基于蒙特卡洛法的配电网可靠性评估

论文摘要

配电网是电力系统中直接连接用户的部分。随着现代社会的发展,用户对配电网可靠性的要求不断提高,许多大型企业都要求配电网能够提供连续不断的高质量电能。社会的发展也使配电网规模和复杂程度不断增加。对于配电网的建设和改造,其可靠性评估是最重要的环节之一。配电网可靠性的提高不仅仅只受益于用户,它对于整个电力系统可靠性的提高也有着至关重要的作用。利用配电网可靠性评估即可以对现有结构电网进行改造,又可以指导配电网的进一步的规划和扩建。配电网可靠性评估主要分为解析法和蒙特卡洛法。本文介绍了配电网的基本概念及其特点,给出了评价配电网可靠性的常用指标,并综合论述了基于蒙特卡洛法的配电网可靠性评估。蒙特卡洛方法采用随机抽样的概念获得系统的随机状态,通过样本统计随机状态发生的频率来估算其概率。本文利用蒙特卡洛法的随机思想,建立了配电网的序贯蒙特卡洛仿真模型,模拟电网的实时运行状态。全面考虑了元件故障、元件拒动以及计划检修等因素对负荷和系统可靠性的影响。论文针对多馈线的复杂配电网,提出改进故障遍历的搜索方法,以元件为单位进行搜索,通过建立元件的搜索状态表,可以快速地定位故障引起的停电负荷,提高计算的效率。利用序贯蒙特卡洛法时序性的特点,本文在计算负荷点和系统的各项可靠性指标的基础上,还计算了负荷点的故障停电频率以及停电时间的分布率等,从概率分布的角度对配电网的可靠性评估作了全面深入的分析。论文在仿真模型的基础上利用C++ Builder 6.0和Microsoft Office Access 2003为平台编写了软件,该软件具有可视化的操作界面,能够方便快捷的建立和修改配电网的各项可靠性参数,并计算得出其可靠性指标。利用本文编写的软件对IEEE RBTS配电网测试的计算结果表明,论文的模型和方法是合理、有效的。根据仿真计算的结果,总结了提高配电网可靠性的措施。在负荷分支线安装熔断器,增设断路器、隔离开关以及适当添加备用电源均可提高配电网的可靠性。同时,采用自动化电力开关,减小元件故障时的系统切换时间等也均可降低负荷的停运率和停电时间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 引言
• 1.1 配电网可靠性评估的基本概念
• 1.2 配电网可靠性评估的意义
• 1.3 配电网可靠性评估的现状
• 1.4 本文开展的主要工作
• 2 配电网可靠性评估原理
• 2.1 配电网可靠性评估指标
• 2.2 配电网可靠性评估的解析法
• 2.3 配电网可靠性评估的蒙特卡洛法
• 3 基于故障遍历的蒙特卡洛法
• 3.1 蒙特卡洛法仿真模型
• 3.2 故障遍历算法
• 3.3 故障遍历搜索算法
• 4 配电网蒙特卡洛法评估流程
• 4.1 配电网蒙特卡洛法评估流程
• 4.2 蒙特卡洛法可靠性评估软件设计
• 5 配电网可靠性评估算例
• 5.1 测试系统简介
• 5.2 负荷点可靠性评估
• 5.3 系统可靠性评估
• 5.4 不同配网结构配电网可靠性评估结果
• 5.5 不同计算方法配电网可靠性评估结果
• 6 结论与展望
• 6.1 本文主要成果
• 6.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献