考慮備用電源的MCS配電網(wǎng)可靠性評(píng)估

常學(xué)佳，鄭煥坤，常鮮戎，李 倩

(1. 華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，河北保定071003；2. 國網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司，山西太原030000)

考慮備用電源的MCS配電網(wǎng)可靠性評(píng)估

常學(xué)佳1，鄭煥坤1，常鮮戎1，李 倩2

(1. 華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，河北保定071003；2. 國網(wǎng)山西省電力公司檢修分公司，山西太原030000)

準(zhǔn)確進(jìn)行配電網(wǎng)可靠性評(píng)估，對(duì)配電系統(tǒng)規(guī)劃和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。針對(duì)當(dāng)配電網(wǎng)母線、饋線分支較多且含備用電源時(shí)，傳統(tǒng)方法評(píng)估效果下降的問題，提出了一種面向元件組且適用于含備用電源情況的改進(jìn)MCS(蒙特卡洛模擬)評(píng)估算法。介紹了面向元件組區(qū)域劃分和編號(hào)的原則、方法?？紤]到系統(tǒng)有足夠大容量的備用電源時(shí)，備用電源能保護(hù)到的區(qū)域的負(fù)荷可持續(xù)供電能力得到改善，將負(fù)荷的類型設(shè)為3，故障修復(fù)時(shí)間變?yōu)槁?lián)絡(luò)開關(guān)的切換時(shí)間。用元件層級(jí)的概念進(jìn)行修正得到含備用電源的負(fù)荷故障類型矩陣。以IEEE RTBS BUS6系統(tǒng)的F4饋線為評(píng)估對(duì)象，利用方差系數(shù)檢驗(yàn)了改進(jìn)MCS的收斂性，并分析了收斂精度與結(jié)果誤差的關(guān)系，算例結(jié)果驗(yàn)證了所提算法的有效性。

配電網(wǎng)可靠性；MCS評(píng)估算法；面向分區(qū)；收斂精度

0 引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%的用戶停電故障是由配電環(huán)節(jié)故障引起的，并且配電網(wǎng)投資約占整個(gè)供電系統(tǒng)投資的60%[1]。準(zhǔn)確的進(jìn)行配電網(wǎng)可靠性評(píng)估，對(duì)配電系統(tǒng)規(guī)劃和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要意義。

配電網(wǎng)可靠性評(píng)估指標(biāo)的計(jì)算方法總體上可分為解析法和MCS法兩大類[2]。當(dāng)系統(tǒng)規(guī)模較小且元件失效概率較小時(shí)，解析法更有效，但系統(tǒng)狀態(tài)的維數(shù)會(huì)隨著設(shè)備的增加呈指數(shù)增長，進(jìn)而導(dǎo)致維數(shù)災(zāi)問題[3-4]。MCS法可分為序貫MCS法和非序貫MCS法[5]，前者是基于有時(shí)間概念的分布參數(shù)，因此分析結(jié)果更精確、更靈活，并且能計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)概率的分布，但其對(duì)數(shù)據(jù)、CPU時(shí)間、存儲(chǔ)空間的要求更高[6]。傳統(tǒng)MCS法計(jì)算效率低、維數(shù)高、難于從高維的概率分布函數(shù)中抽樣，且MCS法采用的抽樣方法產(chǎn)生獨(dú)立隨機(jī)序列，序列中各元素之間沒有關(guān)系，而這并不符合實(shí)際電力系統(tǒng)的特點(diǎn)。MCMC將隨機(jī)過程中的馬爾可夫過程引入到蒙特卡洛模擬中，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)蒙特卡洛模擬[7-10]。MCMC法考慮了系統(tǒng)各個(gè)狀態(tài)間的相互影響，相比于隨機(jī)采樣的MCS法得到的獨(dú)立樣本序列，更準(zhǔn)確地模擬了系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況。但由于系統(tǒng)各個(gè)部分的計(jì)算模型和算法的差異性，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是不現(xiàn)實(shí)的[11]。文獻(xiàn)[12]提出了一種計(jì)及分塊和層級(jí)結(jié)構(gòu)融合的可靠性評(píng)估算法，適合于分析含重要電力用戶的配電系統(tǒng)的可靠性；文獻(xiàn)[13-14]提出了一種基于故障集分類的可靠性評(píng)估算法，能夠顯著提高計(jì)算效率，適合于對(duì)大型電力系統(tǒng)的可靠性評(píng)估。

針對(duì)含備用電源的配電網(wǎng)，提出了面向分區(qū)的改進(jìn)MCS可靠性評(píng)估算法。以系統(tǒng)分區(qū)為基礎(chǔ)，用改進(jìn)MCS法實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估。以IEEE RTBS BUS6系統(tǒng)中的饋線F4作為待評(píng)估系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。

1 MCS計(jì)算可靠性原理

MCS法基本原理是建立適當(dāng)?shù)母怕誓Ｐ?，使模型的解為所求解[15-18]。因此對(duì)系統(tǒng)元件工作狀態(tài)建立適當(dāng)?shù)母怕誓Ｐ停M(jìn)行大量隨機(jī)抽樣統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合故障判據(jù)，判斷該系統(tǒng)狀態(tài)下所有負(fù)荷點(diǎn)的故障類型，對(duì)相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在一定的模擬時(shí)間和收斂精度條件下，計(jì)算負(fù)荷點(diǎn)和系統(tǒng)的可靠性參數(shù)。

1.1 元件狀態(tài)的概率模型

假設(shè)元件的故障均為可修復(fù)故障。此條件下，指數(shù)概率分布能較好的描述元件的故障參數(shù)，TTF(故障持續(xù)時(shí)間)的概率密度為f(t)：

(1)

相應(yīng)的失效分布函數(shù)為F(t)=1-e-λt=δ，δ為(0,1)之間的隨機(jī)數(shù)。然后利用元件的故障率λ和修復(fù)率μ，將δ轉(zhuǎn)化為TTF和TTR(故障修復(fù)時(shí)間)，以下參數(shù)的單位均以年記，公式如下：

TTR=-lnδ/λ

(2)

1.2 抽樣原理

設(shè)所需的量x是隨機(jī)變量ξ的期望值E(ξ)，可根據(jù)ξ的概率分布函數(shù)對(duì)ξ進(jìn)行N次隨機(jī)試驗(yàn)或抽樣，產(chǎn)生相互獨(dú)立的ξ值序列ξ1，ξ2，…ξN，并計(jì)算其算術(shù)平均值為：

當(dāng)N充分大時(shí)，有：

根據(jù)大數(shù)定律，可以證明：

對(duì)于配電網(wǎng)中的任一元件i，其每一狀態(tài)x，有與之對(duì)應(yīng)的狀態(tài)概率P(x)，設(shè)故障率為λ，則P(x)可以表示為：

(3)

當(dāng)所求量是隨機(jī)變量的其它數(shù)學(xué)特征或函數(shù)時(shí)，可利用相應(yīng)分布函數(shù)，對(duì)抽樣值進(jìn)行處理后再統(tǒng)計(jì)。

1.3 收斂條件判定

適當(dāng)?shù)氖諗颗袚?jù)是確保MCS精度的關(guān)鍵，變量的方差系數(shù)β常被用作終止抽樣的判據(jù)，β越小變量越趨于穩(wěn)定。

式中：F(X)是系統(tǒng)指標(biāo)函數(shù)；F(Xi)為第i次抽樣中的觀測值，實(shí)際MCS計(jì)算中由于抽樣次數(shù)一般小于系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)N，因此得到的只是兩者的估計(jì)值E(F),V(E(F))，計(jì)算如下：

(4)

(5)

方差的變異系數(shù)β常作為計(jì)算精度和計(jì)算收斂的判據(jù)，其與抽樣次數(shù)N、指標(biāo)均值E(F)的關(guān)系如下：

(6)

系統(tǒng)越安全，指標(biāo)均值E(F)越小，則相同的精度β下，抽樣次數(shù)越多。

1.4 可靠性指標(biāo)的計(jì)算

負(fù)荷點(diǎn)i的平均故障率λi，平均故障修復(fù)時(shí)間ri，平均故障持續(xù)時(shí)間Ui，計(jì)算公式如下：

ri=TTRi/fi

(7)

式中：fi表示總故障次數(shù)。設(shè)在總仿真年限Tset內(nèi)，對(duì)于負(fù)荷點(diǎn)i，年故障次數(shù)為k(一般步長取1)的累計(jì)年數(shù)為fi(k)，則負(fù)荷點(diǎn)i年故障次數(shù)為k的概率為：

(8)

2 面向元件組的MCS可靠性評(píng)估

2.1 區(qū)域劃分的原則和方法

利用開關(guān)元件為界先對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行區(qū)域劃分，形成元件組和負(fù)荷區(qū)[19-20]。以分區(qū)為單位，面向元件組分析對(duì)負(fù)荷區(qū)可靠性的影響，可以降低研究問題的維度、復(fù)雜度，提高評(píng)估效率。

(1)區(qū)域劃分的原則與方法

原則：將元件組等效為一個(gè)可靠性參數(shù)已知的元件，同一元件組中任一元件故障導(dǎo)致的任一負(fù)荷區(qū)故障后果模式相同；同一負(fù)荷區(qū)中任一負(fù)荷點(diǎn)對(duì)相同元件組對(duì)應(yīng)的故障類型相同。

方法：以負(fù)荷為起點(diǎn)至與其相鄰最近的斷路器或者分段開關(guān)，此區(qū)域內(nèi)只能有一個(gè)開關(guān)元件，且不同區(qū)域不可包含同一開關(guān)元件。該區(qū)域中包含的所有元件稱為元件組[16]，包含的所有負(fù)荷點(diǎn)稱為負(fù)荷區(qū)。

(2)區(qū)域編號(hào)原則

饋線的等級(jí)：主電源至聯(lián)絡(luò)開關(guān)(備用電源)之間的線路為主饋線，為第一等級(jí)，區(qū)域內(nèi)開關(guān)的首端連接到主饋線的為第二等級(jí)，開關(guān)首端連接到第二層級(jí)饋線的區(qū)域?yàn)榈谌燃?jí)，依次標(biāo)注。

區(qū)域的層級(jí)：根據(jù)劃分區(qū)域首端饋線的等級(jí)，確定區(qū)域的層級(jí)，同一層級(jí)內(nèi)按照距離主電源的遠(yuǎn)近，由小到大進(jìn)行編號(hào)，該層級(jí)區(qū)域全部標(biāo)號(hào)后再依次標(biāo)注下一層級(jí)。

2.2 模型準(zhǔn)備

簡單配電網(wǎng)示意圖如圖1所示，分區(qū)后簡化圖如圖2所示。

圖1 簡單配電網(wǎng)示意圖

圖2 配電網(wǎng)分區(qū)簡化示意圖

(1)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)，并對(duì)元件組和負(fù)荷區(qū)進(jìn)行編號(hào)。元件組標(biāo)號(hào)已標(biāo)于圖中，元件組1，2為層級(jí)1，元件組3、4、5為層級(jí)2。

(2)對(duì)元件組標(biāo)注類型。已假設(shè)熔斷器完全可靠，則與負(fù)荷點(diǎn)所在支路上元件故障，對(duì)其余支路負(fù)荷沒有影響，設(shè)元件類型為0。因此，僅考慮與負(fù)荷非直接相連的元件對(duì)負(fù)荷的影響，設(shè)元件類型為1。對(duì)類型0的元件，標(biāo)注所連接負(fù)荷點(diǎn)的序號(hào)(序號(hào)不是原系統(tǒng)圖中的編號(hào))。

(3)建立每個(gè)負(fù)荷區(qū)同上一層負(fù)荷區(qū)的關(guān)系向量SC和兩者間連接方式向量LJ。

上一層負(fù)荷區(qū)應(yīng)為離主饋線側(cè)最近的負(fù)荷區(qū)標(biāo)號(hào)，如圖中區(qū)域2的SC元素應(yīng)為1。且主電源根負(fù)荷區(qū)的上一層負(fù)荷區(qū)標(biāo)號(hào)記為0，圖中區(qū)域1的上層記為0。LJ矩陣中，1：斷路器連接，2：分段開關(guān)連接。

(4)建立每個(gè)負(fù)荷區(qū)所連接的上一層負(fù)荷區(qū)關(guān)系矩陣SJ和對(duì)應(yīng)的上層負(fù)荷區(qū)數(shù)量向量NSJ。圖2中區(qū)域2的SJ應(yīng)為區(qū)域3，NSJ為1。

(5)負(fù)荷分類。根據(jù)元件組對(duì)負(fù)荷是否造成影響和故障持續(xù)時(shí)間對(duì)負(fù)荷進(jìn)行分類：

0類：完全不受影響；

第1類：受影響，故障持續(xù)時(shí)間為元件故障恢復(fù)時(shí)間；

第2類：受影響，故障持續(xù)時(shí)間為分段開關(guān)動(dòng)作時(shí)間；

第3類：受影響，故障持續(xù)時(shí)間為聯(lián)絡(luò)開關(guān)動(dòng)作時(shí)間。

2.3 模型建立

元件組編號(hào)為行編號(hào)，負(fù)荷區(qū)的編號(hào)為列編號(hào)，以元件組i為例，建立負(fù)荷類型矩陣H。流程圖如圖3。

圖3 負(fù)荷故障類型生成流程圖

2.4 模型驗(yàn)證

以圖1為例，SC向量元素為(0,1,1,2,2)，LJ向量元素為(0,2,1,1,1)。SJ元素為(0,3,0,0,4)，對(duì)應(yīng)NSJ元素為(0,1,0,0,1)。根據(jù)圖3所示的算法流程圖得到的負(fù)荷類型矩陣H如表1。

表1 負(fù)荷故障類型矩陣

運(yùn)算結(jié)果與FMEA(故障模式后果分析法[21-22])分析結(jié)果相同，說明此模型正確。

2.5 模型改進(jìn)

如果考慮系統(tǒng)有備用電源，對(duì)于備用電源能保護(hù)到的區(qū)域，該區(qū)域的負(fù)荷的可持續(xù)供電能力得到改善，負(fù)荷的類型設(shè)為3，故障修復(fù)時(shí)間變?yōu)槁?lián)絡(luò)開關(guān)的切換時(shí)間。依然利用上層結(jié)構(gòu)的思想，并通過負(fù)荷區(qū)層級(jí)的概念，判斷聯(lián)絡(luò)開關(guān)閉合后，能否在備用電源與待判斷負(fù)荷區(qū)間形成通路。改進(jìn)算法流程圖如圖4。

圖4 含備用電源負(fù)荷故障類型生成流程圖

SCBY元素為(2,0,2,0,0);LJBY元素為(2,0,2,0,0); 改進(jìn)后的負(fù)荷區(qū)故障類型矩陣如表2所示。

表2 改進(jìn)后的負(fù)荷區(qū)故障類型矩陣

改進(jìn)MCS法可靠性評(píng)估流程圖如圖5。

圖5 改進(jìn)MCS可靠性評(píng)估流程圖

3 實(shí)例驗(yàn)證

3.1 待評(píng)估系統(tǒng)參數(shù)預(yù)處理

本文選用IEEE RTBS BUS6中的饋線F4作為待評(píng)估系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括23個(gè)負(fù)荷、23個(gè)熔斷器、23臺(tái)配變、30條線路、4臺(tái)斷路器和1個(gè)分段開關(guān)。開關(guān)個(gè)數(shù)遠(yuǎn)少于元件個(gè)數(shù)，分支較多。假設(shè)斷路器和熔斷器可靠概率均為1，變壓器有備用，只考慮1階故障。將待評(píng)估系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理，得MCS法負(fù)荷類型模型所需的矩陣信息如表3所示。

表3 預(yù)處理數(shù)據(jù)向量表

3.2 評(píng)估結(jié)果

從以下三個(gè)方面檢驗(yàn)所提方法的可行性。

3.2.1 MCS程序的收斂性分析

(1)收斂性影響因素

本文MCS程序的運(yùn)行結(jié)果呈現(xiàn)收斂狀態(tài)，對(duì)于不同精度要求對(duì)應(yīng)的仿真時(shí)長下，程序的收斂判據(jù)β的變化情況如表4所示。

表4 MCS收斂精度與仿真時(shí)長關(guān)系表

注：仿真時(shí)長=仿真次數(shù)*1 000a。

方差系數(shù)β與抽樣次數(shù)Ns和方差V(F)的關(guān)系如下：

(9)

通過表4數(shù)據(jù)結(jié)果可得圖6。

圖6 方差系數(shù)與方差/抽樣次數(shù)關(guān)系

方差系數(shù)β的平方與V(F)/Ns基本呈正比例關(guān)系，驗(yàn)證了本程序收斂性的正確性?？梢酝ㄟ^降低方差和增加抽樣次數(shù)的方法提高精度。一般忽略方差的影響，通過改變仿真時(shí)間來改變精度，兩者的關(guān)系如圖7。

圖7 方差系數(shù)與仿真時(shí)間的關(guān)系

1/β^2與仿真時(shí)長基本呈正比。仿真時(shí)長越長，計(jì)算精度越高，指標(biāo)越接近真值。

(2)收斂的速度

收斂速度可由β表示，其變化規(guī)律如圖8。

隨著仿真時(shí)間的增加，β逐漸變小，說明指標(biāo)逐漸逼近真值，但減小的幅度越來越小。經(jīng)公式推導(dǎo)，得到β與抽樣次數(shù)的關(guān)系如下：

(10)

可見，β隨抽樣次數(shù)(時(shí)間)的減小率變小而減小，當(dāng)達(dá)到一定的精度要求下，在增加精度要求會(huì)嚴(yán)重增加仿真耗時(shí)。

圖8 收斂速度與仿真時(shí)間關(guān)系

3.2.2 MCS評(píng)估結(jié)果與解析法結(jié)果對(duì)比

運(yùn)用本文所提算法求得的部分負(fù)荷點(diǎn)和系統(tǒng)可靠性指標(biāo)如表5所示(方差系數(shù)精度為0.01)。

表5 部分負(fù)荷點(diǎn)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)對(duì)照表

3.2.3 MCS不同精度下的結(jié)果誤差

在相同可靠性參數(shù)的條件下，設(shè)置不同的收斂精度要求，得到了可靠性指標(biāo)。選取部分典型的負(fù)荷點(diǎn)，以傳統(tǒng)FMEA結(jié)果為基準(zhǔn)求得誤差，進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果如表6、表7所示。

從評(píng)估結(jié)果可以看出:

表6 MCS法在不同精度下求得的故障率誤差百分比

表7 MCS法在不同精度下求得的故障修復(fù)時(shí)間和停電時(shí)間誤差百分比

(1)在上述收斂精度下，本文的改進(jìn)MCS算法與傳統(tǒng)FMEA法的負(fù)荷點(diǎn)可靠性參數(shù)相比，結(jié)果誤差均很小。3個(gè)參數(shù)6個(gè)典型負(fù)荷點(diǎn)中最大的誤差沒有超過3%，說明所提算法是可行的。

(2)相同負(fù)荷，不同參數(shù)的收斂情況不太一致。這是因?yàn)椴煌笜?biāo)的收斂情況不同，本文選擇了一般情況下收斂速度最慢的EENS指標(biāo)的方差系數(shù)為收斂判據(jù)。若要提高程序的計(jì)算效果，可以增加判斷變量，得到更全面的精度要求。

(3)同一精度要求下評(píng)估結(jié)果不完全一致，這體現(xiàn)了MCS算法的隨機(jī)試驗(yàn)的本質(zhì)。

(4)一般情況下可靠性指標(biāo)隨精度的增加越來越接近真值。由表6、表7可見，在精度要求為0.04時(shí)對(duì)IEEE RTBS BUS6系統(tǒng)F4饋線算例進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估結(jié)果已經(jīng)可以達(dá)到較好的效果。

4 結(jié)論

本文由上層分區(qū)向量、分區(qū)連接方式向量，建立了自動(dòng)生成負(fù)荷故障類型矩陣的模型。并用元件層級(jí)的概念進(jìn)行修正，所提面向分區(qū)的改進(jìn)MCS法可以適用于有備用電源的情況。以IEEE RTBS BUS6系統(tǒng)的F4饋線為評(píng)估對(duì)象，利用方差系數(shù)檢驗(yàn)了MCS的收斂性，與FMEA結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了程序的準(zhǔn)確性，并分析了收斂精度與結(jié)果誤差的關(guān)系?？梢赃m用于有分支饋線的復(fù)雜配電網(wǎng)的可靠性評(píng)估。

但所建立的模型沒有考慮多備用電源的情況，且采用的指標(biāo)沒有加入配電網(wǎng)的實(shí)時(shí)潮流。同時(shí)，如何選擇收斂精度才能確保評(píng)估結(jié)果的誤差在可以接受的范圍內(nèi)也是今后研究的方向。

[1]周家啟，趙霞.電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和應(yīng)用實(shí)例研究[J].中國電力，2006，39(8)：77-81.

[2]鮑曉慧，侯慧.電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估述評(píng)[J].武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版)，2008，41(4)：96-101.

[3]許可，鮮杏，程杰，等.城市高壓配電網(wǎng)典型接線的可靠性經(jīng)濟(jì)分析[J].電力科學(xué)與工程，2015，31(7)：12-18.

[4]王博，游大海，尹項(xiàng)根，等．基于多因素分析的復(fù)雜電力系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2011，35(1)：40-45．

[5]陳連棟，呂春梅.基于模糊綜合評(píng)判的電力風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的研究[J].電力科學(xué)與工程，2010，26(11)：50-54.

[6]張富春，呂景順，范迪銘，等.基于潮流轉(zhuǎn)移識(shí)別的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型[J].電力科學(xué)與工程，2013，29(12)：8-12.

[7]XIAO F，MCCALLEY J D．Power system risk assessment and control in a multi-objective framework[J]．IEEE Transaction on Power Systems，2009，24(1)：78-85．

[8]BILLINTON R，LI W．Reliability assessment of electric power systems using Monte Carlo method[M]．New York：Plenum Press，1994：1-6，33-38．

[9]BILLINTON R，ALLAN R．Reliability evaluation of power systems[M]．New York：Plenum Press，1996：3-8．

[10]劉青，戚中譯.基于蒙特卡洛法的電動(dòng)汽車負(fù)荷預(yù)測建模[J].電力科學(xué)與工程，2014，30(10)：14-19.

[11]石文輝，別朝紅，王錫凡．大型電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估中的馬爾科夫鏈蒙特卡羅方法[J]．中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2008，28(4)：9-15．

[12]殷月喜，李煒，徐巖，等.基于故障區(qū)域識(shí)別及信息時(shí)序?qū)傩缘碾娋W(wǎng)故障診斷[J].電力科學(xué)與工程，2012，28(12)：68-72.

[13]吳素農(nóng)，吳文傳，張伯明．考慮傳輸容量約束的配電網(wǎng)可靠性快速評(píng)估[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2009，33(14)：21-25．

[14]林濟(jì)鏗，王旭東，鄭衛(wèi)洪，等．基于網(wǎng)絡(luò)化簡的計(jì)及開關(guān)故障配電網(wǎng)可靠性評(píng)估[J]．電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2009，33(9)：32-36．

[15]陳璨，吳文傳，張伯明，等．基于元件組的復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評(píng)估[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2012，36(8)：81-86．

[16]王楓，祁彥鵬，傅正財(cái).面向開關(guān)的復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評(píng)估簡化模型[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2015，27(2)：57-62.

[17]丁明, 張靜, 李生虎. 基于序貫蒙特卡羅仿真的配電網(wǎng)可靠性評(píng)估模型[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2004, 28(3):38-42.

[18]文艷, 羅安, 谷群輝. 配電網(wǎng)可靠性分層評(píng)估算法[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制, 2004, 32(9):31-34.

[19]田奎. 非序貫蒙特卡洛法在發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中的應(yīng)用[J]. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程, 2013, 41(6):1021-1023.

[20]盧錦玲, 楊曉東, 粟然,等. 一種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法[J]. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2004，31(2):16-19.

[21]田世力, 黃藝, 許自綱. 一種對(duì)復(fù)雜輻射狀配電網(wǎng)進(jìn)行可靠性評(píng)估的實(shí)用算法[J]. 電力科學(xué)與工程, 2009, 25(3):50-54.

[22]程德才, 趙書強(qiáng), 馬燕峰. 配電網(wǎng)可靠性指標(biāo)的灰色組合預(yù)測方法及應(yīng)用[J]. 電力科學(xué)與工程, 2009, 25(3):18-21.

《電力科學(xué)與工程 》

歡迎投稿

歡迎訂閱

投稿網(wǎng)址：http://www.dlkxygc.com

Reliability Evaluation of MCS Distribution Network Considering Standby Power Supply

CHANG Xuejia1，ZHENG Huankun1，CHANG Xianrong1，LI Qian2

(1. School of Electrical and Electronic Engineering，North China Electric Power University，Baoding 071003, China;2. Maintenance Branch of State Grid Shanxi Electric Power Company，Taiyuan 030000, China)

Accurate and rapid assessment of distribution network reliability is of great significance to the distribution system planning and safe and economic operation. With the standby power supply and lots of distribution network buses and the feeder branch, the effectiveness of the traditional MCS method declines. In the case of standby power supply, this paper proposes a method to improve the MCS evaluation algorithm. This paper introduces the principle and method of component oriented area dividing and numbering. Considering that the capacity of the standby power is large enough, the region that the standby power can protect has been improved. So the type of load is set to 3 and the fault repair time becomes switching time of the contact switch. The concept of component level is used to modify the load fault type matrix. The RTBS F4 feeder is used as an example to show that the proposed method can be used for the reliability evaluation of the complex distribution network with branch feeders and the relationship between the convergence accuracy and error of the results is analyzed.

distribution network reliability; MCS evaluation algorithm; partition oriented; convergence precision

10.3969/j.ISSN.1672-0792.2017.03.004

2016-10-31。

TM711

A

1672-0792(2017)03-0018-08

常學(xué)佳(1990-)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析與控制。