对提高配电网可靠性方法的探讨

摘要：对配电网可靠性的深入研究为进一步提高供电质量具有非常重要指导作用。本文介绍了配电网可靠性研究定义，并对如何提高配电网可靠性进行了分析。

关键词：配电网；可靠性；分析

Abstract: the reliability of the distribution network research in order to further improve the quality of power supply has very important guiding role. This paper introduces the distribution network reliability research definition, and how to improve the power distribution network reliability is analyzed.

Keywords: distribution network; Reliability; analysis

中图分类号： U665 文献标识码：A 文章编号：

1.配电网可靠性的定义

广义上可以把配电网可靠性定义为“配电网按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户提供电力和电量的能力的量度”。

组成元件众多、结构复杂是现代配电网共同的特点，因此快速准确地对配电网可靠性进行评估成为一个十分重要的课题。不仅网络中的停运元件与配电网可靠性有关，网络元件停运后隔离停运元件、恢复供电的开关装置也与配电网可靠性相关。一般把配电系统划分为系统和元件两个层次来研究其可靠性，配电系统的最基本单位是元件不可再分割，由元件组成了配电系统的整体。对配电网可靠性的评估是在元件模型的基础上，结合相应的理论方法计算其指标的，寻找配电系统存在的问题，并通过对配电网过去运行数据的计算预测未来发展趋势。

另外对配电网可靠性作定量评估首先要规定能反映系统的运行、控制特性，并易为人们接受，且便于各配电系统间比较的定量指标，这些定量指标就是所谓的可靠性指标。只有得出来的可靠性指标科学合理，才能很好地反映配电系统可靠性的程度，提供丰富的有研究价值的信息。因此对可靠性指标的研究在配电系统可靠性研究中有十分重要的意义。

2如何选择配电网可靠性指标

通常我们是根据实际需要和模型来选取配电系统可靠性指标的，而电力部门则是采用人为定义的可靠性评估指标，来量化描述系统或其组成部分的可靠性。配电系统的规划决策和运行决策的信息是通过这些指标提供的，系统的薄弱环节也是通过这些指标找出，从而找到了解决得办法。

本文把衡量整个供电系统综合可靠性指标的常用指标定为：用户停电持续时间（CID）；系统平均停电持续时间（SAIDI）；系统供电可靠率（ASAI）。

3提高配电网可靠性的方法

提高配电网可靠性的方法一般有这两种。一是对配电网设施的硬件进行改造，这中方法主以分布式电源的推广使用最为广泛，本文也主要介绍此方法。二是软件的升级，这主要是对评估算法和控制算法的改进。

3．1配电系统中分布式电源的使用

为满足某些终端用户的需求、电力部门在用户侧附近安装小型发电装置

或发电及储能的联合系统，即称为分布式发电系统。它们的发电量大约在几十千瓦至几十兆瓦，规模一般不大。分布式发电系统可以作为独立的电网直接为少量用户提供电能，也可入网配电系统，与公共电网一起共同为用户提供电能。利用天然气、可燃垃圾、太阳能、风能等具有环境友好特性的能源进行发电的形式都可称作是分布式发电，因此分布式发电技术是一种可利用多种能源的新型技术。

配电网采用分布式电源主要有两个作用: 一是作为一种重要负荷备用电源或为快速增长的负荷提供能源；二是提高配电网的可靠性。将分布式电源应用在配电网中来改善配电网的可靠性，分布式的配电网系统的推广应用将是未来配电网系统的主要发展方向

分布式电源系统的应用使得配电网的结构和运行方式发生了一些改变，另外传统发电站和配电变电站有分布式电源有很多与不同之处，因此需要寻求一种考虑分布式电源影响的新的配电网可靠性模型和方法。

对配电网可靠性评估的一定要考虑到分布式电源影响，这就需要寻求一种新的方法，该方法考虑配电网接入分布式电源后所发生的改变，比如孤岛形成概率、分布式电源发电燃料的变化、元器件的故障以及负荷需求的变化等。最后对接入分布式电源的配电馈线应用该方法进行可靠性评估，结果证明负荷点的可靠性水平在接入分布式电源后得到了很大的提高善，负荷点效果变化特别明显之处是在靠近分布式电源安装处和馈电线路末端。

3．2优化算法提高配电网可靠性

3．2．1 应用贝叶斯网络评估法提高配电网可靠性

运用贝叶斯网络评估法对电力系统进行可靠性评估, 不但能计算出每个部件或几个部件对系统整体可靠性的影响程度，而且还能估算出电力系统的可靠性指标, 弥补了传统的对电力系统可靠性评估方法的不足。与安全系统工程中常用的FTA 分析法相似。

3．2．2配电网的模糊可靠性评估算法

配电网的模糊可靠性评估算法可以把许多模糊性不确定因素的影响考虑进去。它包括区间法、粗糙集、隶属函数等方法。因为这种算法估算了众多不确定因素, 评估的结果具有可信度高, 具有一定的通用性和较普遍的实用性。现在配电网可靠性的评估算法将概率论与模糊集合论综合应用, 提出模糊可靠性评估方法, 得出模糊不确定的指标,并用算例及Monte Carlo 模拟法验证了该法的正确性。

3．2．3 混合评估法

所谓的混合评估法就是将蒙特卡洛模拟法和解析法进行综合应用。这个算法的核心就是用模拟法随机模拟系统的状态转移过程, 把系统在模拟到的各状态中的平均持续时间用解析法确定出来, 采用这个结果替代持续时间的抽样值。此法的优点是，模拟统计量的方差得到控制，模拟效率也得到提高。

3．2．4人工智能算法

在对配电网靠性的评估引入人工智能法后得到了很高的精度, 而且由负荷故障引起的系统结构改变和多个断路器同时跳开的问题也得到了解决。这是一种在人工神经网络基础上发展起来的电力系统可靠性分析方法, 以前那些如低准确度、复杂模型等不能解决的问题得到了解决。它通过对1个可靠性测试系统进行可靠性分析说明其有效性, 但人工神经网络需要进行一段时间的训练。人工智能方法采用非线性模型作为数学模型。人工智能算法采用不占优的优化目标解决方案, 可以同时优化n 个目标的问题。因此, 对于大型配电系统可靠性评估使用此法很合适。

3．3提高配电网可靠性的其它措施

对配电系统可靠性评估还有其他的一些措施：1、电缆和绝缘导线完善架空线的供电方式；2、提高配变容载比；3、改造一、二次设备；4、供电设备实施状态检修；5、发展带电作业；6、加强人的管理和培训工作；7、加快事故处理速度。

结束语：

配电网的可靠性运行对国民经济的快速稳定发展以及人们日常生活起着极其重要的作用。另外，配电网设计、改造、运行和维护都需要配电网可靠性评估后提供的一些技术指导。因此，提高供电可靠性对整个电网系统具有举足轻重的意义。