考虑故障权重的配电网抗灾变性评价

摘 要：为了能够更直观全面地反映配电网抵御风险的能力的强弱，在原有配电网抗灾变性评价的基础上，增加考虑了不同区域故障发生的概率。采用模糊语言算子与模糊标度之间的对应关系，利用层次分析法将各个假想故障之间的二元比度关系度量统一化及数值化，以反映了各个区域发生故障的可能性。并在此基础上，将各指标加权求和后得出简洁的几个抗灾变性综合指标以反映配电网的整体抗灾变能力。文中给出了一个实例说明了所提出的综合指标与评价方法。

关键词：配电网；安全；最大离散化；二元比度；故障权重

中图分类号：TM7272;TM711 文献标识码：B

文章编号：1004-373X(2008)09-171-06

Considering the Fault Weight of Anti-accidentEvaluation for

Complicated Distribution Network

WU Weili1,LI Xiaoming2

(1.Yili Normal College,Yining,835000,China;2.Xinjiang Yili Telecom Company,Yining,835000,China)

Abstract：In order to evaluate more clearly and comprehensive the anti-accident of the distribution network,considering the probability of all kinds of malfunction is add to the evaluation of anti-fault ability for distribution network,the sequential load data is dispersed and maximized ,the compared relation between varieties of the hypothesis malfunction is unified and expressed with the number by making use of the corresponding relation between the fuzzy language operator and the fuzzy mark.The guideline of anti-fault evaluationis added up with the right weight and standardized,which images more authoritatively whether the distribution network is adamancy or not.An example is described to explain the proposed synthesized parameters and methods.

Keywords：distribution network;security;maximum distributing;duality comparing degree;fault right weightオ

1 引 言

建设坚强的电网是电网公司的重要发展目标之一，而配电网是电网的重要组成部分，过去由于投入不足，造成配电网的发展相对滞后，虽然经过城乡电网改造取得了一定的成就，但是距离坚强电网的要求还存在差距。

配电网若规划得当、控制科学、处理及时，可在主网发生重大事故且难以快速恢复时，在中压侧转带受影响的负荷，避免长时间大面积停电，成为确保电网坚强的重要手段。

对于配电网坚强性的评价一般采用供电可靠性分析[1]，但在计算供电可靠性时，仅考虑了网架结构，而没有考虑到电气设备容量的限制。

近年来欧美发生的多次电网大停电事故，给电力工作者敲响了警钟[2,3]。尽管灾害性事故发生概率较小，但是造成大面积停电的危害极大，有必要对配电网在灾害性事故后的应变能力进行更加突出的评价，以便发现配电网的薄弱环节，及时采取有效的措施。

文献［4］中提出了配电网的静态安全分析，研究在各种预想事故下通过网络重构最大限度地安全转代受事故影响的负荷的能力，但是没有考虑网架结构本身的抗灾变性能力。在文献［5］研究了故障判断和隔离方法以及以负荷均衡化为目标的网络重构算法，文献［6］提出了在确保安全要求下以甩负荷最小为目标的网络重构算法，文献［7］中系统地定义了针对确定性负荷的配电网的抗灾变率指标并论述了针对确定性负荷的配电网的抗灾变性分析方法。

在文献［7］中得出的配电网的抗灾变性分析结果，是在假想发生了各种严重故障情况下分别计算出在最大限度地发挥了该配电网潜力情况下的抗灾变性指标，因此需要列写一张很大的表格反映发生故障时配电网的抗灾变能力，而没有形成一组简洁的综合指标，应用起来不够方便和直观。

本文提出一种对配电网的抗灾变性进行综合评价的方法解决了上述问题。

2 基本原理

2.1 原有的配电网的抗灾变性指标[7]

配电网架抗灾变率指标H定义为：

И

H=Lα/LT[JY](1)

И

其中LT为故障影响的总负荷，Lα为不考虑电气设备的极限容量，从网架结构上能够转供的负荷。

故障后因网架结构的原因而被甩去的负荷ΔLH为:

И

ΔLH=LT-Lα[JY](2)

И

定义配电网的静态安全率指标R为：

И

R=Lβ/Lα[JY](3)

И

其中Lβ表示在确保配电网安全前提下(即电气设备不超负荷)可恢复的负荷。配电网静态安全减负荷值ΔLR定义为：在充分发挥已有配电网潜力后，为了确保电网安全所必须甩去的负荷。

定义综合反映配电网的各个电气设备的容量限制以及配电网网架结构本身限制的配电网的抗灾变系数K为：

И

K=HR[JY](4)

И

定义紧急状态下甩负荷值ΔLK为:

И

ΔLK=ΔLH+ΔLR[JY](5)

И

在文献［7］中分别假想各馈线段故障、各母线故障、各变电站故障以及各条高压进线故障，然后分别分析配电网的抗灾变性指标，并以表格的形式加以展现。

2.2 考虑故障权重的配电网抗灾变性评价指标

本文在文献［7］的基础上，对配电网进行抗灾变性综合评价。

为了对配电网的抗灾变性进行综合评价，对设置的各种故障分别设置加权系数，加权系数反映所设置故障发生的可能性或风险系数。

将配电网按文献［8］的方法分为若干个最小配电区域(以下简称区域)，区域可以是一个电气设备(如母线、主变、高压进线等)、一个馈线段或一个由开关节点和末梢点围成的内部只有T接点的子网络。潮流流入区域的端点称为该区域的入点，其余端点称为出点。

区域是故障隔离的最小范围，在分析抗灾变性时，可以区域为单位设置故障。由于配电网的区域一般较多，如果将各个区域发生故障的概率进行对比产生二元比较矩阵，其阶次较高，且评价过程过于繁复。本文采用先将区域分为若干类,在求出每一类区域的故障权重的基础上再求各类中每个区域的平均发生故障的概率的方法解决这个问题。区域一般可以分为五类，按顺序依次为高压进线、母线、变电站、主变变压器和馈线段。