配电网可靠性分析综述

贵州大学电气工程学院 陈翌斓 孙宏伟



配电网可靠性分析综述

贵州大学电气工程学院 陈翌斓 孙宏伟

【摘要】随着配电网不断发展，配电网的可靠性分析也逐渐引起了广大学者的重视。本文简要介绍了配电网可靠性分析的一般原理以及常用的方法和指标，对今后的研究方向进行了展望。

【关键词】配电网；可靠性

0 引言

在传统意义上的电力系统，可靠性的研究一般分为针对发电和输电两部分，而配电部分的可靠性却没有被引起足够的重视，主要原因是前者占有电力系统总投资的主要部分，并且一旦发生故障将会产生对社会的影响极其严重。但是，随着社会经济的不断发展，区域配电系统的不断发展完善，人们对配电系统的可靠性的研究也逐渐深入广泛。据可靠数据统计，目前超过八成的停电事故是由于配电系统的各类意外事故造成的，因此，配电系统可靠性研究在整个电力系统可靠性研究中的地位越来越重要。

1 原理

一般的可靠性分析都是通过利用概率论和数理统计，在分析元件的基本参数的前提条件下，收集并整理大量的原始数据，搭建最为合适的数学模型，并进行分析，最后选取相关的数学指标实现对系统的可靠性评估。而配电系统的可靠性分析的基础是对元件的可靠性分析，通过选用相关的数学公式可以将复杂多变的原件状态进行描述，常见的数学分布类型有二项分布、泊松分布、指数分布等，实际应用起来则更为复杂困难。

2 方法

由于在配电网可靠性分析中概率论和数理统计被频繁应用，故由此衍生出来的评估方法主要有解析法、模拟法、混合法等方法。

解析法主要是根据系统元件之间的功能关系搭建可靠性模型，综合所有故障状态，并对其进行分析，最终得到相关的可靠性指标。其优点是概念清晰、模型精度高。其缺点是当应用于较大系统时，由于需要对所有故障状态一一列举分析，实现起来较为复杂困难。在实际应用当中，可以根据不同的实际情况，对原始解析法做相应的改进，从而达到减少工作量的目的。形成的新方法主要有最小割集法、最小路集法、状态空间截断法、网络等值法等，其原理这里不做赘述。

模拟法也可以称为蒙特卡洛法，其原理是通过随机抽样赋予系统各个元件随机的运行状态，在运用概率统计等方法计算出所需要的可靠性指标。该方法相的优点是相对于解析法更加易于实现，可多应用于较复杂系统。其缺点是计算收敛速度慢，误差较大。

混合法的中心思想是首先利用蒙特卡罗法模拟系统各个元件的随机运行状态，然后利用解析法计算得到各个状态的平均持续时间，代替了原先需要的对状态时间的抽样。此做法可以在减少解析法的运算量的同时，减少了蒙特卡罗法的迭代收敛时间。

3 指标

配电网可靠性指标根据针对的对象的不同，主要可以分为两大类：负荷侧可靠性指标（即用户侧可靠性指标）和系统侧可靠性指标。

负荷侧可靠性指标衡量的是在整个系统中每个个体的可靠性水平，他是根据长期统计得出的期望概率值。其主要分为平均故障率、年平均停运时间和平均停运持续时间这个三个指标。

系统侧可靠性指标是在完成负荷侧可靠性指标计算后得到的综合水平，所以可以说负荷侧可靠性指标是系统侧可靠性指标的基础。我国常用的配电系统可靠性指标有用户平均停电时间、用户平均停电次数、故障停电平均持续时间、供电可用率等。

4 结语

本文简要介绍了传统配电网的可靠性评估的基本原理、方法和指标，在今后的实际应用中，随着微网的不断发展，含微网的配电网可靠性分析的一系列问题如分布式电源的大量引入对馈线容量带来的挑战、微网与输配网的协调规划、孤岛运行的影响等问题将会是配电网可靠性研究的重要方向。

参考文献

［1］张松.含微网的配电网可靠性分祈与评估［D］.华北电力大学，2015.

［2］郭永基.电力系统可靠性原理和应用［M］.北京﹕清华大学出版社，1986.

［3］黄阳辉.含微网的配电网可靠性评估［D］.华南理工大学，2012.

［4］杨莳百，戴景宸，孙启宏.电力系统可靠性分析基础及应用［M］.北京﹕水利电力出版，1986.

［5］陈文高.配电系统可靠性实用基础［M］.北京﹕中国电力出版社，1998.

作者简介：

陈翌斓（1991－），女，湖南益阳人，硕士研究生在读，研究方向：电力系统及其自动化。