《基于SAIDI指標的高壓配電網(wǎng)典型接線模式可靠性分析16000字（論文）》

基于SAIDI指標的高壓配電網(wǎng)典型接線模式可靠性分析摘要配電網(wǎng)和系統(tǒng)的可靠性理論是發(fā)展和改進配電系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)劃和運行的重要考慮因素。為了盡可能地達到最小中斷用戶的目標，公用事業(yè)必須努力提高可靠性，同時降低成本。眾所周知，大多數(shù)用戶中斷都是由配電系統(tǒng)故障引起的。然而，有效數(shù)據(jù)不易收集，可靠性性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)也不易獲得，配電網(wǎng)可靠性一直存在不確定性。本文詳細分析了配電網(wǎng)可靠性評估的幾種方法，包括連通性分析方法、失負荷分析方法、近似估算方法和多電壓等級配電網(wǎng)評估，為后續(xù)計算可靠性指標做好鋪墊；利用交流潮流法針對主網(wǎng)進行潮流計算，得到可靠性指標，運用python語言對實際算例的應(yīng)用驗證了本文提出模型的可行性，從而優(yōu)選出最佳主網(wǎng)接線模式。本文分別從線路故障、開關(guān)故障和變壓器故障等角度研究來分析一階故障和二階故障，得到一種簡易模型；將高壓配電網(wǎng)可靠性評估分解為各小片區(qū)可靠性指標SAIDI的加權(quán)平均，不需要完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，得到了電網(wǎng)中評估多種接線方式的可靠性的簡化公式，并分析了影響SAIDI指標的數(shù)據(jù)：二階故障率和一階故障率，為配電網(wǎng)的建設(shè)和維護提供定量且可靠的依據(jù)。關(guān)鍵詞：高壓配電網(wǎng)，SAIDI，可靠性，典型接線模式目錄TOC\o"1-3"\u1緒論 11.1引言 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.2.1主網(wǎng)接線可靠性研究現(xiàn)狀 21.2.2配電網(wǎng)接線可靠性研究現(xiàn)狀 31.3本文內(nèi)容及結(jié)構(gòu) 42可靠性原理 52.1可靠性原理基礎(chǔ) 52.2可靠性指標 62.3可靠性評估的基本方法 82.3.1FMEA法 82.3.2面向負荷點的方法 92.3.3最小路法 102.3.4最小割集法 112.3.5面向開關(guān)設(shè)備 132.4可靠性參數(shù) 132.5可靠性評估步驟 142.6本章小結(jié) 153主網(wǎng)典型接線模式及其可靠性計算 163.1三種接線模式 163.2交流潮流分析算法 173.3算例 213.4本章小結(jié) 234配電網(wǎng)可靠性計算評估 244.1簡化算法 244.2停電過程和模型假設(shè) 244.3模型推導 254.3.1雙T接線 254.3.2鏈式接線 274.3.3二階故障 304.4公式匯總及算例 324.5本章小結(jié) 345總結(jié) 35參考文獻 361緒論1.1引言電力行業(yè)是關(guān)乎國家蓬勃發(fā)展百姓安居樂業(yè)的一項重要行業(yè)，也與我們的日常生活息息相關(guān)。在現(xiàn)代生活中做任何事情幾乎離不開電，電力行業(yè)也是支撐其他所有行業(yè)的基礎(chǔ)，電力系統(tǒng)的可靠程度也是衡量一個城市甚至國家的一項重要指標，因此電力系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。配電網(wǎng)系統(tǒng)的建立主要是為了以最大的經(jīng)濟效益和合理的成本向消費者提供足夠的電力。在過去幾年里，分銷網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和技術(shù)呈指數(shù)式增長。因此，公用事業(yè)公司應(yīng)當努力做到這一點：為了滿足客戶的可靠性要求，以最佳的戰(zhàn)略規(guī)劃和最低的成本來滿足。電力的數(shù)量是由可靠性決定的。在電力行業(yè)的分布網(wǎng)絡(luò)的可靠性分析不是一個新的問題，隨著停電和斷電費用的上升，已經(jīng)進行了廣泛的研究。過去對系統(tǒng)可靠性的研究較少重視[1]，但是，電力運輸和生產(chǎn)系統(tǒng)屬于資本密集類型的，他們的缺陷可能會造成廣泛的環(huán)境和社會影響。與之前的分配制度相比，配電網(wǎng)制度要比其他兩種制度便宜一些，因為它的影響是局部的。大多數(shù)電力公司的故障統(tǒng)計分析表明，配電網(wǎng)系統(tǒng)是消費者對電力供應(yīng)的最大貢獻。隨著人們生活水平的提高和生產(chǎn)生活的需要，一些過去無法實現(xiàn)的物質(zhì)需求尤其是電子設(shè)備占據(jù)了我們生活的絕大部分，相對應(yīng)電網(wǎng)所要承擔的負荷也就逐年增加，這也考驗著電網(wǎng)的帶動負荷的能力能否滿足逐年上升的用戶需求，因此，制定出良好的用電規(guī)劃才是保障老百姓安居樂業(yè)和保證用電可靠性唯一準則。若想得到將來電網(wǎng)的安全、可靠和經(jīng)濟，就應(yīng)當保證科學和合理的配電網(wǎng)規(guī)劃。一直以來，通過遵循相應(yīng)技術(shù)準則來使得電網(wǎng)建設(shè)成本最低是在進行配電網(wǎng)設(shè)計建設(shè)規(guī)劃時大多數(shù)電力系統(tǒng)從業(yè)者遵循的基本原則[2-6]。最近一段時間以來，我國發(fā)展突飛猛進，電力行業(yè)方面發(fā)展顯著提高，實現(xiàn)大量供電可靠性不能只利用過去時代背景下對于統(tǒng)計低用電量結(jié)果的方法，這樣既不現(xiàn)實，又不合理?，F(xiàn)在存在的關(guān)鍵問題是要轉(zhuǎn)變供電可靠性管理方式，努力實現(xiàn)從發(fā)生事故后進行的結(jié)果分析轉(zhuǎn)向通過預測將事故扼殺在搖籃中[7-11]。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1主網(wǎng)接線可靠性研究現(xiàn)狀自上世紀六十年代初期發(fā)表的多篇有關(guān)主網(wǎng)接線可靠性的期刊、雜志和論文以來，在大數(shù)據(jù)分析、模型建立和計算可實現(xiàn)性等方面，主網(wǎng)接線可靠性已經(jīng)提出多種主流且高效的模型?，F(xiàn)在解析法和模擬法廣泛應(yīng)用于技術(shù)領(lǐng)域，是主流的評估方法[12]。相對來說，解析法對事件的分析理論更加嚴謹，實用性強，計算量也更大。解析法包括隨機設(shè)定電力系統(tǒng)內(nèi)元器件的參數(shù)和性能，建立一個數(shù)學模型以描述電力系統(tǒng)可靠性指標，通過窮舉各種不同類型的故障，得到系統(tǒng)在不同類型故障下的響應(yīng)，通過確定的解析解精確得到電力系統(tǒng)的可靠性指標。同時將解析方法劃分成:潮流法以及網(wǎng)流法。潮流法直流法和交流法都屬于潮流法，直流法有誤差，但是優(yōu)點是計算速度快；交流法廣泛考慮了約束因素，包括有功功率、無功功率、電壓質(zhì)量，沒有顧及系統(tǒng)電壓和無功功率的作用，從而得出的計算結(jié)果與實際情況非常相似，具有較高的精度，因此使得整個可靠性分析的計算量非常大。網(wǎng)流法網(wǎng)流法包括使用指定故障狀態(tài)下系統(tǒng)組件的最大流，為了取代系統(tǒng)中的功率分配，從而簡化交流潮流計算和降負荷計算，該方法不考慮元件故障后系統(tǒng)的實際反應(yīng)過程，但只考慮了系統(tǒng)可能的最高固有可靠性，網(wǎng)絡(luò)流的方法雖然簡便，但是它不可以計算系統(tǒng)的無功性能，只能計算系統(tǒng)的有功性能，可以在早期規(guī)劃階段比較各種可實現(xiàn)的系統(tǒng)。模擬方法可以通過蒙特卡羅模擬[13]來提取任意服從隨機概率分布的隨機數(shù)，計算過程中計算機的概率分布，計算量比較少，可以根據(jù)輸電分量和氣候條件選擇負荷，通過隨機抽樣選擇其參數(shù)，形成系統(tǒng)狀態(tài)序列，還可以模擬幾個事件關(guān)聯(lián)失效等復雜因素，然后分析各生成狀態(tài)的行為，但在分析事件個性時有困難。在收集了足夠數(shù)量的樣本狀態(tài)后，這種方法很容易考慮相關(guān)錯誤事件的影響，也可以提供電壓質(zhì)量的信息，但更難進行有針對性的元件錯誤分析。一般來說，在配電系統(tǒng)可靠性評估中廣泛采用的模型中，解析法原則上簡單、準確，具有實用性，模擬法是利用計算機產(chǎn)生的隨機數(shù)對電力系統(tǒng)進行可靠性評估的一種仿真方法，為了產(chǎn)生系統(tǒng)部件的隨機失效，采用概率統(tǒng)計方法確定可靠性指標的計算公式，通過模擬部件壽命的實際情況，根據(jù)概率分布確定系統(tǒng)狀態(tài)仿真方法能考慮關(guān)聯(lián)事件的影響，計算的復雜性幾乎不受系統(tǒng)規(guī)模的影響，因此是合適的，要達到較高的計算精度，要有充足的計算時間，而且仿真方法不適合進行有針對性的分析。1.2.2配電網(wǎng)接線可靠性研究現(xiàn)狀常規(guī)的高壓配電網(wǎng)可靠性評估方法一般需要收集完整網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，利用商業(yè)軟件或計算機編程對網(wǎng)絡(luò)進行計算[14]，對工程人員要求較高。因此，在滿足工程計算精度的條件下，高壓配電網(wǎng)可靠性的簡化估算公式顯得很有必要。計算和評價電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的可靠性是非常重要的，電網(wǎng)的可靠性評價一般采用歷史評價法和預測法，大部分公共事業(yè)公司比起預測方法更重視歷史評價，預測方法分為分析方法和模擬方法，配電系統(tǒng)的可靠性評價方法分為兩種：模擬和分析[15]。模擬雖然是最靈活的方法，但是要大量計算時間和精密度的不確定性，分析方法還可以分為網(wǎng)絡(luò)建模和馬爾科夫建模，由于網(wǎng)絡(luò)的簡單性和配電網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)的天然相似性，建模成為配電網(wǎng)可靠性分析中最常用的技術(shù)，模擬方法與分析方法的差異在于系統(tǒng)可靠性指標的評估方法。為了通過和的概率分布提高決策水平，提出了指標獲得的可變性。當前針對高壓配電網(wǎng)的指標研究較少，因此沒有確定一套固定指標，目前暫用輸電網(wǎng)或中壓配電網(wǎng)的可靠性指標，但是對于選擇使用中壓配電網(wǎng)可靠性指標還是輸電網(wǎng)可靠性指標也無定論。目前，電網(wǎng)可靠性評估算法主要集中在中壓配電網(wǎng)和輸電網(wǎng)，高壓配電網(wǎng)可靠性評估算法研究較少。與輸電網(wǎng)相比，高壓配電網(wǎng)使用仿真方法進行大量計算，因此元器件的安全指標非?？煽?，為了使分析方法更好適用于計算分析高壓配電網(wǎng)的可靠性，主要考慮因素應(yīng)該是故障條件的數(shù)量和拓展的查找時間。文獻[31-33]使用常規(guī)方法，給出了各種連接方式的可靠性等級，檢查了高壓配電網(wǎng)的各種連接方式的可靠性，但是沒有提供計算每種連接方式的可靠性指標的方法。1.3本文內(nèi)容及結(jié)構(gòu)本畢業(yè)設(shè)計主要針對主網(wǎng)及配電網(wǎng)，研究了不同的可靠性評估算法，對實際案例進行計算，得到可行的可靠性評估結(jié)果。本文共分為以下幾個章節(jié)：第一章主要調(diào)研目前研究現(xiàn)狀，確定研究方向。查閱文獻，包括主網(wǎng)及配電網(wǎng)，全面掌握已經(jīng)實現(xiàn)的成果和結(jié)論，同時包含本文的章節(jié)安排。第二章研究可靠性原理然后確定可靠性指標，找到并分析可靠性評估的方法。第三章和第四章建立模型，分析計算方法，分別計算輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)的典型接線模式可靠性指標。以主網(wǎng)為輔，配電網(wǎng)為主，研究二者的計算方法，最終得到相應(yīng)的可靠性指標簡化公式，計算后將結(jié)果匯總，完成接線模式的分析。第五章對全文進行總結(jié)與回顧。

2可靠性原理2.1可靠性原理基礎(chǔ)不同的操作要求和運行環(huán)境下，可靠性會有不同的定義和標準。普遍接受的可靠性定義將可靠性定義為一個項目的特征，用它在規(guī)定的條件下在規(guī)定的時間內(nèi)執(zhí)行規(guī)定功能的概率來表示?？煽啃缘臄?shù)學定義與概率密度函數(shù)有關(guān)，對于連續(xù)隨機變量，相關(guān)方程如下:（2-1）對于離散隨機變量，相關(guān)方程如下:（2-2）在處理電力系統(tǒng)時，術(shù)語可靠性為充分性和安全性。充足性與電力系統(tǒng)是否有足夠的發(fā)電量來滿足消費者需求有關(guān)。安全性與電力系統(tǒng)響應(yīng)系統(tǒng)中出現(xiàn)的瞬變和干擾的能力有關(guān)。可靠性標準常用于輸電系統(tǒng)規(guī)劃?？煽啃砸箅娏ο到y(tǒng)中任何單個元件的損耗都不應(yīng)妨礙電力供應(yīng)。即使容量最高的線路是停止服務(wù)的線路，也需要這樣做。即使失去了最大的發(fā)電機組，這也是必需的。大多數(shù)情況下，最大發(fā)電機組的損失是一個限制事件，需要證明電力系統(tǒng)能夠承受，即使它發(fā)生在最糟糕的時刻。故障發(fā)生后，必須在幾分鐘內(nèi)恢復正常運行。必須有足夠的快速和慢速操作儲備。2.2可靠性指標隨著電子設(shè)備和自動化工藝的普及，電能質(zhì)量問題變得越來越頻繁，隨之而來的就是提升可靠性定性分析以滿足供電要求的問題，可靠性分析的最終目標是幫助回答諸如“系統(tǒng)足夠可靠嗎？”、“哪種方案失敗較少？”和“下一筆錢最好花在哪里改進系統(tǒng)？”，由于配電系統(tǒng)的負荷很少接近其極限，可靠性的重點在于系統(tǒng)的安全性，而不是系統(tǒng)的充分性。國家建設(shè)重要項目時需要獨立的研究背景和機密的設(shè)計理念，以至于建設(shè)這些產(chǎn)品需要一套標準指標來細化衡量，從而體現(xiàn)出我國的科研進步；另一方面，這些機密的標準指標一旦出現(xiàn)問題將會帶來嚴重的事故發(fā)生，這些事故也會造成難以彌補的損失，包括經(jīng)濟的動蕩和我國國際地位的下降，所以我們在生產(chǎn)生活中將管理生產(chǎn)的可靠性，并將此設(shè)為重要目標之一。為了達到近乎完美的質(zhì)量，公用事業(yè)公司可以花費大量的金錢和空間電能質(zhì)量要求較高的設(shè)備。另一方面，公用事業(yè)公司可能花費很少，并要求客戶補償由此產(chǎn)生的電能質(zhì)量問題。兩種極端都不可取，公用事業(yè)必須在成本和電力之間找到平衡提供給客戶的質(zhì)量。通過將一般系統(tǒng)可靠性計算中的基本方法和通用原理，經(jīng)過精煉和改造后，同樣可以應(yīng)用于電力建設(shè)、運行及維護中的可靠性計算，同時電力系統(tǒng)的可靠性計算確保了特高壓電網(wǎng)系統(tǒng)、大型電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定工作[21-25]。對于負荷點可靠性指標來說高壓配電網(wǎng)與中壓配電網(wǎng)直接相連，為考慮其作為等值電源對中壓配電網(wǎng)可靠性評估的影響，應(yīng)計算高壓變電站低壓母線的可靠性指標。在這個時候，可將高壓配電網(wǎng)負荷點指標計算結(jié)果作為中壓線路等值電源點參數(shù)傳遞給中壓配電網(wǎng)，相關(guān)高壓配電網(wǎng)負荷點指標可采用中壓配電網(wǎng)2個獨立指標（平均停電率和每次停電的平均持續(xù)時間），或為提高評估的精度采用4個相關(guān)獨立指標，涉及平均停電率、負荷轉(zhuǎn)供時間、修復時間和切符合率。對于基于負荷點用戶數(shù)的系統(tǒng)可靠性指標，由于作為高壓配電網(wǎng)負荷點的變電站低壓母線所供的用戶數(shù)不詳，以及在高壓配電網(wǎng)評估中不便考慮中壓饋線間相互轉(zhuǎn)供的影響，準確計算指標仍有一定的困難?？刹捎媒铺幚矸椒ǎ焊鶕?jù)可獲取的數(shù)據(jù)情況，采用變電站所供饋線的配變個數(shù)，或?qū)⒚總€變電站低壓母線當作一個用戶。因此，輸電網(wǎng)可靠性指標種類繁多，既有系統(tǒng)范圍的指標，又有負荷節(jié)點指標；既有概率、頻率和時間類指標，又有概率與后果（切負荷或失去穩(wěn)定）相結(jié)合的指標；既有絕對性質(zhì)的指標，又有經(jīng)過歸一化后的相對性質(zhì)的指標[26]。同時，由于輸電網(wǎng)用戶符合種類復雜且大小不一，一般不采用涉及用戶個數(shù)的可靠性指標。可靠性描述指標一般包括電力不足概率、電力不足時間期望、電力不足頻率,、電力不足持續(xù)平均時間、電力不足期望和電量不足期望，其中電力不足又可以稱之為失負荷。上述可靠性描述指標分別按公式（2-3）、（2-4）、（2-5）、（2-6）、（2-7）和（2-8）進行計算。在下述公式中表示為系統(tǒng)非常態(tài)集合，同理則是集合中第個非常態(tài)集合。電力不足概率代表平均每年發(fā)電系統(tǒng)的可用電量不能滿足系統(tǒng)需求的概率，計算方法如式（2-3）所示：（2-3）電力不足時間期望代表每年發(fā)電系統(tǒng)的可用電量缺少的時間，單位為小時，計算方法如式（2-4）所示：（2-4）電力不足頻率代表每年發(fā)電系統(tǒng)的平均停電次數(shù)，單位為次/年，計算方法如式（2-5）所示：（2-5）電力不足平均持續(xù)時間代表每次發(fā)電系統(tǒng)停電的平均時長，單位為小時/次，計算方法如式（2-6）所示：（2-6）電力不足期望代表發(fā)電系統(tǒng)可用電力的平均缺少量，單位為兆瓦，計算方法如式（2-7）所示：（2-7）電量不足期望代表每年發(fā)電系統(tǒng)可用電量的平均缺少量，單位為兆瓦小時/年，計算方法如式（2-8）所示：（2-8）上述公式中表示事件發(fā)生的概率，表示事件發(fā)生的頻率。2.3可靠性評估的基本方法配電網(wǎng)可靠性指標計算的主流方法主要包括近似估算方法、連通性分析方法、失負荷分析方法和多電壓等級配電網(wǎng)評估。其中，連通性分析方法主要分類為面向元件、面向負荷點和面向開關(guān)設(shè)備。面向元件的方法通常采用故障模式及其影響分析法[15]，其常用于配電網(wǎng)的可靠性參數(shù)計算和評價。2.3.1FMEA法通過識別每個故障及其對系統(tǒng)的影響，并計算負載和可靠性度量，生成故障所產(chǎn)生的結(jié)果的對應(yīng)解釋。但是，故障所產(chǎn)生的結(jié)果的對應(yīng)解釋不是自動生成的，而是人工標注的，所以標準化過程很困難；此外由于模型存在很多故障，因此故障所產(chǎn)生的結(jié)果的對應(yīng)解釋的建立可能非常困難，這使應(yīng)用變得困難。法計算步驟如下：窮舉所有器件，隨機使得某個器件停止工作，同時考慮到停電至重新供電時的時間間隔，確定器件停止工作對負載故障率和故障時間的影響。分別關(guān)閉所有元器件后，創(chuàng)建每個負載點的故障率和故障時間的列表，形成故障所產(chǎn)生的結(jié)果的對應(yīng)解釋，匯總每個負載點的故障率和故障時間，以表明其可靠性指標。系統(tǒng)可靠性指標可以根據(jù)所有不同負載的可靠性指標及其貢獻率計算得出。2.3.2面向負荷點的方法目前大多數(shù)電力線路的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)輻射狀，基本都可等效轉(zhuǎn)變成串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中，串聯(lián)、并聯(lián)系統(tǒng)如圖2-1和圖2-2所示。、、和（或、、和）分別為器件（或系統(tǒng)）的平均失效概率、平均每年停止通電時長、平均每次失效時間所導致的停止通電時長和平均恢復通電概率。圖2-1串聯(lián)系統(tǒng)對于串聯(lián)系統(tǒng)有計算公式，如（式2-9）所示：，，（2-9）圖2-2并聯(lián)系統(tǒng)對于并聯(lián)系統(tǒng)，根據(jù)概率計算規(guī)則可知計算公式，如（式2-10）所示：，，（2-10）雖然上述串聯(lián)、并聯(lián)系統(tǒng)公式僅適合使用在只由元件串聯(lián)構(gòu)成的串聯(lián)系統(tǒng)或元件并聯(lián)構(gòu)成的并聯(lián)系統(tǒng)，但是上述公式是計算串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)。在混聯(lián)系統(tǒng)中，通過依次合并串聯(lián)分支和并聯(lián)分支，實現(xiàn)系統(tǒng)復雜性逐漸降低，最終化簡系統(tǒng)到只包含一個元器件。此元器件的可靠性等價于原混聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的可靠性，上述思路一般稱之為網(wǎng)絡(luò)等效化簡方法。2.3.3最小路法最小路是從負載出發(fā)至電源的最短路徑。最小路法[16]的基本思路是：首先確定每個負載點的最短路徑，然后首先計算最短路徑上元器件的可靠性指標，其次計算其他路徑上元器件的可靠性指標，然后通過計算最小路及其他路徑對負載可靠性指標的權(quán)重，加權(quán)得到最終的可靠性指標。如圖2-3所示，負載LP1的最短路徑是由主路1連接分支a。其他路徑包括主路2連接分支b、主路3連接分支c和主路4連接分支d，以及其排列組合。圖2-3簡單輻射型網(wǎng)絡(luò)最小路法本質(zhì)是基于法的大體思路上，對其故障貢獻率計算上進行重構(gòu)，其適用于非閉環(huán)工作的配電網(wǎng)，計算步驟如圖2-4所示:圖2-4最小路法計算步驟2.3.4最小割集法最小割集是指可能引發(fā)系統(tǒng)故障的所有元件的最小的不可分集合，即如果最小割集中所有的元器件全部停止工作，系統(tǒng)才會發(fā)生故障，只要最小割集中的任意一個元器件沒有發(fā)生故障，系統(tǒng)也會正常運行，不會停止工作[17]。最小割集的基本思想是通過搜索系統(tǒng)回路中所有負載，確定各個負載的對應(yīng)的備用以及最小連集，然后通過邏輯推理獲得上述兩個連集中對應(yīng)的最小不可分的集合：割集。對于地區(qū)級的配電網(wǎng)而言，由于其體量過大，負載點過多，不建議使用最小割集法，計算量過大，且可能無法有效找到最小割集。圖2-5橋型網(wǎng)絡(luò)如圖2-5所示，網(wǎng)絡(luò)中所有負載的最小割集分別是：（M,K）、（J,N）、（M,I,N）、（J,I,K）。于是得到該網(wǎng)絡(luò)等效重構(gòu)為如圖2-6所示的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。圖2-6橋型網(wǎng)絡(luò)等效可靠性框圖圖2-6所展示的結(jié)構(gòu)中各最小不可分集合中的器件呈現(xiàn)并聯(lián)結(jié)構(gòu)，而不同的最小不可分集合呈現(xiàn)串聯(lián)機構(gòu)，則可通過式(2-11)、式(2-12)和式(2-13)計算出網(wǎng)絡(luò)的負載所對應(yīng)的三個基礎(chǔ)可靠性參數(shù)。負荷點每年的平均停電次數(shù)，即平均停電率，記作（次/年），公式為：（2-11）上式中，是器件的停止運行概率，包括計劃外（意外：線路斷裂、變壓器故障）停止運行概率和計劃內(nèi)（檢修）停止運行概率；是使得負載停止通電的器件的最小割集。負載的暫時停止通電（意外、計劃均包含）平均時長（年），記作（h/年），如式（2-12）所示：（2-12）式（2-12）中，是因為器件停止通電，從而導致的負載的停止通電平均時長（h）。負載的暫時停止通電（意外、計劃均包含）平均時長（次），記作（h/次），如式（2-13）所示：（2-13）2.3.5面向開關(guān)設(shè)備基于開關(guān)設(shè)備的算法的主體思想是以故障傳播為基礎(chǔ)，以評估的方式代替計算，實現(xiàn)可靠性計算。其基本步驟是第一步窮舉系統(tǒng)故障狀態(tài)，為特定故障狀態(tài)查找控制開關(guān)，得到該特定故障所影響的系統(tǒng)區(qū)域。第二步根據(jù)上述故障狀態(tài)的擴散路徑，查找故障所傳播的最遠途徑，從而確定系統(tǒng)中未受影響的區(qū)域（即隔離區(qū)域），最后一步按照故障類型的不同，將系統(tǒng)器件分類到不同的集合當中，按照不同集合故障時間的不同，計算出系統(tǒng)器件平均故障時間，最終得到系統(tǒng)可靠性指標，具體內(nèi)容可參考文獻[18]。系統(tǒng)全部失負荷指當最小割集中的全部器件失效，負載的供能路徑全部失效，負載停止工作。系統(tǒng)部分失負荷指當最小割集中的部分器件失效，負載的部分供能路徑失效，而且剩余器件過度負荷，有可能發(fā)生超出容量限制，導致系統(tǒng)失衡。同時分布式發(fā)電系統(tǒng)的快速發(fā)展，使得低污染、高可靠和效率的分布式電源廣泛應(yīng)用在供電系統(tǒng)中，以取代傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)，同時打破了傳統(tǒng)供電系統(tǒng)中只存在單一發(fā)電源的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)可靠性的計算方式也隨之發(fā)生改變[19-20]。2.4可靠性參數(shù)可靠性參數(shù)包括不同設(shè)備的停運率（故障停電和計劃停電）和相關(guān)的停電和開關(guān)切換時間[35]。對于可靠性參數(shù)收集統(tǒng)計的一般原則如下：可靠性參數(shù)統(tǒng)計的地域應(yīng)隨評估區(qū)域大小而定，且范圍要合理適當，不能過大或過小?？煽啃詤?shù)的統(tǒng)計時間范圍一般為1~5年，時間類參數(shù)應(yīng)采用1~3年的統(tǒng)計值，故障停運率應(yīng)采用1~5年的統(tǒng)計值，確定時應(yīng)考慮資金等經(jīng)濟因素。按照設(shè)備類型分類收集，必要時可細致到生產(chǎn)廠家、運行年限等分類數(shù)據(jù)進行分類。對于無法直接獲取的或者非常困難才可以獲取的數(shù)據(jù)采取抽樣的方式模擬獲得類似的結(jié)果，必要時還可將產(chǎn)生異常的數(shù)據(jù)及時清除，以保證可靠性評估的準確性。2.5可靠性評估步驟眾所周知，系統(tǒng)的可靠性指標是負載的可靠性指標為基礎(chǔ)得到的，而各負載的可靠性指標是通過列舉發(fā)生停電故障的元器件并仔細分析發(fā)生故障的元器件的狀態(tài)所得。如圖2-7所示，其大體思路及一般步驟如圖所示：圖2-7配電網(wǎng)可靠性評估一般步驟2.6本章小結(jié)本章詳細介紹了可靠性的相關(guān)概念，分析如何建立可靠性原理基礎(chǔ)和如何確定可靠性指標，并且研究了面向元件的法、面向負荷點、面向開關(guān)設(shè)備、最小路、最小割集法等可靠性評估的基本方法，最后匯總了可靠性參數(shù)統(tǒng)計的原則和可靠性評估的一般步驟，為后續(xù)具體連接方式的可靠性計算做準備。

3主網(wǎng)典型接線模式及其可靠性計算3.1三種接線模式為了得到可替換電源點，在雙雙聯(lián)絡(luò)（圖3-1）和雙雙線路（圖3-2）中分別有型節(jié)點，本節(jié)將利用串并行可靠性等效原理[5]，將圖中的變壓器和斷路器替換成為一個元器件，從而計算出它們可靠性的不同之處。如圖3-1和圖3-3所示，和,和是高壓側(cè)總線互連開關(guān)，可以替代斷路器以及所在支路。下面是三種典型接線模式的線路圖。圖中白色代表連接，黑色代表失去連接。圖3-1雙T雙聯(lián)絡(luò)圖3-2雙T雙線路圖3-3無T單聯(lián)絡(luò)3.2交流潮流分析算法潮流分析方法是規(guī)劃和設(shè)計電力系統(tǒng)及其未來擴展的先決條件。它們對于確定現(xiàn)有系統(tǒng)的最佳運行非常重要。一般來說，潮流分析方法可以分為直流方法和交流方法。如果與交流方法比較，直流方法僅處理有功功率，并考慮某些額外的簡化，并且是線性方法。交流法處理有功和無功功率，是非線性方法。潮流分析方法的主要目標包括該方法對大型復雜實際電力系統(tǒng)的適用性和迭代的收斂性。每條網(wǎng)絡(luò)中浮現(xiàn)的有功功率和無功功率以及每條總線上對應(yīng)的電壓的大小和相位是通過使用上述算法得到的基本內(nèi)容。這些方法可以使用導納矩陣，它包括組成總線的自總線和互導納，也可以使用阻抗矩陣，它包括驅(qū)動點和傳輸阻抗。Gauss–Seidel方法，是一種迭代方法。Gauss–Seidel方法與雅可比迭代過程十分相似。未知變量的第次迭代，即，僅使用已經(jīng)被計算的中的元素，并且尚未被推進到迭代的的元素。這意味著，與雅可比方法不同，只需要一個存儲向量，因為元素在計算時可以被覆蓋，這對于非常龐大的計算量的問題是有利的?？紤]一個有條總線的配電網(wǎng)。松弛總線用索引表示。在總線注入網(wǎng)絡(luò)的電流的復數(shù)值，如式（3-1）所示：（3-1）然后假設(shè)關(guān)于未知母線電壓初始值的平起動條件已知，可推導出以下表達式，并用于計算迭代，如式（3-2）所示：（3-2）在每次迭代結(jié)束時，對迭代過程是否可以終止進行控制檢查。為此，其中一個選項是用最高模塊檢查復合電壓校正值，如式（3-3）所示：（3-3）如果該模塊小于規(guī)定的公差，即在開始迭代程序之前預先定義的公差，迭代程序可以停止，并且在最后一次正在進行的迭代中母線電壓的計算值被認為足夠精確，以表示搜索的解。假設(shè)總線是電壓控制總線之一，其電壓幅度應(yīng)為，考慮到電壓控制總線上的無功功率，如式（3-4）所示：（3-4）然后，進行控制檢查，以確定總線上注入的無功功率是否在不等式給出的限定范圍內(nèi)，如式（3-5）所示：（3-5）式中其中是最小值，是在指定的電壓控制總線上施加在發(fā)電機無功功率輸出上的最大值。在潮流計算過程中，如果的計算值超出任一極限，則被設(shè)置為等于違反的極限。即，如果在計算的過程中確定，如式（3-6）所示：（3-6）則在實際正在進行的迭代的后續(xù)計算中，被設(shè)置為，如式（3-7）所示：（3-7）類似地，如果確定，如式(3-8)所示：（3-8）則在實際正在進行的迭代的后續(xù)計算中，被設(shè)置為，如式（3-9）所示：（3-9）本節(jié)對雙雙聯(lián)絡(luò)、雙雙線路和無單聯(lián)絡(luò)的可靠性進行了分析和計算，并使用交流法來評估高壓配電網(wǎng)的可靠性。通過計算負載及的可靠性指標，并利用線路的左右對稱的特點，就可以得到負載和的可靠性指標。負載的可能出現(xiàn)的故障情況如表3-1所示：表3-1負荷La故障事件表元件失負荷概率失負荷頻率1571，21，31，41，51，61，71，82，52，73，53，74，54，75，65，75，8續(xù)表3-1元件失負荷概率失負荷頻率6，77，8表3-1中：,,,,、和分別為一米內(nèi)線路、變壓器及斷路器停止工作的次數(shù)，,和分別為線路、變壓器及斷路器停止工作后的修整時長。設(shè)型線路節(jié)點距離等價powerpoint長度為，型線路節(jié)點距離變壓器高壓側(cè)長度為，則線路全長;聯(lián)絡(luò)線路長度為。3.3算例本節(jié)以某一地區(qū)供電系統(tǒng)為實際案例進行可靠性計算。本案例中線路長度=15千米,=6千米,=8千米，=10千米。變壓器每年發(fā)生故障的次數(shù)為0.01次，每次故障的修整時長為18小時，斷路器每年發(fā)生故障的次數(shù)為0.06，每次故障的修整時長為7h，每千米供電線路發(fā)生故障的次數(shù)為0.0128，每次故障的修整時長為6h。運用上節(jié)中得出的公式，分別將元器件的單獨停止工作時對應(yīng)的可靠性指標全部相加即可得到總所求元件的總可靠性指標。計算流程如圖3-4所示，本文使用python語言進行編程計算和手算兩種方式完成了三種典型接線模式的可靠性評估工作，計算結(jié)果與算例給出結(jié)果的總體趨勢一致。圖3-4計算流程圖表3-2各種接線方式負荷的可靠性指標（計算結(jié)果）負荷點雙雙聯(lián)負荷0.00030.30582.2981負荷0.00020.25591.8983雙雙線負荷0.00054.3000負荷0.00054.4900無單聯(lián)負荷0.00020.39931.4700負荷0.00020.44931.8700表3-3各種接線方式負荷的可靠性指標(已知結(jié)果)負荷點雙雙聯(lián)負荷0.00040..449373.7490負荷0.00040.39933.3490雙雙線負荷0.00050.51924.3042負荷0.00050.51924.3042無單聯(lián)負荷0.00040.39933.3490負荷0.00040.44933.74903.4本章小結(jié)在觀察已知結(jié)果的階段下，通過觀察相同負載的電力不足概率指標可以發(fā)現(xiàn)雙雙聯(lián)絡(luò)和無單聯(lián)絡(luò)的電力不足概率電力不足概率指標相同，因此無法根據(jù)電力不足概率指標來判斷哪種接線方式更可靠；接下來比較三種接線方式的電力不足頻率指標發(fā)現(xiàn)針對負荷來說無單聯(lián)絡(luò)的數(shù)值最小，但是針對負載來說雙雙聯(lián)絡(luò)的數(shù)值最小。在比較實際計算結(jié)果時發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)論也與上述類似，無法根據(jù)單一指標判斷出唯一絕對的完美接線方式，三種接線模式各有利弊，在不同的應(yīng)用場合下不同的接線方式可能會帶來不一樣的經(jīng)濟效益以及安全性能。綜上所述，得出結(jié)論要具體問題具體分析，根據(jù)實際要求來確定最為恰當?shù)慕泳€方式。

4配電網(wǎng)可靠性計算評估4.1簡化算法目前學術(shù)界對于中壓（）配電網(wǎng)的分析較為全面，并相繼匯總出一系列用來計算可靠性的公式，使得研究中壓線路的可靠性時更加簡便[36-38]。但是在研究高壓（）配電系統(tǒng)可靠性時，因為電壓等級的更改、配電系統(tǒng)中器件的不同和配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的改變，則需要重新研究出一套適用于高壓配電系統(tǒng)的簡化公式，不可以直接使用已知中壓配電系統(tǒng)的計算公式，本章將致力于分析簡化算法的研究過程，最終得到簡化公式，并用之進行可靠性指標的計算。高壓配電網(wǎng)通常分片運行，在近似估算情況下，各分片運行高壓配電網(wǎng)可看成相互獨立并簡化為某一典型接線模式。因此，本章的總體思路是將規(guī)模龐大的高壓配電網(wǎng)的計算轉(zhuǎn)化為各分片區(qū)域典型接線總體的算術(shù)平均值，繼而將得到高壓配電網(wǎng)的可靠性指標的計算簡化公式，使得計算過程更加簡便。4.2停電過程和模型假設(shè)停電過程就是當某一元器件停止工作時，開環(huán)操作系統(tǒng)中，在其控制作用下，使得最靠近停止工作的元器件的高位斷路器同時停止工作，閉環(huán)操作系統(tǒng)則使得最靠近停止工作的元器件的全部斷路器同時也停止工作。為了便于計算典型接線可靠性指標，本文考慮簡化可靠性指標的公式，為此做出如下假設(shè)：假設(shè)一：變電站母聯(lián)開關(guān)均為斷開狀態(tài)，斷路器分布在變壓器和線路周圍，斷路器均正常工作，可以有效保護線路和變壓器。假設(shè)二：同一類型的元器件可靠性參數(shù)相同。假設(shè)三：在一個變電站內(nèi)，雖然變壓器的類型和結(jié)構(gòu)不同，但對應(yīng)的等效使用次數(shù)是一致且不變的。假設(shè)四：不考慮電壓變化對可靠性指標的影響。假設(shè)五：不考慮配電系統(tǒng)容量對可靠性指標的影響。假設(shè)六：忽略變電站高壓側(cè)母線故障引起的負荷轉(zhuǎn)供時間（但要考慮高壓單母線不分段情況下的母線停電時間），不考慮低壓側(cè)母線故障的影響。假設(shè)七：不考慮計劃停運的轉(zhuǎn)供時間（但要考慮輻射型線路和變壓器計劃停運時間），多重故障中僅考慮Ⅰ類二次故障。4.3模型推導基于前文對高壓配電網(wǎng)可靠性合理指標的選擇，采用法，本節(jié)分別以型接線和鏈式接線為例分元件推導其故障對系統(tǒng)平均停電時間的貢獻。4.3.1雙T接線在實際應(yīng)用中，型接線被廣泛應(yīng)用的有兩種結(jié)構(gòu)，第一種：配電系統(tǒng)中變電站中每個子系統(tǒng)中包含兩個用于配電的變壓器（升壓、降壓）一般稱之為雙接線，第二種：變電站中每個子系統(tǒng)中包含3個用于配電的變壓器的（升壓、降壓）稱之為3接線。本章以雙接線為例，如圖4-1和圖4-2所示。圖4-1線路接線圖圖4-2變電站接線(1)線路故障：當配電系統(tǒng)中發(fā)生故障在雙型結(jié)構(gòu)的隨機一條線路上，因為雙結(jié)構(gòu)中的線路為并行結(jié)構(gòu)，只要還有線路正常運行，負荷均可以轉(zhuǎn)移至未故障的線路，因此實際的故障時間也就是轉(zhuǎn)移到另外的線路上的時長，則上述情況對系統(tǒng)平均停電時間的影響的計算公式如式（4-1）所示：（4-1）式（4-1）中，和分別為變電站1和2的用戶數(shù)；為線路故障停運率；為單條線路總長度；表示設(shè)備故障時負荷的轉(zhuǎn)供時間。(2)開關(guān)故障：此處開關(guān)一般意義是用于關(guān)合正?；虍惓Ｇ闆r下線路的高壓斷路器。以下斷路器等同于開關(guān)，按照變電站中配電線路的層次結(jié)構(gòu)，將斷路器分為三種類型：前級出站保護高壓斷路器，進站保護斷路器以及低壓保護斷路器。前級出站保護斷路器發(fā)生開關(guān)故障，使得其對應(yīng)送電線路發(fā)生停運，其后的負荷停止供電，不會影響當前變電站的其他送電線路。如果進站保護斷路器發(fā)生開關(guān)故障，受影響的范圍最大，不僅使得其對應(yīng)送電線路發(fā)生停運，同時導致變電站直接停運，則變電站對應(yīng)的所有出站線路均發(fā)生停運，全部負荷均停止供電。其中低壓保護斷路器發(fā)生故障時，受影響的范圍最小，僅僅影響變壓器低壓側(cè)用戶用電。則上述情況下的開關(guān)故障對系統(tǒng)平均停電時間的影響的計算公式如式（4-2）所示：（4-2）式中，為開關(guān)故障停運率。(3)變壓器故障：如果變壓器故障不影響其后的開關(guān)，而是變壓器供電線路上的開關(guān)斷開，則實際的故障時間也就是變壓器負荷轉(zhuǎn)移到另外的線路上的時長，則上述情況下的變壓器故障對系統(tǒng)平均停電時間的影響的計算公式如式（4-3）所示：（4-3）式（4-3）中，為變壓器故障率。(4)單重故障對系統(tǒng)平均停電時間的貢獻：綜上，對于圖4-1和圖4-2的雙接線，各元件一階故障對系統(tǒng)平均停電時間的影響計算公式如式（4-4）所示：（4-4）4.3.2鏈式接線雙鏈典型接線的單線圖和電氣接線圖分別如圖4-3和圖4-4所示：圖4-3單線圖圖4-4電氣接線圖(1)線路故障：與T型結(jié)構(gòu)的區(qū)別是鏈式結(jié)構(gòu)是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，只要線路上某一元器件發(fā)生故障時，線路上的所有負載都將受到影響，需要轉(zhuǎn)移到另外的線路上。具體到某一實例而言，如圖4-3和圖4-4所示，第一種情況：當圖上發(fā)生不可控故障時，由于和變電站之間是鏈式接線結(jié)構(gòu)，變電站受其故障影響，同時停運，同理可得，變電站同樣受其前的影響，也伴隨故障而停運；第二種情況：當產(chǎn)生不可控故障時，同上述，變電站同樣會受其影響，伴隨故障而發(fā)生停運；第三種情況：當產(chǎn)生不可控故障時，由于其與變電站之間是并行結(jié)構(gòu)，所以的一階線路故障對于變電站不會有影響，同樣也不影響變電站；第四種情況：當產(chǎn)生不可控故障時，由于變電站是線路末端，且同樣是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，所以只影響變電站。綜上所述：圖4-3和圖4-4中各線段一階線路故障對系統(tǒng)平均停電時間的影響計算公式如式（4-5）所示：（4-5）(2)開關(guān)故障：前級出站保護斷路器，高壓側(cè)保護斷路器發(fā)生一階故障時，當前變電站所連接線路上的負載以及其后變電站上的負載將受到影響，發(fā)生轉(zhuǎn)移。低壓保護斷路器發(fā)生故障時，受影響的范圍最小，僅僅影響變壓器低壓側(cè)用戶用電。開關(guān)故障對系統(tǒng)平均停電時間的影響計算公式如式（4-6）所示：（4-6）式（4-6）中每一項對應(yīng)圖中虛線圈住開關(guān)的影響。(3)對系統(tǒng)平均停電時間影響的計算公式，同式（4-3）。(4)單重故障對的貢獻：綜上，對于圖4-3和圖4-4雙鏈接線，各元件一階故障對的貢獻如式（4-7）所示：（4-7）高壓配電系統(tǒng)的建設(shè)和運行要求通常要符合：電力系統(tǒng)中任何單個元件的故障都不應(yīng)妨礙電力供應(yīng)，主要系統(tǒng)設(shè)備(如發(fā)電機組、輸電線路或變壓器)故障后，應(yīng)存在可接受的系統(tǒng)狀態(tài)。但是故障發(fā)生的大多數(shù)狀態(tài)為二階故障，即多個元器件或多條線路同時發(fā)生故障（包含計劃外同時故障或計劃內(nèi)同時故障）。所以不能忽視二階故障對于配電系統(tǒng)平均停電時間影響。與輸電網(wǎng)不同，高壓配電網(wǎng)通常分片運行，同時每個片區(qū)的元件數(shù)量不多，因此可以將網(wǎng)絡(luò)等效成串并聯(lián)系統(tǒng)計算二階故障停電時間。其中串聯(lián)系統(tǒng)常用停電時間計算公式已經(jīng)將多階故障考慮在內(nèi)，無須單獨考慮二階故障；并聯(lián)系統(tǒng)二階故障停電時間需要單獨考慮。一般情況下，配電網(wǎng)元件的平均故障率遠小于其平均修復率，兩元件并聯(lián)系統(tǒng)某一元件故障修復期間另一元件故障停電時間如式（4-8）所示：（4-8）式（4-8）中，和分別為元件1和元件1的故障率；和分別為元件1和元件2的故障修復時間。兩元件并聯(lián)系統(tǒng)某一元件計劃檢修期間另一元件故障停電時間如式（4-9）所示：（4-9）式（4-9）中，和分別為元件1和元件2的計劃檢修率；和分別為元件1和元件2的計劃檢修時間。4.3.3二階故障根據(jù)停運時長的長短，可以將二階故障分成：修復負載（RL）、轉(zhuǎn)移負載（TL）。其中RL所用的時間通常遠長于TL所用時間，而且由于二階故障，通常不存在轉(zhuǎn)移路徑，所以RL發(fā)生頻率同樣遠大于TL發(fā)生的頻率。因此本文忽略TL故障類型，只考慮RL故障。常見二階故障產(chǎn)生結(jié)構(gòu)：①線路并聯(lián)，如圖4-5（a）所示，②變壓器并聯(lián)，如圖4-5（b）所示，其中開關(guān)簡記為開，線路簡記為線，斷路器簡記斷。（a）線路并聯(lián)（b）變壓器并聯(lián)圖4-5涉及二階故障的常見接線形式（1）一階故障修復時并聯(lián)器件同時故障：在某器件發(fā)生某一階故障后，檢修該器件時發(fā)生另一器件同時故障。①線路并聯(lián)結(jié)構(gòu)上的二階故障主要類型分為：線并聯(lián)線、線并聯(lián)開及開并聯(lián)開。其對系統(tǒng)平均停電時間影響的計算公式，如式（4-10）所示：（4-10）式（4-10）中，開關(guān)的修整時長記為，線路修整時長記為。②變壓器并聯(lián)結(jié)構(gòu)上的二階故障主要類型分為：開并聯(lián)變、開并聯(lián)開及斷并聯(lián)斷，其對系統(tǒng)平均停電時間影響的計算公式，如式（4-11）所示：（4-11）式（4-11）中，變壓器修整時長記為。（2）計劃檢修時并聯(lián)器件同時故障：在某器件計劃檢修而停運后，發(fā)生另一器件同時故障。①線路并聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)生二階故障對系統(tǒng)平均停電時間影響的計算公式，如式（4-12）所示：（4-12）式（4-12）中，計劃內(nèi)開關(guān)檢查頻率記為，持續(xù)平均時長記為；計劃內(nèi)線路檢查頻率記為，持續(xù)平均時長記為。②變壓器并聯(lián)結(jié)構(gòu)發(fā)生二階故障對系統(tǒng)平均停電時間影響的計算公式，如式（4-13）所示：（4-13）式（4-13）中，計劃內(nèi)變壓器檢查頻率記為，持續(xù)平均時長記為。對安裝有不同頻率或電壓的兩頭回路的線路而言，發(fā)生二階故障對系統(tǒng)平均停電時間影響的計算公式，如式（4-14）所示：（4-14）對并聯(lián)結(jié)構(gòu)運行的變壓器而言，發(fā)生二階故障對系統(tǒng)平均停電時間影響的計算公式，如式（4-15）所示。（4-15）對上述兩種結(jié)構(gòu)同時存在的結(jié)構(gòu)而言，發(fā)生二階故障對系統(tǒng)平均停電時間影響的計算公式，如式（4-16）所示。（4-16）4.4公式匯總及算例根據(jù)上述故障發(fā)生時的分析計算，不同配電（高壓）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可靠性（以系統(tǒng)平均停電時間為代表）計算公式如表4-1所示。表4-1典型結(jié)構(gòu)可靠性（系統(tǒng)平均停電時間）計算結(jié)果典型接線平均停電時長平均停電時長3T+3站+3變——3T+2站+3變——雙T+3站+2變雙T+2站+2變雙輻射+1站+2變表4-2典型元件可靠性參數(shù)元器件故障頻率（次/月）修復時長（小時/次）檢查頻率（次/月）檢查時長（小時/次）線路0.002230.01334變壓器0.01900.5757斷路器0.01430.5825母線0.0016370.511假設(shè)器件發(fā)生故障而停止運行的負載轉(zhuǎn)移時長為10分鐘，計劃檢查而停止運行的負載轉(zhuǎn)移時長也為10分鐘，典型元件可靠性參數(shù)已知。將典型元件可靠性參數(shù)表中的數(shù)據(jù)代入公式得到對應(yīng)的結(jié)果，如表4-3所示：表4-3常見結(jié)構(gòu)可靠性（系統(tǒng)平均停電時間）計算結(jié)果接線模式線路長度一階故障/[min/(戶·年)]二階故障/[min/(戶·年)]合計/[min/(戶·年)]3T+3站+3變51030800.700.801.202.2000000.700.801.202.203T+2站+3變51030800.600.701.102.1000000.600.701.102.10雙T+3站+2變51030800.700.801.202.200.800.871.262.871.501.672.465.07雙T+2站+2變51030800.600.701.102.100.800.871.262.871.401.572.364.97雙輻射+1站+2變51030800.600.701.102.100.800.871.262.871.401.572.364.974.5本章小結(jié)從可靠性指標結(jié)果表中可以看出，當接線模式一致時，線路長度變長，數(shù)值也變大；當線路長度相同，接線模式不一致時，3T+2站+3變的接線方式的數(shù)值最小。所以，在本章所研究的幾種接線方式中，3T+2站+3變的接線方式收到故障的影響最小，從而更加可靠。5總結(jié)本文從分析高壓輸電網(wǎng)典型接線模式可靠性評估著手，研究了高壓配電網(wǎng)典型接線模式及其可靠性評估的方法，主要工作體現(xiàn)在以下方面：1. 學習并討論了目前有關(guān)可靠性的知識，包括可靠性基本概念、可靠性指標、可靠性參數(shù)、可靠性評估步驟等研究現(xiàn)狀。2. 著手計算了配電網(wǎng)的可靠性指標，從而發(fā)現(xiàn)效果最佳的接線方式，為進一步研究打下基礎(chǔ)。3. 充分儲備針對高壓配電網(wǎng)可靠性評估這一課題要建立的模型，分析比較不同的算法，最終得到簡化公式。4. 本文從高壓配電網(wǎng)接線方式和可靠性計算兩個方面分析討論了這一課題，并未分析經(jīng)濟因素、管理因素等全方位多角度解決工程問題。

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