配电系统可靠性评估及优化研究

论文摘要

配电系统作为电力系统中直接与用户连接的一环，对供电可靠性的影响最大，80％以上的用户停电故障是由配电系统故障引起的。因此，本文着重于研究配电系统的可靠性评估以及其开关优化配置问题。本文所做工作如下： 1．介绍了配电系统可靠性研究的基本内容和意义、可靠性评估和开关优化配置的研究现状，以及试验设计方法的发展。 2．综述了配电系统可靠性评估和可靠性经济学的基础理论，并介绍了可用于可靠性评估的各项指标。 3．提出了一种基于简化网络模型的中压配网可靠性评估算法。该算法根据复杂配网特点将网络分块，块具有整体性，块内元件故障后果一致。然后将块等效为简单的支路，形成简化网络模型。在简化网络模型上，可以高效地进行故障模式分析，可靠性评估效率提高，评估结果信息丰富。 4．开关优化配置属于可靠性优化问题。根据可靠性与经济性相协调的原则，本文还提出了一种开关优化配置的家族优生学算法。家族优生学算法结合了在生产、科研和管理等领域都十分有用的正交试验设计法，是遗传类算法的新进展。该算法相对于传统的遗传算法，收敛速度快，更容易搜索到全局最优解。同时，在相关研究和大量实验的基础上对初始种群的产生方法、遗传操作进行了改进。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 基本概念和研究内容
• 1.2.1 可靠性与可靠性工程
• 1.2.2 电力系统可靠性
• 1.2.3 配电系统可靠性
• 1.3 配电系统可靠性研究的意义
• 1.4 配电系统可靠性评估研究现状
• 1.5 配电系统开关优化配置的研究现状
• 1.6 试验设计方法的发展
• 1.7 本文的主要工作
• 第2章 配电系统可靠性基础理论
• 2.1 引言
• 2.2 元件可靠性模型及其基本概念
• 2.2.1 可修复元件的主要可靠性指标
• 2.2.2 故障率修复率为常数时可靠性指标间的关系
• 2.2.3 元件的状态空间图
• 2.3 简单系统分析
• 2.3.1 串联系统分析
• 2.3.2 并联系统分析
• 2.4 配电系统可靠性指标
• 2.4.1 基本指标
• 2.4.2 用户相关的指标
• 2.4.3 负荷和电量有关的指标
• 2.5 配电系统中的可靠性经济学
• 2.6 本章小结
• 第3章 基于简化网络模型的中压配电网可靠性评估方法
• 3.1 引言
• 3.2 网络模型的简化
• 3.2.1 网络分块
• 3.2.2 简化配网模型
• 3.3 基于简化网络模型的潮流计算
• 3.3.1 配网潮流计算的数学模型
• 3.3.2 简化潮流计算模型
• 3.3.3 配网潮流计算方法
• 3.3.4 潮流计算步骤
• 3.4 可靠性评估
• 3.4.1 故障模式分析
• 3.4.2 算法流程
• 3.4.3 算法分析
• 3.5 算例
• 3.6 本章小结
• 第4章 配电网开关优化配置的家族优生学算法
• 4.1 引言
• 4.2 配网开关优化配置的数学模型
• 4.2.1 投资费用
• 4.2.2 运行维护费用
• 4.2.3 停电损失费用
• 4.2.4 数学模型
• 4.3 家族优生学算法基本原理
• 4.3.1 家族优生学算法的产生
• 4.3.2 家族优生学算法的步骤
• 4.3.3 各步骤的具体实现
• 4.3.4 正交试验设计方法和正交交叉
• 4.4 基于家族优生学算法的开关配置优化
• 4.4.1 编码
• 4.4.2 初始种群的产生
• 4.4.3 交叉操作
• 4.4.4 变异操作
• 4.5 算法流程
• 4.6 算例
• 4.7 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文
• 致谢