中压配电网可靠性评估方法的比较

刘柱揆++曹敏++董涛

摘 要

本文主要针对中压配电网可靠性评估方法进行了比较研究。在研究过程中，主要对几种较为常见的方法从网络连通性的角度进行了分析，将其具体的划分了面向负荷点、面向开关设备以及面向元件等几种基本方法，并在文章的最后，对配电网可靠性评估方法的改进工作进行了展望，并对各评估方法的具体应用范围进行了总结。总之，希望通过本次研究，能够为后期的相关工作有所借鉴和指导。

【关键词】复杂配电网 可靠性 评估方法 网络 负荷

1 配电网可靠性评估的常用方法

1.1 面向负荷点的方法

面向负荷点的方法一般分为简单元件并联系统、基于最小路的评估算法以及基于最小割集法的评估算法。面向负荷点的方法主要是针对网络中的每一个具体的负荷点来进行网络拓扑分析的，基于大规模系统的电网一般耗时比较长。这种方法非常适用于简单的辐射性网络，其故障模式的后果分析原理相对比较简单。

1.2 面向元件的方法

面向元件的方法最主要最基础的就是故障模式后果分析法。将所有可能的失效后果进行分析列举，并依据可靠数据分析建立故障模式后果表，将每个故障的后果进行详细分析，综合形成可靠性指标。这种方法同样适用于简单的辐射型网络的可靠性评估，由于故障后果表是人工建立的，在系统复杂的情况下，建立故障模式后果表相对比较困难。

1.3 面向开关设备的方法

基于故障扩散的评估算法形成了面向开关设备的方法。其基本思想依据就是在列举系统失效事件后，对其中的某一个失效事件，利用向前搜索功能来确定元件故障可能造成的影响范围和严重程度，同时再利用故障扩散法搜索来隔离开关或者线路末端，从而保证故障的隔离范围，最后对不同元件故障时间进行分类，计算负荷点和设备的系统可靠性。

1.4 基于等值的混合算法

1.4.1 基于FMEA和等值的评估算法

该评估方法在应用过程中的主要原理就是将带有子馈线的问题成功转化为不带子馈线的问题，也就是基于最低一级的子馈线，并对其进行等效应转化，使其转化为相应的负荷和线路，逐级向上，直至最终线路不再含有子馈线为止；而后，借助FMEA 法，得到系统和相关节点的可靠性指标。

1.4.2 基于等值和最小路的评估算法

在该方法的实施过程中，首先需要对网络进行分层处理，随后将网络通过利用网络等值法简化为较简单的辐射性网络；再依据最小路法来对网络的可靠性指标进行计算处理。该方法有效的结合了最小路法及等值法的相关优点，也实现了计算速度的有效改善，但同时也同时囊括了最小路法和等值法的缺点。

1.4.3 基于最小割集和等值的评估算法

该方法的应用，有效的弥补了传统可靠性网络等值法所不具备的计划检修和传统最小割集法不能在一些过于复杂配电系统进行应用的不足，但需要明白的是，该方法依然没有克服传统网络等值法的缺点。

2 结论

本文主要分析了中压配电网可靠性评估的常用方法，通过各种方法的比较，归纳，总结出以下方法的适用范围。

（1）对于面向负荷点的方法，每个负荷点都要进行网络拓扑分析，所以不适合应用在规模比较大的系统。具体的元件串并联适用于简单系统，最小路法适用于辐射型配电网，最小割集法只用于含环网的配电网。

（2）面向元件的方法由于分析原理简单，只适用于简单辐射型网络。

（3）面向开关设备的方法，特点是算法复杂，计算相对耗时，一般都用于复杂配电网路。

（4）基于等值的混合算法就是将各种方法进行结合，取长补短，改善计算速度，但是保持原有的特点。

3 展望

现阶段，在网络的连通性分析方面所应用的方法，均需要对每个负荷点或失效事件进行一次完整的网络拓扑搜索，有着规模网络大和耗时长等特点，由此也对方法的实用性带来了一种极为不利的影响。为此，在后期的发展过程中，还需要加大力度进行更为深入的研究和探索；在一些其他配电网可靠性评估过程中所包括的微网及接入分布式电源和失负荷分析等方面，目前的研究还只是纯在一个初级阶段，各方面还都需要进行进一步的研究来完善。另外，现行的一些考虑了元件容量约束和节点电压约束的失负荷方法，基本上也都需要对不同失效事件进行相应的计算，而且其计算精度还需进一步加强。同时还有一些基于发电容量充裕度概率模型的含分布式电源和微网的可靠性评估方法，该方法虽然无需对每种微网模式进行计算，但对于电压约束以及负荷的转移等问题却没有一个充分的考虑。所以，对于考虑电压约束以及容量的可靠性评估方法而言，在后期的发展过程中还需进行持续的改进，由此方能更好的减少由于失效事件的不同而进行计算的时间。

参考文献

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