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随着经济的发展,用户对供电可靠性的要求越来越高,供电公司面临的经营和盈利压力也越来越大。因此,大多数中国电力公司提高了投资于10kV配网的资金比例以增强用户侧供电可靠性。为了评估投资的效果和加强设备的维护管理,可靠性分析对于实际电力系统的管理显得更为必要。
论文首先介绍了国内外配网可靠性研究的现状。中国的配网可靠性研究在作为可靠性分析的基础的可靠性基础参数方面比较缺乏。可靠性基础参数,比如主要设备的故障率和平均故障时间,跟各种设备的平均状态和维修方法有很大关系,并且因区域的不同而不同。另外,中国配网系统的馈线通常是架空和电缆混合,并且馈线之间有复杂的互联。故实际的可靠性算法在计算配网系统的系统可靠性指标时需要自动考虑可能的转供方案和线路容量限制。
为了得到适合广东配网的可靠性基础参数,本论文统计分析了深圳配网各分区2001—2004年的故障和停电记录,再与Billinton的可靠性基本参数进行比较,从而推荐出可用于广东配网的可靠性基础参数。
接着,本论文提出了一种新的基于最小路和故障扩散法的适用于复杂配网系统的特别适合于计算负荷点的可靠性评估算法。该算法能够同时快速地计算出各负荷点和系统的可靠性指标。论文讨论了节点单元的分类方法。基于这个算法用VB编程的软件通过找出最小路,再依据最小路把配网系统分为几个子块,就可以算出负荷点和系统的可靠性指标。本文还提出了考虑转供容量约束对可靠性指标影响的实用方法,该方法避免了耗时的潮流计算从而大大提高了计算的速度。本文还提出了容量越限时的切负荷策略,并举例验证了方法的实用性。南方电网测试系统和IEEE RBTS测试系统验证了该算法在不同的架空和电缆配网的有效性。
中国配网规划有几种典型的网络接线方式,包括“2-1”接线、带备用“n-1”接线、“n—1,,多段联络接线和开关站接线等。但是这些接线方式在可靠性、经济性、操作方便性、适应性和维护方面各有优缺点。因此,本文对lOkV的配网系统的网络接线方式做了全面的研究。对于每种接线方式,依照配网规划的标准过程建立了相应的网络。这些建立的网络叫原型系统。接着,对每个原型系统都进行可靠性评估。通过经济性分析计算出每个原型系统需要的建设资金。通过比较各种不同接线方式的原型系统的可靠性指标和投资,本文依据不同的负荷密度为配网接线方式的选择提出一些有用的结论和参考。此外,本文还提出了现有网络几个改进的措施。
此外,论文通过可靠性指标的灵敏度分析研究了配网设备的维修策略。应用灵敏度分析,当分别改变不同设备的故障率和故障修复时间时,它们对系统可靠性指标的影响被分别计算了出来,并进行比较。基于灵敏度分析的结果,本文讨论并提出了设备管理维护的策略。可以看出,从可靠性的观点来看,架空网和电缆网的维护管理策略截然不同。论文列出了灵敏度分析的结果和推荐的设备维护管理策略。 本论文所作研究由广东电网公司出资,其研究成果研究用于指导深圳配网的规划和管理工作。