文档介绍：第二章 配电网可靠性评估
与发输电系统相比，配电网络可靠性的模拟和评估问题有其自身的特点。 配电系统在我国电力建设的历史上就不如发输电系统受到重视程度高，这主要 是由于我国长期存在较大的电力需求缺口，因此发输电容量不足更有可能给社 会和环境带来广泛的严重后果。但是随着西部大电源基地的建设，以及电力市 场化的逐步推行，配电网络的可靠性日益重要。城市经济的迅速发展和城网改 造的开展，迫切要求对配电系统进行科学、合理的规划。同时，随着电力企业 管理工作的发展和深化及《电力法》的实施和电力服务承诺制的开展，供电可 靠性在生产管理工作中所占的位置也越来越重要。在1995年《电业生产事故调 查规程》中，lkV用户供电可靠率已被列入供电安全考核项目之中。这些，都大 大提高了人们对配电系统可靠性的重视程度，但同时也对配电系统可靠性的评 估方法提出了新的要求。
传统的配电网可靠性评估方法为故障模式与后果分析法，即FMEA法(Failure Mode and Effect Analysis Method),这种方法通过对系统中的所有状态的搜索， 列出全部可能的系统状态，然后根据所规定的可靠性判据对系统的所有状态进 行检验分析，找出系统的故障模式集合，最后在此状态集合的基础上，求得系 统的可靠性指标。FMEA法原理简单、清晰、模型准确，已广泛用于辐射形配电 网的可靠性评估。但是，它的计算量随着元件数目的增长成指数增长，所以， 当配电网结构比较复杂，元件数目增多时，系统故障模式急剧增加，计算将变 得冗长繁琐。因此，用FMEA法直接对一个复杂的辐射形配电网进行评估是很困 难的。最小路法是近几年提出的一种配电网可靠性评估新方法，该算法同时考 虑了最小路上的元件和非最小路上的元件故障对负荷点可靠性指标的影响，并 能指出网络的最薄弱环节，计算效率与FMEA法相比有较大的提高。但是对于由 主馈线和副馈线组成的相对复杂的配电系统，最小路法虽然能够准确的计算， 但它也对我们并不需要着重关心的负荷点指标也做了大量的计算，耗费了不必
要的时间。因此，本文在最小路法的基础上提出了一种复杂配电系统的可靠性 评估算法，该算法首先通过对网络的分层处理，将一个较为复杂的辐射形配电 系统等值为简单的辐射形配电网，再应用最小路方法计算系统的可靠性指标， 提高了评估效率，实例计算验证了该方法的有效性。
配电系统电压等级一般都是liokv以下，这样的配电网虽然在最初建设时 是建设成环网，但是往往都是采取开环运行的方式。因此可以认为配电网都是 辐射形网络。本文研究的鄂尔多斯电网，由于220kV网络也是辐射形网络，因 此也可以使用研究辐射形配电网可靠性的分析方法加以研究。
辐射形系统是由一组串联元件，包括线路、电缆、隔离开关、母线等所组 成。连接在系统任一负荷点的用户要求它和电源点之间的所有元件都运行。
配电网可靠性评估最关注的元件有架空线路、配电变压器、电缆、隔离开 关、熔断器等元件，对于这些元件一般采用三状态模型模拟，如图2-1所示。
►- M
图2-1元件的三状态模型
上图中N为正常运行状态，R为故障检修状态，M为计划检修状态，>>'为
计划检修率；为计划修复率；人"为故障率；为故障修复率。
断路器属于可操作元件，其操作结果可以改变系统接线的拓扑结构，对系 统运行有着严重的影响。而且，断路器器本身结构负责，动作部件多，故障形 式多种多样，所以断路器的可靠性模型需要特别处理。我们假设断路器有
7种 运行状态，分别为：正常运行状态、计划检修状态、临时检修状态、误动状态、 接地或绝缘故障状态、拒动状态和故障修复状态，将这些状态按照他们对周围 元件的影响及对系统的危害程度进行合并，这样将临时进行、误动、故障修复 状态近似合并为修复状态（R状态），拒动状态与接地或绝缘状态合并为扩大型 故障状态（S状态），合并以后，断路器的等效模型如图2-2所示。
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N W M
图2-2断路器的等效模型
当然，不是在任何情况下，都必须应用比较齐全的模型，当评估配电系统 负荷点的可靠性指标时，可以使用简化模型评估。因此，本文采用简化的断路 器模型。这一模型的主要假设为:断路器成功断开的概率为1；断路器断开失败的 概率为0；断路器开路的概率忽略不计。在配电系统可靠性评估中，断路器断开 失败和开路的概率通常很小，它们对评估结果的影响也很小，因此，该假设是 可以接受的。那么，断路器的模型可用表2-1表示。
表2-1断路器模型假设
状态
模拟方法
误开路
把断路器视为系统的元件，并把误开路的指标划归给他
可自行清除
断路
在母线侧短路
将断路器母线侧的短路指标同它所联接的母线的可靠性指标相组合