变电所电气主接线可靠性评估 ——基于邻接矩阵的最小割集法

论文摘要

变电所电气主接线是电力系统的重要组成部分,其能否可靠运行对于电力系统的运行安全具有十分重要的影响。定量评估变电所电气主接线可靠性是电力系统可靠性研究的重要环节,对于保证变电所的安全、可靠运行,提高元件利用率、有计划地安排检修等环节有着重要意义。长期以来,人们在这一领域进行了大量的研究工作,提出了各种主接线可靠性评估模型和评估方法。本文在介绍变电所电气主接线可靠评估的意义及国内外的研究现状的基础上,详细介绍了相关的概念和变电所电气主接线可靠性评估的主要内容,包括:可靠性评估的各项指标、计算公式;元件的可靠性模型及计算公式。在建立模型时考虑了断路器拒动的非独立性,选取可靠性指标时从供电连续性及供电充裕性两方面加以考虑。对现有的变电所电气主接线可靠性评估方法进行了评估,总结其各自的优、缺点及适用对象。在考虑多种影响因素的基础上,本文提出了一种评估变电所电气丰接线的方法——基于邻接矩阵的最小割集法,这种方法将变电所电气主接线网络结构用邻接矩阵进行存储,然后找出所有最小路,求出最小路集,利用最小路集求出最小割集,由最小割集判断哪些元件故障会引起变电所相应的进出线停运,求得故障状态集合后利用这些元件的可靠性参数计算变电所在指定运行方式下满足一定可靠性准则的连续性及充裕性指标;基于MATLAB语言编写了该算法的计算程序,并对三种变电所常见的接线方式进行了计算;最后就该算法的特点和有待于进一步研究的问题作了初步探讨。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 电力系统可靠性评估
• 1.1.1 电力系统可靠性评估的发展
• 1.1.2 电力系统可靠性评估方法
• 1.2 变电所电气主接线可靠性评估
• 1.2.1 变电所电气主接线可靠性评估的意义
• 1.2.2 变电所电气主接线可靠性评估的发展
• 1.2.3 变电所电气主接线可靠性评估的内容
• 1.2.4 变电所电气主接线可靠性评估方法
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 变电所电气主接线可靠性评估指标
• 2.1 可修复元件的可靠性指标
• 2.2 电力系统可靠性的一些专门指标
• 2.3 变电所电气主接线可靠性评估指标
• 2.3.1 可靠性准则
• 2.3.2 可靠性评估指标
• 2.4 本章小结
• 第三章 电气主接线元件可靠性评估模型
• 3.1 断路器可靠性评估模型及计算公式
• 3.1.1 断路器故障分类
• 3.1.2 断路器可靠性模型
• 3.1.3 断路器五状态模型的计算公式
• 3.2 输电线路、变压器的可靠性评估模型及计算公式
• 3.3 母线的可靠性评估模型
• 3.4 隔离开关、电压互感器和电流互感器的可靠性评估模型
• 3.5 常开元件的可靠性评估模型
• 3.6 变电所电气主接线的多重故障状态
• 3.7 本章小结
• 第四章 基于邻接矩阵的最小割集算法
• 4.1 变电所电气主接线网络结构特征矩阵
• 4.1.1 元件邻接矩阵A
• 4.1.2 最小路矩阵G
• 4.1.3 受累停运矩阵D
• 4.2 变电所电气主接线故障响应矩阵
• 4.2.1 R型故障矩阵R
• 4.2.2 S型故障矩阵S
• 4.3 变电所电气主接线最小割集的求法
• 4.3.1 图的基本概念
• 4.3.2 最小路集求法
• 4.3.3 求最小割集
• 4.4 变电所电气主接线供电连续性评估
• 4.4.1 供电连续性故障诊断
• 4.4.2 连续性指标计算
• 4.5 变电所电气主接线供电充裕性评估
• 4.6 本章小结
• 第五章 算例及结果分析
• 5.1 算例的选取
• 5.2 可靠性原始参数
• 5.3 变电所电气主接线基本矩阵
• 5.3.1 邻接矩阵
• 5.3.2 最小路矩阵
• 5.4 变电所电气主接线的最小割集
• 5.5 计算结果
• 5.5.1 各出线停运的概率和频率
• 5.5.2 出线及进线的连续性指标计算结果
• 5.5.3 系统可靠性指标
• 5.6 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢