計及負(fù)荷變化的配電網(wǎng)可靠性評估模型與算法研究.pdf

1、本文受國家自然基金項目“配電網(wǎng)最優(yōu)切換免疫模型和算法研究(No．50307015)”等相關(guān)課題資助。論文對復(fù)雜配電網(wǎng)機算技術(shù)、潮流估計、負(fù)荷削減、可靠性評估等問題進(jìn)行了較深入的研究。 配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中直接針對用戶的環(huán)節(jié)，對用戶供電質(zhì)量和供電可靠性有直接的影響。據(jù)國外電力公司統(tǒng)計，大約有80％的停電事故緣于配電系統(tǒng)故障，因此，如何準(zhǔn)確快速地評估配電網(wǎng)可靠性水平、分析網(wǎng)絡(luò)薄弱環(huán)節(jié)以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、可靠、經(jīng)濟(jì)地將電能輸送給用戶已成為研究的

2、熱點。論文將復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評估的前沿技術(shù)與電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)規(guī)劃、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和計算機算法設(shè)計等相關(guān)理論結(jié)合，實現(xiàn)了復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性的綜合分析，取得如下成果： ①針對電力系統(tǒng)工程數(shù)據(jù)具有存儲量大、搜索復(fù)雜，且難以直接反映網(wǎng)絡(luò)的實際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等情況，論文提出適合配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點的樹狀鏈表和遞歸搜索技術(shù)，以降低潮流計算和可靠性評估的計算復(fù)雜性。配電網(wǎng)的樹狀鏈表關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有存儲獨立于輸入數(shù)據(jù)，直觀反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，避免大規(guī)模矩陣存取等的

3、特點?；谠摻Y(jié)構(gòu)的遞歸遍歷和搜索算法可有效提高配電網(wǎng)潮流計算和故障解析分析的效率。 ②根據(jù)配電網(wǎng)元件電壓降落、功率損耗及樹狀網(wǎng)潮流分布的特點推導(dǎo)出節(jié)點電壓、支路傳輸功率與支路阻抗的關(guān)系，并通過定義共軛負(fù)荷矩建立負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的節(jié)點電壓精確估算模型。該模型具有精度高、計算簡單、線性疊加等優(yōu)點，可實現(xiàn)配電網(wǎng)二次潮流的快速估算，提高了可靠性評估中元件故障狀態(tài)下潮流計算的效率。 ③以分塊鏈表簡化配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)并給出分塊負(fù)荷削減模型，真

4、實地反映了實際配電網(wǎng)負(fù)荷削減的過程。經(jīng)測試算例和工程算例驗證，論文提出的負(fù)荷削減模型與潮流估算模型結(jié)合可快速、準(zhǔn)確地實現(xiàn)計及潮流約束的復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性評估，具有較高的工程實用價值。 ④提出基于負(fù)荷曲線的可靠性評估算法，分析可靠性指標(biāo)隨負(fù)荷變化的規(guī)律，并給出了負(fù)荷一可靠性指標(biāo)曲線的計算公式。采用共軛負(fù)荷矩模型估計負(fù)荷水平微增時的節(jié)點電壓，提高計算效率。應(yīng)用聚類算法實現(xiàn)計及負(fù)荷曲線的配電網(wǎng)可靠性評估和可靠性指標(biāo)曲線計算，分析配電網(wǎng)可

5、靠性隨負(fù)荷水平的臨界特性。 ⑤應(yīng)用IEEE33節(jié)點和RBTS BLIS6測試系統(tǒng)、1013節(jié)點工程系統(tǒng)測試，驗證上述模型、方法和技術(shù)的正確性和先進(jìn)性。通過實際工程系統(tǒng)的規(guī)劃方案對比分析討論網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開關(guān)分布、聯(lián)絡(luò)線轉(zhuǎn)移能力等因素對配電網(wǎng)可靠性和可靠性指標(biāo)曲線的影響，并以此總結(jié)出“多分段、多聯(lián)絡(luò)、備用充分”的配電網(wǎng)中、長期規(guī)劃原則以提高供電可靠性?；谏鲜瞿Ｐ秃头椒ǎ肰C++6.0編寫“復(fù)雜配電網(wǎng)可靠性綜合分析軟件”，該軟件采用