新一代智能变电站主接线设计方案技术经济性评价

摘要

受运维习惯、思维固化、技术瓶颈、专业涉及广等方面的影响，智能变电站的发展遇到了瓶颈，新一代智能变电站是在智能变电站的历史运维经验基础上的再创造，它可破了传统的设计理念，形成一个开通、动态的系统，对新设备及前沿技术具有更强的接纳度，因此新一代智能变电站必将成为变电站的发展方向。新一代智能变电站目前正处于发展及建设的初期，在这一阶段设计方案的分析选择将是一项重点工程。新一代智能变电站的设计方案分析选择面临的问题是:
　　(1)已有评价模型无法考虑新型设备的引入问题，由于新设备的引入会导致新一代智能变电站在技术经济性方面都存在一定程度的改变;
　　(2)已有评价模型无法考虑设计阶段运行成本、故障成本、事故发生次数等指标的不确定性;
　　(3)已有评价模型主要定位于管理层，用以衡量战略目标的实现程度，且无技术经济方面的综合评价模型，因此在设计方案评价实际应用上有一定难度。
　　围绕以上问题并结合新一代智能变电站特点，本文首先提出了一种实用性更强的改进安全效能成本评价模型(Security Efficiency Cost，SEC)，并应用此模型来对新一代智能变电站设计方案进行评选，此模型充分考虑到新一代智能变电站的特点及设计方案阶段的各种不确定性。
　　在效能分析方面，为解决新型设备引入后因历史可靠性数据的缺乏而导致效能分析难以进行的问题，本文提出基于不确定随机系统的可靠性分析方法，此法将新型设备的可靠性作为不确定变量，并传统设备的可靠性数据作为随机变量，然后应用不确定理论及最小路集算法求出新一代智能变电站主接线的可靠性数据。论文同时考虑到了保护系统对于主接线系统的可靠性影响。
　　在安全分析方面，为解决设计方案阶段事故发生次数的不确定性问题，论文以重大事故发生次数、中等事故发生次数、一般事故发生次数表征安全性，考虑到以上三个指标的不确定性，论文通过蒙特卡罗法予以处理。
　　在经济分析方面，为解决设计阶段故障成本及运行成本的未知问题，论文利用可靠性成本来表征上述两类成本指标，而可靠性与经济性通过平均停电损失电能指标联系;为解决各项成本指标在模型中所占权重的问题，论文利用基于熵权的模糊综合评价法确定四项二级成本指标之间的权重，将客观运算权重与专家主观评分权重分别添加一个占比系数，然后以合理的方式将两个权重加权结合起来，避免了主观性及指标的模糊性对权重确定工作造成的影响。
　　论文最后利用220kV新一代智能变电站的典型设计方案进行综合性评选，验证本文所提方法的正确性及可行性。

目录

声明

摘要

1．1 课题研究背景及意义

1．2 新一代智能变电站概述

1．2．1 新一代智能变电站概念

1．2．2 新一代智能变电站特征

1．3 变电站评价方法及研究现状

1．3．1 可靠性评价的研究

1．3．2 经济性评价的研究

1．3．3 综合性评价的研究

1．4 本文主要工作

第2章 新一代智能变电站可靠性评价

2．1 新一代智能变电站技术特点

2．1．1 新型一次设备——集成式隔离断路器

2．1．2 保护系统的创新与优化

2．2 接入DCB后新一代智能变电站可靠性评价

2．2．1 不确定理论

2．2．2 新型设备可靠性参数的不确定描述

2．2．3 不确定随机系统可靠性

2．2．4 新一代智能变电站可靠性评价具体方法

2．3 考虑继电保护系统的新一代智能变电站可靠性评价

2．3．1 新一代智能变电站继电保护系统可靠性评价

2．3．2 考虑继电保护系统的新一代智能变电站可靠性评价方法

2．4 本章小结

第3章 新一代智能变电站安全可靠经济性综合评价

3．1 现有SEC评价模型

3．2 含不确定变量的改进SEC评价模型

3．3 模型计算方法

3．3．1 利用熵权模糊综合评价法的模型权重确定

3．3．2 基于隶属度的指标量纲统一

3．3．3 基于蒙特卡罗法的随机变量处理

3．4 本章小结

第4章 新一代智能变电站设计方案综合评价

4．1 新一代智能变电站简单设计方案分析

4．1．1 可靠性评价

4．1．2 综合评价

4．2 新一代智能变电站典型设计方案的综合分析

4．2．1 220kV新一代智能变电站典型设计方案

4．2．2 220kV新一代智能变电站典型设计方案可靠性分析

4．2．3 220kV新一代智能变电站典型设计方案综合分析

4．3 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢