多因素约束的配电设备短期检修计划优化模型

电力设备在不同条件下可靠性不同,不同时间不同条件下进行维修使得电网风险也不同,科学有效的设备检修计划能够避免重复停电,减少电网损失并提高供电可靠性。笔者针对现有配电设备短期检修计划优化中只考虑检修损失而存在的不足,建立计及气象条件等多种约束的配电设备短期检修计划优化模型,该模型在满足多种检修约束条件的前提下,以均衡供电可靠性和检修停电损失为优化目标,制定最优的配电设备检修计划,从而保证检修周期内的供电可靠性。通过IEEE-RBTS BUS5算例测试,验证了所提模型的有效性。     

基于短期气象预报的输电设备维修风险分析方法

输电设备由于所处地理区域的不同而时常跨越多个气候区,气候因素对系统的可靠性指标具有不可忽视的影响。在制定输电设备维修计划时需综合考虑维修期间被维修设备和其他设备所在的气候条件对维修风险带来的影响。建立了考虑不同气象条件下的输电设备维修风险评估模型,在获知输电网络短期气象预报信息基础上,可对预定维修计划进行风险分析,并通过比较量化的EENS指标获得更优的维修计划。     

基于短期气象预报的输电设备维修风险分析方法

输电设备由于所处地理区域的不同而时常跨越多个气候区,气候因素对系统的可靠性指标具有不可忽视的影响.在制定输电设备维修计划时需综合考虑维修期间被维修设备和其他设备所在的气候条件对维修风险带来的影响.建立了考虑不同气象条件下的输电设备维修风险评估模型,在获知输电网络短期气象预报信息基础上,可对预定维修计划进行风险分析,并通过比较量化的EENS指标获得更优的维修计划.     

计及气象因素的输电线路维修风险分析

输电线路的失效率受气象因素影响较大,有必要在线路维修期间的系统风险评估中考虑气象因素对系统可靠性的影响,从而优化维修计划。为此建立了输电线路多年月平均失效统计模型,提出了考虑气象因素基于期望缺供电量指标的输电线路维修风险分析方法,可对不同输电线路维修期内的系统风险水平进行量化计算与比较,可为维修计划的安排提供参考。     

基于气候因素的配电网络维修风险管理

配电系统处于电力系统的末端,直接与用户相连,是整个电力系统与用户联系的纽带,是向用户供应电能和分配电能的重要环节。气候因素对配电线路的失效率影响较大,因此,管理配电线路维修期计划应考虑气候因素的影响。基于此,建立了考虑气候因素的配电线路维修风险分析方法,对不同气候条件下的配电线路维修风险水平进行了量化的期望缺供电量比较,为配电线路维修风险管理提供科学的依据。     

基于设备状态评价和电网损失风险的配电网检修计划优化模型

为解决配网检修计划制定重视网架结构和负荷而忽视设备差异及实时状态的问题,提出了一种基于设备状态评价和电网损失风险计算的配电网检修计划优化模型。建立了设备健康指数与未来所分析时间内失效率矩阵的计算方法,并给出了关键参数。基于动态变化失效率和配电网网架拓扑,采用最小路法计算获得了正常运行及检修情况下整个配电网负荷点失效率和负荷点故障时间。建立了考虑正常及检修情况下配网缺供电量、负荷点重要性、设备价值及故障维修成本的故障电网、故障设备损失风险模型、检修电网损失风险模型和检修设备损失风险模型。结果表明:论文所提出的优化模型综合考虑上述风险模型的计算风险决策值,实现了检修计划的优化;同时,利用动态变化失效率代替传统检修计划制定过程中的历史平均失效率,克服了传统状态评价检修方案制定过程中未计及配电设备检修而导致网架结构薄弱所引发的配网缺供电损失风险。利用该模型对南京某配电网实际案例开展的计算获得了配网风险决策值,计算结果表明:设备多、负荷大、检修时间晚等单一风险因素不一定决定了配电网的风险值,该模型确定的检修方案整体费用低于其他方案,满足实际工程的需要。研究结果证明了基于设备状态评价的配电网检修计划优化的可行性,所提方法同样适用于更高电压等级网络的检修计划优化。     

基于多状态马尔科夫链的配电设备状态检修策略优化方法研究

针对配电设备种类繁杂、数量巨大的特点,提出一种配电系统设备状态检修策略优化模型,用于支撑配电设备的状态检修决策。首先基于马尔科夫链,建立设备多状态转移模型,模拟设备在运行过程中可能出现的多种劣化状态。然后,在设备多状态转移模型中增加巡检率、维修率等参数,求解状态转移方程,得到各类检修参数对设备故障率的影响。进而考虑设备故障对整个系统的可靠性指标的影响,以检修参数为优化变量,以系统整体经济性最优为目标,建立状态检修参数优化模型,并应用遗传算法求解,得到各类设备的最优检修参数。以RTBS-Bus6配电网为算例,验证该文状态检修参数优化模型的有效性,结果可为配电网设备的巡检间隔、检修方式的制定提供策略参考。     

基于健康度和重要度的配电网运行风险评估方法

针对故障概率与故障后果风险指标应用于配电网运行风险评估的不足,提出了基于健康度和重要度的配电网运行风险评估方法。综合考虑配电网多样化运行的发展现状和配电用户对供电可靠性需求的差异,定义了面向系统运行状态的健康度和面向用户差异的重要度为风险指标,全面分析在各风险源因素作用下,健康度和重要度等级的确立规则及计算方法,建立风险评估模型,并在此理论基础上开发了风险评估软件功能平台,完成对配电系统的实时感知、评估和预警。以佛山市实际配电系统为示范工程,截取断面数据进行分析,实验结果可反映系统运行的实时风险,在警戒状态下自动生成预防控制措施,保证配电网安全运行,提高供电可靠性,验证了所提方法的正确性和可行性。     

面向用户并考虑紧迫性的配电网运行风险评估

为了对运行中配电用户的风险及其紧迫性进行评估,提出了一种面向用户的配电网运行风险评估方法。该方法将用户作为评估对象,通过对运行中的配电网模拟预想故障下的负荷转移,分析用户所受故障损失,定义了考虑负荷不确定性的用户期望停电概率风险指标、用户期望停电时间风险指标、用户期望电量损失风险指标,并且通过结合系统期望停电用户数风险指标体现预想故障对系统整体的影响。为反映过负荷的影响,定义了配电网过负荷风险指标。基于预防控制执行时间与风险来临时间的比较,建立了风险紧迫性等级,用以反映确保预防控制措施能够有效实施的时机。采用IEEE 3馈线配电系统对所提方法进行了详细说明,结果表明其是可行和有效的。     

基于区间鲁棒控制的配电信息物理双层设备协调配置方法

为提高配电网消纳高比例分布式电源的经济性,充分利用一次侧储能和二次侧主动调控的灵活性,该文提出一种基于区间鲁棒控制的配电信息物理双层设备协调配置方法。首先,建立分布式电源控制选点与储能配置的协调优化综合经济性模型,而后,考虑源荷不确定性,以电压越限风险水平为约束,建立配电网区间鲁棒优化运行模型,形成双层优化模型;最后,给出基于差分进化算法的求解流程,并以IEEE-33节点配电系统为例验证模型的有效性,同时仿真分析不同可接受风险水平和设备价格对配置的影响,为高渗透配电网的经济消纳方案提供有益的参考。     

基于可靠度的输变电设备检修策略优化

提出基于可靠度的输变电设备状态检修优化决策模型。首先,讨论计及检修策略的设备可靠度表达,并基于此对前瞻时间内设备可用度进行求解,从而在给定设备检修策略的前提下,对电网整体的故障风险和检修风险进行量化,最后,以电网总风险最小为目标,计及状态检修的约束条件,形成电网状态检修的数学模型,并采用遗传算法进行求解,通过IEEERTS79系统算例分析表明模型的可行性、有效性。     

基于改进的AHP-CRITIC-MARCOS配电网 设备风险评估方法

实现配电网设备风险的准确评估对提高配电网的可靠性有着重要意义。针对在不同权重下同时考虑多种风险因素的评估问题,提出了一种基于改进的AHP-CRITIC-MARCOS配电网设备风险评估方法。首先,针对配电网设备风险问题选取合适的评估指标。其次,用改进的AHP方法结合CRITIC方法计算各指标的主客观综合权重。最后,利用多准则决策中的MARCOS方法计算待评估配电网设备的效用函数,并根据其对各设备的风险程度进行排序。通过算例验证了所提方法的有效性,结果可以用于设备升级改造的精准选择以及提升配电网的可靠性。     

考虑电网总风险和检修收益的设备状态检修计划优化

在状态检修背景下,由于处于某一状态的设备的检修等级有多种选择,不同检修等级对设备检修时间、设备检修费用以及设备状态的改善程度等因素都会产生不同的影响,从而影响设备检修时间的安排。因此,将检修方式和检修时间同时作为制定检修计划的决策变量。利用风险评估的方法,给出了电网运行总风险和设备检修收益的定义及求解。考虑到单一风险指标对最终决策的不全面性,并针对电网运行总风险、设备检修收益单个优化目标对检修后设备的可靠性及检修的经济性的不同影响程度,建立考虑电网运行总风险和设备检修收益联合优化模型,并与以电网运行总风险、设备检修收益为优化目标所得结果进行对比,分析各检修方案对检修的可靠性和经济性的不同影响。通过算例验证了该方法的合理性。     

基于博弈方法的含源配电网状态检修优化

配电网检修是保证供电可靠性和经济性的重要手段。本文以状态检修为背景,首先,通过对设备运行态与检修态的矛盾分析,构建了以检修支出和故障支出为支付函数,以设备层和网层主体为博弈参与者,以检修设备数目、检修方案和检修设备集为博弈手段的配电网检修决策博弈模型,用以解决检修决策中设备状态与配电网整体利益的矛盾,同时以博弈理论给出考虑分布式电源出力波动下的负荷转移方案,将二者统一于两阶段的配电网检修过程中;然后,通过对设备故障率的变化分析,给出了一种动态检修设备集的确定方法,并以此为基础,给出了求解检修博弈模型的启发式算法;最后通过对IEEE 33节点配电系统的仿真分析,验证了本文提出方法的有效性,并对本文方案进行了对比分析和鲁棒性分析。     

考虑微电网群和系统经济运行的配电网储能优化配置

针对不同的配电网运行情况,考虑微电网群的运行策略以及子微网的协作运行对配电网的影响,建立了配电网储能配置的选址和定容两阶段优化模型。其中,第一阶段的选址模型在日运行时间尺度上,以配电网系统运行成本最小为目标,利用GAMS软件求解储能的位置、个数以及充放电策略;第二阶段的容量优化模型以年作为时间尺度,以配电网中储能投资运行维护年成本最小为目标,利用嵌套储能寿命计算的粒子群算法在MATLAB软件中求解。算例证明在不同的运行场景下,考虑微电网群和系统经济运行的配电网储能优化配置方法可以有效减少配电网的运行成本和储能的投资维护成本,提高系统经济性。     

配电网检修计划制定的实用方法研究

以电力系统可靠性和经济学的成本-效益分析法为基础,提出了用成本-效益法制定电网检修计划的方法；定义了电网检修成本、检修效益、检修迫切性指标的概念和计算方法；提出了按检修迫切性指标,对检修项目进行排序的检修计划制定方法。按以上原理开发了制定电网检修计划的实用软件,并以延安地区电网为例进行了试验计算。计算结果表明了该方法的可行性和合理性。     

多气象因素组合的输电线路风险分析

气象因素对输电线路故障率及电网可靠性有着重要影响,鉴于气象因素的多变性及复杂性,该文建立了计及不同气象等级和不同气象因素的输电线路故障率模型,提出一种基于灰色模糊理论的多气象因素组合的输电线路风险分析方法.该方法将8种气象条件作为评判因素,建立了包含4个评判等级的输电线路风险等级评判体系.通过三角隶属度函数来描述评判因...     

配电网多故障抢修与供电恢复联合优化模型

建立了多故障抢修与供电恢复的联合优化模型,通过故障抢修顺序和停电负荷恢复路径的交互影响和反复迭代,最终得到最优的抢修计划和各个阶段最优的供电恢复策略。应用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对所建立的模型进行求解,通过动态操作系统回支关联矩阵来修正在寻优过程中产生的违背"配电网辐射运行"约束的不可行解。算例计算证明,采用不同的抢修顺序和供电恢复策略将对配电系统的供电可靠性产生不同的影响,所建立的模型是正确有效的。