Component Reliability Modeling of Distribution Systems Based on the Evaluation of Failure Statistics

The procedures of asset-management have been developed into a central element of network operation and planning in liberalised electric markets of power supply for the present. The method of asset management considers all relevant life cycle cost related to the network equipment and provides strategies for reinvestment, maintenance and fault elimination. However, the method requires practical information about the available failure statistic from distribution networks, as well as about the reliability evaluation of equipment installed in distribution network. For the quantitative evaluation we collect failure record data of distribution networks in the special failure statistic. Furthermore, this paper represents the first attempt at modeling the component reliability for representative electrical components due to electrical stress, mechanical stress, temperature and time, which takes general aging mechanisms of insulating materials into consideration. Thus the proposed models provide reliability estimates, e.g. failure probability and failure rate for distribution systems. These models can be not only parameterized with a great deal of statistical data but also determined by aging tests and breakdown tests being available for the probabilistic assessment. Our results imply that the assessment approach for component reliability will motivate a need for reasonable and accurate data at an early decision-making stage in future deregulation of electric power market.     

多元数据融合的智能配电网负荷分析预测管理系统

针对多元大数据在智能配电网中的应用问题,为实现配电网的精益管理、科学预测和合理规划,文章开发了多元数据融合的智能配电网负荷分析预测管理系统。对软件系统的总体框架进行了设计;对软件系统的各功能模块进行开发和介绍;给出了软件系统的一个应用实例。该系统充分利用海量的历史负荷数据进行负荷特性分析,建立负荷特征库以及业扩信息库,通过对新接入用户进行信息匹配实现负荷管理及最大负荷预测。此外,该系统建立负荷预测方法模型库,可提供不同维度的负荷预测功能,从传统的地区负荷预测转变为馈线负荷预测,结合馈线现状以及业扩信息优化用户接入决策。总的来说,该系统具有功能模块数据链路互通、不同功能之间能提供信息支持、整体采用模块化设计思想等特点,可满足电网企业的日常应用需求。     

南方电网"十一五"城市供电可靠性规划

针对网络结构无法明确给出的规划目标年的城市电网供电可靠性指标预测,传统可靠性评估预测方法难以实现这一目标,本文提出了两种基于统计方法的城市电网供电可靠性预测新方法,一种是基于历史数据的可靠性趋势预测方法,另一种是考虑相关影响因素的供电可靠性预测方法。文中给出了新方法的具体思路和应用步骤,通过将其应用于南方电网及各省典型城市"十一五"未来几年的供电可靠性预测工作中,得到了供电可靠性预测指标,在此基础上,根据相关原则并结合电网的具体情况综合考虑确定合理的供电可靠性目标值。同时提出了提高供电可靠性水平的技术措施和管理措施。结果表明所提方法是十分有效的,可用于实际城市配电网供电可靠性规划预测。本文给出了南方电网城网供电可靠性规划工作的原则、目标、思路及步骤,研究成果对科研和生产部门有重要的指导意义和参考价值。     

高速发展中的配电网管理实践

介绍了上海市电力公司市南供电公司针对配电网高速发展中暴露的问题,进行的基于地理信息的配电网基础图形平台的建设,并在此基础上进行的负荷预测分析系统、配电网评估系统、中低压用户供电可靠性动态分析统计和评价系统的建设。应用实践证明,配电网管理水平得到了有效的提高。     

德国配电网运行管理经验及其启示

对德国配电网规划和运行管理、节能政策和技术等多个方面进行了分析,将其主要经验总结如下：重视节能政策导向和节能技术应用;实施分布式电源;加强配电网的网络结构;大量应用计算机技术以及提供优质服务。从中,我们得到这样的启示：有必要增加或完善供电政策和标准;加大电网建设尤其是配电网建设的投资;在配电网中推广优化规划、优化运行、节能降耗、故障检测和恢复等功能软件;进一步整合力量,共享资源并拓展服务内容。     

德国配电网运行管理经验及其启示

对德国配电网规划和运行管理、节能政策和技术等多个方面进行了分析,将其主要经验总结如下：重视节能政策导向和节能技术应用;实施分布式电源：加强配电网的网络结构;大量应用计算机技术以及提供优质服务。从中,我们得到这样的启示：有必要增加或完善供电政策和标准;加大电网建设尤其是配电网建设的投资;在配电网中推广优化规划、优化运行、节能降耗、故障检测和恢复等功能软件;进一步整合力量,共享资源并拓展服务内容。     

基于馈线分区的中压配电系统可靠性评估

该文采用一种区域网络模型进行中压配电系统可靠性评估。根据自动开关装置和手动开关装置的位置，提出了以馈线为单位，将网络划分为自动隔离区和手动隔离区的馈线分区思想。在分区基础上，将馈线定义为区域节点和开关弧构成的区域网络模型。采用区域故障模式影响分析法进行系统可靠性评估。该算法便于处理带子馈线的复杂配电系统可靠性评估问题，可以考虑开关故障、自动装置不可靠动作、备用电源、计划检修等多种情况。通过对RBTS算例的计算，证明了该方法的有效性。     

长春地区高压配电网架结构研究

针对长春地区高压配电网存在的城网容载比偏低、部分变电站负荷较重、部分66 kV联络线所带负荷较重、转带负荷空间较小等问题,从供电能力、可靠性、经济性、灵活性等方面分析了各种配电网接线模式,按照不同类型供电区域的负荷重要程度、政治经济地位、负荷密度以及负荷的发展预测,将长春地区供电规划区域划分为A、B、C、D4类,提出了3种典型接线方式.     

提高内蒙古城市电网供电可靠性的措施探讨

结合内蒙古城市配电网络的构架、运行情况和可靠性技术管理的具体现状,分析了近几年可靠性指标的完成情况,为进一步提高内蒙古城市电网供电可靠率、缩短用户平均停电时间,提高电网的安全基础、服务水平及管理水平,提出了加大供电可靠性管理及考核力度,深入开展供电可靠性指标的分析,加强停电管理制度,完善事故处理、事故抢修等制度的管理措施以及加强主网和配网结构改造,提高设备可用率,依靠科技进步,提高线路绝缘水平的技术措施.     

基于生存性评估的含微电网的保底电网网架构建方法

微电网具有较强的灵活性、可靠性和可控性,将微电网应用于保底电网能够增强城市核心区域的安全供电、抵抗灾害和快速复电能力。但是,由于组成元件和运行目标的不同,现有规划方法无法适用于含微电网的保底电网。为此,提出了一种基于生存性评估的含微电网的保底电网网架构建方法。计及了微电网对保底电网运行的影响,提出了配电网支路和节点的重要性评估指标。构建了兼顾抵抗性、安全性和恢复性的含微电网的保底电网生存性指标体系,建立了含微电网的保底电网网架搜索模型。算例分析表明,所提方法能够保证在严重自然灾害下重要负荷的持续供电和保底电网的安全运行以及提高保底电网的快速复电能力。     

Asset maintenance planning in electric power distribution network using statistical analysis of outage data

The problems faced by electric power utilities in developing countries today is that the power demand is increasing rapidly whereas the supply growth is constrained by aging generating and distributing assets, scarce resources for constructing new ones and other societal issues. This has resulted in the need for constructing new additional generating plants and a more economic ways of planning and maintaining existing Generating and Electric power distribution assets. System planning and maintenance that is based on reliability – centred asset management approach had been adopted in this paper.Maintenance of critical asset is an essential part of asset management in distribution network. In most Electric utilities, planning for maintenance constitutes an essential parts of asset management. In this paper, an enhanced RCM methodology that is based on a quantitative statistical analysis of outage data Performed at system/component level for overall system reliability was applied for the identification of distribution components critical to system reliability. The conclusion from this study shows that it is beneficial to base asset maintenance management decisions on processed, analyzed and tested outage data.     

复杂配网可靠性分块算法的关键技术

配电网可靠性是各省市供电企业的重点考核指标。对复杂中压配电网的可靠性评估分块算法进行了技术分析和完善,在故障后果模式分析法的基础上,给出了具体的故障类型划分思路,提出了利用邻接矩阵算法进行网络分块的指导原则,并对可靠性参数等效计算和简化配网模型的形成进行了简要分析,给出了具体简化配网模型的形成方法。     

提高城市供电可靠性指标的方法与建议

城市供电可靠性是反映供电企业服务质量的重要指标。通过对现行可靠性管理办法中相关公式和南方实际情况的分析,介绍了供电企业在城市配电网运行管理中涉及可靠性指标的工作经验及方法,讨论了在综合停电管理指导下减少停电时户数的措施。以南宁供电局某供电分局2010及2011年可靠性指标为例,介绍了配电网运行过程中常见的问题及解决办法,为更好的管理城市配电网提供参考。     

基于子系统划分的直流输电系统可靠性模型

提出了一种基于子系统划分的直流输电系统可靠性分析方法,运用故障树分析法(FTA)和时间频率法(FD)建立起直流输电系统可靠性评估模型.提出基于有效的直流可靠性基础数据统计的直流停运模型,方法普适性较高,可更好服务于可靠性数据的统计和共享.模型建立的故障树下行至主要元件层面且解决统计中存在重叠和缺漏因素,更加适用于工程应用.模型和方法可计及各子系统和主要元件对停运的影响,可以借此探索提高可靠性的措施,为寻求设备和子系统经济技术最优配置方案提供有效基础参数,并为解决"维数灾"提供组合模型.     

中压配电网的可靠性评估及新型接线模式研究

采用可靠性计算软件RAMSES对余姚市10 kV配电网的可靠性进行了定量评估,简要介绍了建模流程,分别在架空网和电缆网引入新型高可靠性＂三双＂接线,并从供电能力与可靠性角度将其与传统的配电网接线模式进行对比。最后从网络结构、技术、设备、管理等方面提出针对性的措施,以提高系统可靠性。     

考虑投资均衡和效益性的中压配电网投资分配

针对目前配电网投资缺乏合理的分配方法,提出适用于中压配电网多地区和多类项目投资分配模型。首先从投资需求、区域电力需求、问题现状和规划目标、投资效益、项目管理水平和风险分担能力等维度分别梳理提炼中压配电网投资分配评价指标和评分方法,引入面板回归分析,建立地市供电公司各地区中压配电网投资与指标综合评分的函数关系。其次基于多目标优化决策技术,分别以投资均衡和整体效益、单位投资效益最优为目标,提出增供电量、提升供电可靠性和降损效益等大类项目和各功能项目的投资分配模型。实证分析表明：所提模型可为地市供电公司中压配电网各地区和各类项目投资分配提供支撑。     

配电网信息物理系统可靠性的精细化建模与评估

随着信息通信技术广泛应用于配电网,配电网的信息物理耦合程度逐渐加深,现有配电网信息物理系统可靠性模型难以准确评估实际工程应用中复杂场景的可靠性。文中基于耦合元件的失效情况建立了多状态可靠性模型,并基于满二叉树拓扑遍历配电网信息失效场景,由此提出了一种新颖的可靠性分析方法。该方法考虑了实际故障处理过程与转供容量约束,并适用于所有开环运行的配电网拓扑,为评估存量配电网信息物理系统的可靠性提供一种可行的手段。最后,以中国某市一个实际配电网为例,构建测试配电网信息物理系统,验证了所提配电网信息物理系统可靠性评估方法的可行性与有效性。     

一次配电网无线通信方式专项性能测试分析

针对国内现有部分地区供电局采用通用分组无线业务(general packet radio service,GPRS)无线通信技术来实现配电网数据传输所带来的安全性、可靠性和实时性较低的问题,阐述GPRS无线通信系统的特点和结构组成;以广东电网公司在2010年中秋节期间进行的1次配电网GPRS无线通信方式的专项性能测试为...     

基于运行韧性评价的配电网电压暂降治理评估

随着中国生产制造水平的提升,配电网中敏感负荷日趋增加,电压暂降及短时中断造成的经济损失日趋严重,而当前的可靠性及韧性的评价方法无法评价短时间尺度下配电网持续供电的能力,也难以反映电压暂降的影响程度,因而无法提供量化指标为电压暂降治理作规划参考。文中在挖掘电网以往评估方法内涵的基础上,针对含敏感负荷的配电网,考虑网架结构、负荷水平、治理措施经济性等因素,提出了运行韧性评估方法与评估流程,定义了配电网运行韧性指标,可为电压暂降治理方案评价提供量化参考。通过具体算例分析对比了不同网架结构、不同治理手段下含敏感负荷配电网的可靠性指标与运行韧性指标,结果表明运行韧性指标能够更明显和有效地反映电压暂降治理的技术经济性。     

配电网采用单相配电技术的节能效果分析

电力网电能损失率是电力企业的一项重要综合性技术经济指标,它反映了一个电力网的规划设计、生产技术和运行管理水平.在配电网安全性和可靠性日渐成熟后,降低线损变成配电网的一项重要工作,而大部分线路损耗是在10 kV以下的配电线路上.在配电线路上采用单、三相变压器混合供电方式,以高压进户、缩短低压线路、降低线损为目的,使配电线路线损有了较大幅度降低,提高了供电可靠率和电压合格率.