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配電系統可靠性的評估和分析
更新时间:2020-01-29 发布:www.1024sj.com

 :作爲電力系統靠得住性評估的重要組成部門,配電系統靠得住性評估可覺得城市電網計劃、運行和改造提供依據。針對廣州東區供電局10kV配電系統典型網絡結構和運行方式,在靠得住性模子和方式、綜合分析、增強性措施等方面進行了深進的分析和研究,認爲影響配電系統靠得住性水平的主要身分是配電系統的接線方式、備用電源的位置和裝備元件的靠得住性水平等。


1 配電系統裝備靠得住性評估的原始參數
  在靠得住性評估中,元件可分爲可修複元件(re-pairablecomponent)和不成修複元件(non-re-pairablecomponent)兩類。電力系統中的年夜部門元件屬于可修複元件。在配電系統中,可修複元件主要包括斷路器、母線、排擠線路、電纜線路、隔脫離關、負荷開關和配電變壓器等。
憑據元件狀態的劃分,肯定其基本指標如表1所示。

2 配電系統靠得住性評估的模子和算法
  對于配電變壓器、排擠線路、電纜線路等元件,一般采用三狀態模子,如圖1(a)所示,將計劃檢修狀態和強制停運狀態合並成故障狀態,獲得元件的兩狀態等效模子,如圖1(b)所示。



N—運行狀態;N′—正常運行狀態;F—故障狀態;F′—強制停運狀態;R—計劃檢修狀態;λ—故障率;λ′—強制停運率;λ″—計劃檢修率;μ—修複率;μ′—強制停運修複率;μ″—計劃檢修修複率
  憑據Markov進程的基來源根基理和等效轉移率的概念,狀態之間的等效轉移率和修複率的計較關系劃分爲:

  配電系統運行時,其裝備元件的故障率受外界天氣條件的影響很年夜,在建立元件靠得住性評估模子時,還應斟酌天氣條件身分的影響。斟酌天氣條件影響的元件故障率爲:

式中N———正常天氣的期看延續時間;
S———惡劣天氣的期看延續時間;
λe———惡劣天氣時元件的故障率;
 λz———正常天氣時元件的故障率。
3 10kV配電系統靠得住性評估選例說明
  今朝,廣州供電分公司東區供電局配電網絡共包括配電變壓器3868台,10kV饋線180多條,線路累計長達942km,其中電纜線路792km。本文拔取其中一條典型饋線燕塘F28加以研究。該饋線的接線圖如圖2所示。
  筆者對廣州地域10kV配電系統元件的靠得住性參數進行了普遍的搜集、整理和深進的分析,同時連系國內外部門文獻所提供的靠得住性原始參數,肯定了該配電系統靠得住性評估的原始參數,如表2所示[4]。
  哄騙配電系統靠得住性評估軟件對該饋線進行計較,獲得系統靠得住性指標:系統每戶平均停電頻率fSAIFI爲20.1927次/a,系統每戶平均停電延續時間tSAIDI爲62.5689h;用戶平均停電頻率fCAIFI爲20.1927次/a,用戶平均停電延續時間tCAIFI爲3.0986h,平均供電可用率(ASAI)爲0.992857,平均供電不成用率(ASUI)爲0.00714257。負荷點靠得住性指標數據如表3所示。

4 靠得住性評估綜合分析和增強性措施研究
  配電系統的靠得住性水平與系統的接線方式緊密親密  相關。在各類分歧的接線方式下,配電系統的靠得住時間,使系統和用戶的平均停電延續時間均削減了近一半,同時也使系統的平均供電靠得住率提高了0.34%。



  與方式2相比,方式3在主幹線路的兩側加裝了負荷開關。當元件故障時,負荷開關沒法帶電切除負荷;但當對元件進行計劃檢修時,負荷開關可帶電切除故障,實現檢修點與負荷點之間的有用隔離,進一步縮短了系統和負荷點的停電時間和頻率,提高了供電的可用率。
  與方式1相比,方式4和方式5劃分在分支線路上加裝了隔脫離關和負荷開關。由于主幹線路上沒有分段隔離裝配,在故障時,仍需經由過程線路首真個斷路器才能實現電源端和負荷點之間的有用隔離,是以,對系統靠得住性指標的改善不是很年夜。負荷開關和隔脫離關自身的故障率和故障時間的影響,有時還將致使系統靠得住性水平下降。
  與方式2相比,方式6在主幹線路兩側加裝隔脫離關的根蒂根基上,又在分支線路首端增加了隔脫離關。分支線路首端隔脫離關的投進,實現了故障點和負荷點之間的隔離,縮短了負荷點恢複供電的時間,提高了系統的靠得住性水平。
  與方式3相比,方式8在主幹線路兩側加裝負荷開關的根蒂根基上,又在分支線路首端增加了負荷開關。在這類接線方式下,系統和負荷點的靠得住性指標已比力理想。與方式1相比,fSAIFI下降了30.78%,tSAIDI下降了49.44%,tCAIDI下降了26.97%,平均供電可用率(ASAI)也提高了0.37%。
  與方式8相比,方式7在分支線路的首端裝設了熔斷器,削減了分支線路故障對其它負荷點靠得住性指標的影響,使用戶和系統的各項靠得住性指標均獲得了進一步的改善。
  方式8和方式9劃分計較了有、無轉供備用電源情況下系統的靠得住性指標。從計較成效可以
看出,備用電源的投進可縮短用戶和系統的平均故障時間。其主要緣由是:當元件發生故障時,經由過程分段裝備隔離和備用電源轉供,極年夜地縮短負荷點恢複供電的時間,從而提高了系統的靠得住性水平。
5 結論
  在對典型饋線進行靠得住性評估量算和綜合分析的根蒂根基上,得出以下結論:
  a)配電系統的靠得住性水平與配電系統的接線方式緊密親密相關。在經濟條件允許的情況下,可增設斷路器、熔斷器、負荷開關或隔脫離關等分段裝配來提高配電系統的靠得住性水平。由于這類方式將增加投資,在現實運用中應斟酌經濟性和靠得住性的協調問題。
  b)備用電源的位置也是影響配電系統靠得住性水平的重要身分。適當增加電源轉供點,可縮短故障後負荷點的恢複供電時間,從而提高配電系統的靠得住性水平。
  c)裝備元件的靠得住性水平也將直接影響到系統整體的靠得住性水平。下降元件故障率和故障時間,可有用改善系統的靠得住性指標。

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