基于序贯蒙特卡罗仿真的配电网可靠性评估模型的研究

摘要

该文在考虑线路容量约束和潮流分布的条件下,采用序贯蒙特卡罗仿真和全年时变负荷模型评估典型配电网多重故障模式的可靠性.配电网发生故障时,由于配电网中有一些常开的联络开关,所以可以进行故障恢复网络重构,尽可能的使非故障失电区恢复供电.故障恢复过程中保证所有的线路电流或节点电压在安全范围限度内.最终需要停运负荷点时,切负荷策略综合考虑了停电损失费用、停电电量、网损和停电时间因素.该文提出的模型在模拟配电网的故障和负荷点停电情况方面更加真实,并可以评估不同的调度策略可靠性风险指标和可靠性效益指标的影响.经采用IEEE-RBTS Bus4配电系统测试,表明该模型是合理的、有效的.此外该文还模拟了带有分支子馈线的复杂配电网络,并且编程完成单重故障模式的可靠性评估,采用IEEE-RBTS Bus6测试系统进行了模拟计算,结果与解析法计算的结果相比表明该文模拟的准确性.

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第一章绪论

1.1配电网可靠性研究的意义及内容

1.2配电网可靠性评估研究的现状

1.3配电网潮流计算研究现状

1.4配电网故障恢复重构的研究现状

1.5本文研究工作简述

第二章配电系统可靠性计算方法

2.1配电可靠性评估的主要指标

2.1.1配电系统可靠性评估的主要故障分析指标

2.1.2与用户有关的配电系统可靠性评估指标

2.1.3与负荷和电量有关的可靠性评估指标

2.2解析法计算系统可靠性

2.2.1故障模式后果分析法

2.2.2状态空间图法

2.2.3近似法

2.2.4网络简化法

2.3模拟法计算系统可靠性

2.3.1非序贯仿真

2.3.2序贯仿真

2.3.3准序贯仿真

2.4蒙特卡罗抽样方法

2.4.1抽样原理

2.4.2抽样方法在可靠性分析中的应用

2.4.3抽样中止判据

第三章配电网潮流计算模型

3.1配电系统的三相元件模型

3.1.1线路模型

3.1.2电容器模型

3.1.3负荷模型

3.1.4变压器模型

3.2前推回代法计算辐射型网络潮流

3.3分步潮流法计算简单环网潮流

3.3.1基本原理

3.3.2计算步骤

3.4程序实现流程图

第四章配电网的故障恢复重

4.1故障恢复重构的定义

4.2供电恢复问题求解的数学模型

4.3供电恢复的数学算法

4.4切负荷目标函数

4.5程序实现流程图

第五章配电网可靠性评估模型

5.1网络元件和负荷模型

5.2评估的指标及计算方法

5.2.1常规指标

5.2.2与经济有关的可靠性指标

5.2.3指标的计算

5.3 配电网络拓扑结构数据表述

5.4蒙特卡罗序贯仿真原理

5.4.1简单配电网络的多重故障模式可靠性评估

5.4.2复杂配电网络的单重故障模式可靠性评估

5.5程序实现流程图

第六章算例分析及讨论

6.1 IEEE-RBTS Bus-4系统

6.2 IEEE-RBTS Bus-6系统主馈线F4

第七章结论

7.1本文的主要成果

7.2今后的主要工作

附录IEEE-RBTS Bus 4，6系统数据

参考文献