qū)域故障樹開關(guān)合并的復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法。它不僅減少了分析元件數(shù)目，而且避免了故障重復(fù)搜索，大大提高了計(jì)算效率。

1 配電網(wǎng)故障區(qū)域樹

1.1 配電網(wǎng)故障區(qū)域

復(fù)雜配電網(wǎng)一般規(guī)模大、元件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)繁雜，在對(duì)它進(jìn)行可靠性分析前有必要對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行化簡(jiǎn)。

考慮到系統(tǒng)中開關(guān)元件影響故障率和故障時(shí)間的特殊地位[6]，可以斷路器、隔離開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)為邊界將配電網(wǎng)分成不同的故障區(qū)域。為便于敘述，本文簡(jiǎn)稱為區(qū)域。如圖1 所示的復(fù)雜配電網(wǎng)中含有3 個(gè)斷路器、3 個(gè)分段開關(guān)和一個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，故可分為6 個(gè)區(qū)域。

圖1 復(fù)雜配電網(wǎng)Fig.1 Complex distribution network

1.2 區(qū)域可靠性參數(shù)

在同一區(qū)域中，由于不含開關(guān)（熔斷器將動(dòng)作可靠性考慮在內(nèi)即可轉(zhuǎn)化為一般靜態(tài)元件），區(qū)域內(nèi)任意一元件故障對(duì)區(qū)域外的負(fù)荷點(diǎn)可靠性影響相同，區(qū)域外元件故障對(duì)該區(qū)域內(nèi)所有負(fù)荷點(diǎn)的影響也相同，故可將區(qū)域看成一個(gè)等效元件，作為評(píng)估基礎(chǔ)單元。若區(qū)域k 中含有m 個(gè)串聯(lián)元件和n 條負(fù)荷支路，則區(qū)域k 的等效故障率等效停運(yùn)時(shí)間和等效故障修復(fù)時(shí)間分別為

式中：λki、λkjl和λkjt分別為區(qū)域k 中串聯(lián)元件i、負(fù)荷支路j 上線路和變壓器的故障率，次/a；rki、rkjl和rkjt分別為區(qū)域k 中串聯(lián)元件i、負(fù)荷支路j 上線路和變壓器的故障修復(fù)時(shí)間，h/次；pkjf為區(qū)域k 中負(fù)荷支路j 上熔斷器不可靠動(dòng)作的概率。

1.3 配電網(wǎng)區(qū)域樹

在含主電源和1 個(gè)備用電源的任意結(jié)構(gòu)配電網(wǎng)中，由于潮流的有向流動(dòng)，靠近電源的區(qū)域發(fā)生故障將影響遠(yuǎn)離電源側(cè)的區(qū)域，遠(yuǎn)離電源側(cè)的區(qū)域故障，可通過開關(guān)操作來(lái)切除。故區(qū)域離電源的遠(yuǎn)近決定了區(qū)域可靠性的影響范圍，區(qū)域可靠性之間存在著上下級(jí)別。

對(duì)于兩區(qū)域m 和n，若潮流由m 流向n，則稱區(qū)域m 為區(qū)域n 的上層區(qū)域，區(qū)域n 為區(qū)域m 的下層區(qū)域；離電源點(diǎn)最近的區(qū)域?yàn)樽钌蠈訁^(qū)域。

從電源點(diǎn)（饋線）出發(fā)，順著潮流的流向，利用BFS 算法和二叉樹前序遍歷法構(gòu)建故障樹，以開關(guān)為樹枝明確區(qū)域連接與轉(zhuǎn)移關(guān)系，以區(qū)域?yàn)楣?jié)點(diǎn)作為評(píng)估基礎(chǔ)單元（節(jié)點(diǎn)包含區(qū)域參數(shù)、位置、前端連接所連開關(guān)類型及與備用電源連接情況等信息）。各區(qū)域（樹節(jié)點(diǎn)）所在層數(shù)由距離電源點(diǎn)的遠(yuǎn)近確定，同一層的所有區(qū)域找出之后才繼續(xù)向下尋找下一層包含區(qū)域。為提高運(yùn)算速度，本文故障樹的具體形成過程是確定故障區(qū)域后，通過構(gòu)建區(qū)域鄰接矩陣、利用BFS 算法確定各區(qū)域所在層數(shù)[17]，進(jìn)而利用二叉樹遍歷法從電源點(diǎn)出發(fā)依次遍歷各區(qū)域確定故障樹。由于本文考慮的是靜態(tài)下的配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)，故只需構(gòu)建一次故障區(qū)域樹；若需考慮網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)后的可靠性，由于重構(gòu)過程可能改變網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，故需重新形成故障區(qū)域、構(gòu)建新的故障樹。

為便于敘述，結(jié)合二叉樹的相關(guān)概念，定義下層不接有樹枝的節(jié)點(diǎn)為末端節(jié)點(diǎn)，下層接有兩條樹枝的節(jié)點(diǎn)為分支節(jié)點(diǎn)，電源點(diǎn)到第一個(gè)分支節(jié)點(diǎn)之間的部分為主干路，分支節(jié)點(diǎn)到其下層下一個(gè)分支節(jié)點(diǎn)或是末端節(jié)點(diǎn)間為支路。圖1 所示復(fù)雜配電網(wǎng)的故障區(qū)域樹如圖2 所示。

圖2 區(qū)域故障樹Fig.2 Regional fault tree

2 基于故障樹開關(guān)合并的可靠性評(píng)估

配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)有兩類：負(fù)荷點(diǎn)指標(biāo)和系統(tǒng)指標(biāo)，系統(tǒng)指標(biāo)是最終目標(biāo)且可由負(fù)荷指標(biāo)統(tǒng)計(jì)得到[7]。由于區(qū)域具有整體性，處于同一區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷點(diǎn)，在不考慮自身負(fù)荷支路影響時(shí)，其可靠性指標(biāo)相同，故將區(qū)域代替負(fù)荷點(diǎn)作為評(píng)估對(duì)象，減少分析量，提高分析效率。

2.1 區(qū)域的系統(tǒng)指標(biāo)差值

在只考慮一次性永久故障的情況下，對(duì)于某一區(qū)域k 而言，其停電包括其他區(qū)域故障導(dǎo)致其停運(yùn)和自身區(qū)域故障兩種情況。對(duì)于區(qū)域k 中任一負(fù)荷點(diǎn)而言，其停電除包括其他區(qū)域故障和自身區(qū)域串聯(lián)元件及其他支路故障導(dǎo)致其停運(yùn)外，還要計(jì)及自身所在負(fù)荷支路熔斷器可靠動(dòng)作時(shí)的影響。故負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)與其所在區(qū)域可靠性指標(biāo)故障存在著（1-pkjf）（λkjl+λkjt）的數(shù)值差異。代入部分系統(tǒng)指標(biāo)計(jì)算公式[7]可知，以區(qū)域代替負(fù)荷點(diǎn)作為評(píng)估對(duì)象造成的系統(tǒng)指標(biāo)差值為

式中：Ωk為區(qū)域k 中所有負(fù)荷支路組合；Nj為負(fù)荷點(diǎn)j 連接的負(fù)荷數(shù)。

2.2 基于故障樹開關(guān)合并的可靠性評(píng)估法

傳統(tǒng)FMEA 法評(píng)估每一負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)時(shí)，所有元件的故障都需分析一次，造成元件搜索重復(fù)，時(shí)間過長(zhǎng)。為避免搜索重復(fù)、提高評(píng)估效率，本文提出基于故障樹開關(guān)合并法，通過逆流和順流合并開關(guān)求出所有故障區(qū)域可靠性指標(biāo)。

2.2.1 故障樹開關(guān)逆流合并

由于可靠性評(píng)估實(shí)質(zhì)是分析元件故障時(shí)故障是否會(huì)傳遞到負(fù)荷點(diǎn)及由此導(dǎo)致的停電時(shí)間。若將一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粎^(qū)域的故障影響轉(zhuǎn)換為故障分量直接疊加到所求區(qū)域故障參數(shù)上，其效果相同。

某區(qū)域故障時(shí)，若求出經(jīng)開關(guān)傳遞到其相鄰上層區(qū)域故障分量，即求出了下層區(qū)域?qū)ο噜徤蠈訁^(qū)域的影響。由于該故障分量由下層區(qū)域故障參數(shù)和二者之間的開關(guān)決定，將故障分量疊加到上層區(qū)域的過程等同于合并開關(guān)，將下層區(qū)域并入上層區(qū)域。故逆流向上合并開關(guān)，將下層區(qū)域經(jīng)開關(guān)傳遞過來(lái)的故障分量疊加到上層區(qū)域?qū)嵸|(zhì)是計(jì)算下層區(qū)域?qū)ι蠈訁^(qū)域的影響。若以合并后的區(qū)域?yàn)槠瘘c(diǎn)，重復(fù)逆流合并開關(guān)，即可計(jì)算出下層所有區(qū)域?qū)Ω邔訁^(qū)域的影響。如圖3 所示區(qū)域故障樹中，若分別從區(qū)域i 左右支路k、m 的最下層區(qū)域逆流合并開關(guān)至區(qū)域i，則區(qū)域i 所有下層區(qū)域傳遞過來(lái)的故障分量均添加到其中，即計(jì)算出區(qū)域i 以下區(qū)域?qū)ζ淇煽啃杂绊憽８鶕?jù)逆流合并的開關(guān)類型，分為分段開關(guān)和斷路器兩類處理。

圖3 復(fù)雜區(qū)域故障樹Fig.3 Complex regional fault tree

1）分段開關(guān)

由于分段開關(guān)不改變故障率，下層區(qū)域故障一定會(huì)傳遞到上層區(qū)域，故逆流合并開關(guān)后，下層區(qū)域k+1 對(duì)其相鄰上層故障區(qū)域k 的可靠性影響為

式中：Δλk、ΔUk和Δrk為上層故障區(qū)域k 的可靠性參數(shù)的增量經(jīng)過下層區(qū)域k+1首端開關(guān)向上傳遞的故障分量；Ωk+1為與故障區(qū)域k+1相鄰的下一層區(qū)域的集合；tg為故障隔離時(shí)間。

2）斷路器

由于斷路器以一定概率（1-pf）（可靠動(dòng)作概率）可靠動(dòng)作，故下層區(qū)域發(fā)生故障，故障傳遞到上層區(qū)域存在一定概率pf。故逆流合并開關(guān)后（假設(shè)斷路器配套有隔離開關(guān)），下層區(qū)域k+1 對(duì)其相鄰上層區(qū)域k 的影響為

若斷路器不配套有隔離開關(guān)，則區(qū)域的平均故障修復(fù)時(shí)間為開關(guān)隔離時(shí)間，如式（8）。

考慮到斷路器之間的配合，當(dāng)下級(jí)斷路器不可靠動(dòng)作時(shí)，上級(jí)斷路器動(dòng)作，平均故障修復(fù)時(shí)間為上級(jí)斷路器范圍內(nèi)隔離開關(guān)的操作時(shí)間；故如果故障向最上層區(qū)域傳遞過程中遇到分段開關(guān)，平均故障修復(fù)時(shí)間修改為式（8）。

利用式（7）～（11），從末端節(jié)點(diǎn)區(qū)域沿各支路逆流合并開關(guān)直至最上層區(qū)域，最上層區(qū)域的自身故障參數(shù)加上下層所有區(qū)域傳遞上來(lái)的故障分量，即為最上層故障區(qū)域的可靠性指標(biāo)。在逆流合并開關(guān)的過程中，所有的開關(guān)元件僅搜索分析了一次。

2.2.2 故障樹開關(guān)順流合并

對(duì)于兩任意相鄰區(qū)域x、y（假設(shè)區(qū)域y 為區(qū)域x 的上層區(qū)域），由于其他區(qū)域故障往區(qū)域x、y 傳遞過程中，除是否經(jīng)過x 區(qū)域首端開關(guān)外，其他路徑相同，故其他區(qū)域故障傳遞到區(qū)域x、y 外的故障分量相同，對(duì)二者的可靠性影響在以二者為整體的外部相同。如圖3 中，虛線框外的區(qū)域故障對(duì)區(qū)域2、3 的可靠性影響在框外部分相同。

若上層區(qū)域y 順流合并其相鄰下層區(qū)域x 首端連接開關(guān)，上下層區(qū)域由原來(lái)各自的外部元件變?yōu)閮?nèi)部元件，供電路徑及轉(zhuǎn)換路徑發(fā)生了改變，其他區(qū)域的供電路徑及轉(zhuǎn)換路徑未發(fā)生改變。用FMEA 法分析區(qū)域y、區(qū)域x 及合并后的區(qū)域可靠性指標(biāo)時(shí)，三者的外部區(qū)域可靠性影響相同，差異僅在于下層區(qū)域x 首端開關(guān)引起的各自可靠性參數(shù)不同。在上層區(qū)域y 可靠性指標(biāo)中，區(qū)域y 是必須修復(fù)的，區(qū)域x 是可切除的；在下層區(qū)域x 靠性指標(biāo)指標(biāo)中，區(qū)域x 是必須修復(fù)的，區(qū)域y 是必須修復(fù)或可切除轉(zhuǎn)移的；在并后的區(qū)域指標(biāo)中，兩區(qū)域均是須修復(fù)的。若上層區(qū)域y 的可靠性指標(biāo)已知，將其指標(biāo)中包含的區(qū)域x 的可切除參數(shù)修改為必需修復(fù)參數(shù)即可得到合并后的區(qū)域可靠性指標(biāo)，再將區(qū)域y 的必須修復(fù)參數(shù)保持或修改為可切除轉(zhuǎn)移參數(shù)，即可得到下層區(qū)域x 的可靠性指標(biāo)。

故在已知的上層區(qū)域可靠性指標(biāo)的基礎(chǔ)上，可通過順流合并相鄰下層區(qū)域首端連接開關(guān)，根據(jù)其供電路徑和備用轉(zhuǎn)換路徑的改變情況修改所涉及的區(qū)域可靠性參數(shù)，可快速得到所求相鄰下一層區(qū)域可靠性指標(biāo)。根據(jù)順流合并的開關(guān)類型，分為分段開關(guān)和斷路器兩類處理。

1）分段開關(guān)

分段開關(guān)不影響故障率，故相鄰下層區(qū)域的故障率和已得的上層區(qū)域故障率相同。順流合并分段開關(guān)前，下層區(qū)域?qū)儆谕獠吭?，平均故障修?fù)時(shí)間為隔離時(shí)間；并入上層區(qū)域后，變?yōu)閮?nèi)部元件，平均故障修復(fù)時(shí)間為自身等效修復(fù)時(shí)間。故已知上層故障區(qū)域k 指標(biāo)λk和Uk，則其相鄰下層故障區(qū)域k+1 可靠性指標(biāo)為

式中，ts為備用電源切換時(shí)間。

若下層區(qū)域能通過備用電源恢復(fù)供電，則上層區(qū)域?qū)ο聦訁^(qū)域的停電時(shí)間為故障隔離和轉(zhuǎn)換時(shí)間之和，故等效故障時(shí)間為

在逆流合并開關(guān)過程中，若區(qū)域k+1 首端分段開關(guān)使得相鄰下層首端為斷路器的區(qū)域Ωk+1的平均故障修復(fù)時(shí)間發(fā)生了改變，則順流合并該分段開關(guān)時(shí)，需在式（13）、（14）的基礎(chǔ)上，將Ωk+1區(qū)域的平均故障修復(fù)時(shí)間修改為各自的等效修復(fù)時(shí)間。

2）斷路器

順流合并斷路器前，下層區(qū)域故障以一定概率pf（不可靠動(dòng)作概率）傳遞到上層區(qū)域，平均故障修復(fù)時(shí)間需要考慮斷路器是否配套有隔離開關(guān)（式（8）、式（11））；合并后，下層區(qū)域變?yōu)閮?nèi)部元件，故障率為自身區(qū)域等效故障率（若所求區(qū)域之下有更下層區(qū)域，由于斷路器的有效控制范圍為下一斷路器之前的所有區(qū)域，故斷路器的有效控制范圍內(nèi)所有區(qū)域傳遞上來(lái)的故障分量去掉不可靠動(dòng)作率）。故已知上層故障區(qū)域k 指標(biāo)λk和Uk（斷路器配不套有隔離開關(guān)），則其相鄰下層故障區(qū)域k+1 可靠性指標(biāo)為

若斷路器配套有隔離開關(guān)，則有無(wú)供電轉(zhuǎn)換路徑的停電時(shí)間用式（13）、（14）計(jì)算。

利用式（12）～（16），從故障樹最上層區(qū)域沿各支路順流向下合并開關(guān)即可求所有區(qū)域可靠性指標(biāo)。在順流合并開關(guān)的過程中，所有的開關(guān)元件僅分析了一次。之后統(tǒng)計(jì)所有區(qū)域可靠性指標(biāo)與各區(qū)域的系統(tǒng)指標(biāo)差值即可求得系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。

2.3 計(jì)算量分析

設(shè)配電網(wǎng)中負(fù)荷個(gè)數(shù)為nl，元件總數(shù)為na，則FMEA 法的計(jì)算量為nl×na，常規(guī)網(wǎng)絡(luò)等值法的計(jì)算量不到0.63nl×na[3]。若配電網(wǎng)絡(luò)能劃分為nk個(gè)故障區(qū)域，每個(gè)故障區(qū)域內(nèi)的元件個(gè)數(shù)為，則本文基于故障樹開關(guān)合并法的計(jì)算量為

若主饋線上故障區(qū)域個(gè)數(shù)為nkl，每一條負(fù)荷支路上的元件個(gè)數(shù)為文獻(xiàn)[16]基于元件組網(wǎng)絡(luò)等值法計(jì)算量為

比較式（17）和式（18）可看出，本文評(píng)估方法在主饋線上故障區(qū)域大于等于2 時(shí)計(jì)算量少于文獻(xiàn)[16]方法，且不需要大量計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)?？梢姳疚姆椒ㄓ?jì)算速度優(yōu)于FMEA 法、網(wǎng)絡(luò)等值法，且網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度越高，優(yōu)越性越明顯。

3 算例分析

本文以典型復(fù)雜輻射狀配電系統(tǒng)RBTS6 中由F4、F5、F6 和F7 主饋線組成的子系統(tǒng)[7]作為分析算例。該系統(tǒng)包括30 條線路、23 個(gè)熔斷器、23 臺(tái)配電變壓器、4 臺(tái)斷路器、1 個(gè)分段開關(guān)，23 個(gè)負(fù)荷點(diǎn)。元件和各負(fù)荷點(diǎn)參數(shù)參照文獻(xiàn)[7]，假設(shè)斷路器可靠動(dòng)作概率為0.9，熔斷器95%可靠熔斷，斷路器配套隔離開關(guān)操作時(shí)間為1 h。

根據(jù)分區(qū)依據(jù)，以分段開關(guān)和斷路器為界將系統(tǒng)分為5 個(gè)區(qū)域，如圖4 所示。各區(qū)域引起的系統(tǒng)指標(biāo)差值計(jì)算結(jié)果如表1 所示，表中數(shù)據(jù)為區(qū)域所有負(fù)荷點(diǎn)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)差值總和。

表1 故障區(qū)域引起的系統(tǒng)指標(biāo)差值Tab.1 System indices difference of fault zones

圖4 IEEE-RBTS 母線6 配電網(wǎng)子系統(tǒng)接線Fig.4 Distribution system connection diagram in RBTS-bus 6

構(gòu)建區(qū)域樹，利用開關(guān)逆順流合并計(jì)算出所有區(qū)域的可靠性指標(biāo)，與文獻(xiàn)[9]的結(jié)果比較如表2所示。兩者指標(biāo)基本一致，本文算法正確有效。

統(tǒng)計(jì)各區(qū)域可靠性指標(biāo)及其系統(tǒng)差值求出的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)如表2 所示。為驗(yàn)證評(píng)估結(jié)果的正確性，在區(qū)域可靠性指標(biāo)的基礎(chǔ)上通過加入負(fù)荷支路可靠動(dòng)作差量求得負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)，將統(tǒng)計(jì)負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)得到的系統(tǒng)指標(biāo)及文獻(xiàn)[7]的結(jié)果列入表3。分析發(fā)現(xiàn)，三者之間誤差很小，以區(qū)域?yàn)榉治龌締卧僖圆钪敌拚挠?jì)算方法正確有效。

表2 故障區(qū)域可靠性指標(biāo)比較結(jié)果Tab.2 Comparison results of fault zone reliability indices

為了分析備用電源和斷路器帶隔離開關(guān)對(duì)可靠動(dòng)作概率的差異，表4 列舉了下述4 種情況的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)?？梢姼綦x開關(guān)和備用電源的接入不改變系統(tǒng)年故障率，但能減少系統(tǒng)年停運(yùn)的時(shí)間。

表3 系統(tǒng)可靠性指標(biāo)比較Tab.3 Comparison results of fault system reliability indices

方案1：斷路器不帶隔離開關(guān)，無(wú)備用電源（表2 的情形）；

方案2：斷路器帶隔離開關(guān)，無(wú)備用電源；

方案3：斷路器帶隔離開關(guān)，有備用電源（如圖4 所示）。

表4 系統(tǒng)可靠性指標(biāo)Tab.4 System reliability indices of the RBTS bus 6 system

為比較不同算法的評(píng)估效率，表5 給出了本文方法及其他幾種方法計(jì)算該配電網(wǎng)的可靠性指標(biāo)的計(jì)算量。比較發(fā)現(xiàn)本文方法在5 種方法中計(jì)算量最小，計(jì)算速度最快，且無(wú)需重復(fù)搜索，效率最高。

表5 不同方法的計(jì)算量Tab.5 Computing of different algorithms

4 結(jié)語(yǔ)

本文建立了區(qū)域故障樹模型，提出了基于區(qū)域故障樹開關(guān)合并的復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評(píng)估的新方法。根據(jù)配電網(wǎng)中開關(guān)影響故障率和故障時(shí)間的特殊地位，以斷路器、分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)為界將配電網(wǎng)劃分為若干個(gè)區(qū)域，并在區(qū)域故障樹的基礎(chǔ)上，利用開關(guān)合并法，逆流向上和順流向下合并開關(guān)求出區(qū)域的可靠性指標(biāo)；最后綜合得到系統(tǒng)指標(biāo)并用系統(tǒng)指標(biāo)差值進(jìn)行修正。該方法以FMEA 法為基礎(chǔ)，考慮了斷路器的動(dòng)作配合，避免了故障重復(fù)搜索，評(píng)估準(zhǔn)確高效。

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