缺失故障数据元件的可靠性评估方法研究

电力系统元件的可靠性评估是电力系统安全、可靠运行的关键环节。根据电力系统中元件实际运行记录的特点,提出了一种缺失故障数据元件的实用可靠性评估方法。该方法基于威布尔分布模型,系统地建立了电力元件的样本筛选、参数计算、模型检验、故障率曲线绘制和数据缺失元件可靠性评估的计算与求解方法。以实际变压器为例,验证了该法的有效性,并分析了电压等级、生产厂家、产品型号对变压器可靠性的影响,为电力元件可靠性评估的实际应用提供了系统有效的方法。     

台风灾害下配电系统受损评估研究

台风灾害会造成配电系统多个元件同时故障而导致大面积用户停电。为研究台风灾害对于配电系统的破坏影响,提出台风灾害下配电系统受损情况评估方法。为描述台风特征对元件故障概率的影响,基于台风影响历史数据,使用随机森林算法建立元件脆弱性曲线。在元件模型建立后,使用时序蒙特卡洛模拟法评估配电系统的实时和累计电量及用户损失。为提升评估效率,引入故障模式后果分析法,使用最小路法生成故障影响报表,更快地确定失电负荷节点。最后通过RBTS-BUS6测试系统和广州地区的实际系统进行算例分析,验证了所提算法的有效性。结果表明：台风对配电网的影响具有延时性,配电系统受损情况与元件维修时间和维修资源数量相关。     

微网对配电系统可靠性的影响评估

为了更好地应用分布式电源（DG）,微网受到越来越多的关注,因此有必要对微网接入后配电系统的可靠性进行评估。本文应用光伏发电、风电、微型燃气轮机和储能等分布式电源构建微网,建立可靠性分析模型,并提出适用于含微网配电系统的新型可靠性指标。利用最小路法,按照不同方案对某辐射型配电系统进行可靠性评估,在评估中考虑了重要负荷的因素。结果表明,微网的接入可提高配电系统的可靠性,微网的接入位置、容量等也会对可靠性产生较大的影响。当考虑了重要负荷时,微网的效益更加显著。     

风电机组液压系统动态故障树的可靠性建模与评估

采用模糊数来表征基本事件的失效率参数,引入扩张原理和Laplace-Stieltjes变换方法求解风电机组液压系统状态转移方程组,得到模糊失效率对应的隶属度和模糊动态可靠度,对风电机组液压系统进行可靠性评估。对不同厂家液压产品进行可靠性评估,研究液压元件失效率参数对液压系统可靠性的影响,指出液压元件可靠度匹配对提高液压系统可靠性具有重要作用。通过对液压系统的可靠性建模和分析验证该方法在解决具有动态失效特征和失效概率具有不确定性问题的可行性。     

含分布式电源的配电网安全可靠性研究

介绍了配电网可靠性计算理论,并建立了配电系统单个元件的可靠性模型。利用概率论和不确定性建模思想,建立了风机、光伏的分布函数以及随机性出力概率模型,阐述了含分布式电源的配电网可靠性计算方法。基于该模型和计算方法,分析了不确定性计算方法结果的特点,并选择失负荷概率LOLP及电力不足期望EDNS两个指标多次计算的平均值作为后续计算比较的依据,研究了分布式电源类型、容量、位置对可靠性的影响。     

基于改进Elman反馈型动态神经网络的配电网可靠性评估

快速准确地进行配电网可靠性评估具有重要意义,然而传统的配电网可靠性评估方法并不适用于评估大规模配电系统的综合可靠性指标,对大规模电网的可靠性进行评估时往往会造成建模困难、计算量剧增的问题。因此,提出基于Improved-Elman(IElman)反馈型动态神经网络的配电网可靠性评估方法,即在Elman神经网络的承接层中加入自反馈连接增益系数来衡量历史信息对未来状态的影响程度,并通过思维进化算法对Elman神经网络的相关参数进行优化。在采用神经网络评估前,利用灰色关联度分析对神经网络的输入变量进行预处理。所提出的方法与普通神经网络评估模型相比,平均相对误差由5.43×10~(-4)降到7.32×10~(-5),表明该方法能够有效简化计算,提高神经网络对复杂问题的评估精度。     

基于序贯蒙特卡洛法的直流配电网可靠性评估与预测

针对接地系统+双极运行的直流配电网,通过分析系统运行方式、元件寿命、分布式电源输出功率等方面对电网可靠性的作用机理,并基于校正模型和序贯蒙特卡洛法,利用模拟数据与历史数据,实现直流配电网的可靠性评估与校正以及可靠性预测值的空间特性分析与研究;最后,利用校正模型偏差和故障率预测参数对其未来10年可靠性进行预测,分析预测值的空间分布特性,算例证明了该方法的有效性。     

考虑分布式可再生能源不确定性的配电网可靠性评估

分布式能源在电力系统中的渗透率不断提升,使得配电网系统呈现出更大的复杂性和不确定性,这将对电力网络的可靠性产生影响。为确定配电网系统中可再生能源发电机组的最优安装位置和容量,文章结合随机模糊期望值算子和马尔科夫蒙特卡洛法（Markov Chain Monte Carlo,MCMC）,提出了一种可靠性评估框架。该模型建立了风电和光伏出力的多状态概率密度函数,采用随机模糊期望值算子模拟配电网功率损耗和电压稳定性的不确定性。在考虑配电系统拓扑结构的情况下,利用MCMC模拟配电网系统中所有非源元件的随机性,由指数分布生成配电网组件故障事件及恢复时间。最后,在IEEE-33节点标准配电网上,对系统平均停电次数、系统平均停电持续时间、电量不足期望值3种可靠性指数进行评价,实验结果证明了所提出方法的有效性。     

基于Adaline神经网络参数辨识的含DG配电网的电压稳定性分析

提出了一种基于Adaline神经网络参数辨识来研究含有分布式电源配电网电压稳定性的方法。依据戴维南等值理论,将含有分布式电源的配电网络等值为3节点系统,在该等值系统的基础上提出了一种新的电压稳定性指标;将Adaline神经网络用于戴维南等值系统的参数辨识中,通过测量单元采集到的电压和电流相量对系统进行训练,得到戴维南等值系统的电势及阻抗,从而对含分布式电源的配电网络进行电压稳定性评估。结合IEEE33节点系统的仿真,对不含分布式电源和含分布式电源的配电网络在不同负荷水平下的电压稳定性进行了分析。所提出的电压稳定性指标、等值系统参数辨识方法及配电网电压稳定性分析为评估分布式电源对配电网电压稳定性的影响提供了基础。     

考虑时变潮流的配电系统规划-运行可靠性精细化评估研究

基于元件保护动作概率模型和同步采样模拟法,提出了一种考虑时变潮流的、适用于规划和运行两阶段的可靠性精细化评估方法。分析了元件连续工作时间的概率分布,推导了元件故障率随载荷变化的显式表达模型。进一步计算得到节点负荷对系统可靠性指标的灵敏度,从而比较分析各个节点新增负荷对系统可靠性的影响程度,并用于可靠性指标快速计算。在故障率、负荷随时间变化的前提下,应用同步采样模拟法进行其他可靠性指标的计算。算例部分计算了频率型指标的瞬时值,发现随着节点负荷的增长,元件处于较短的连续工作时间的概率会增加,系统可靠性因此降低。灵敏度分析评估了各个节点对系统可靠性的影响。同步采样模拟法计算了时间型、电量型指标以及频率型指标的年度值。