基于半马尔科夫的配电网可靠性的分析

论文摘要

配电系统可靠性是整个电力系统的运行特性及其可靠性的集中体现。对配电系统可靠性的研究和应用,是保证供电质量、实现电力工业现代化的重要手段,对促进和改善电力工业生产技术和管理,提高经济效益和社会效益,进行配电网络的建设和改造有着重要的指导作用。由于配电系统直接与用户相连,对用户的供电可靠性的影响最大。因而,对配电系统进行可靠性评估,提高配电系统的可靠性水平有着十分重要的意义。本文详细介绍了配电系统可靠性的定量评估和经济评价方法。并结合抚顺石化公司化工塑料厂的配电网络描述了工厂行业的配电特点、供电电源的要求及主配电所的配电方式。重点分析了影响电网可靠性的因素及其评估方法,构建功率元件以及操作元件的可靠性模型。针对现场配电网络的复杂性,提出了复杂网络的上行和下行的等效简化方法,为配电网的可靠性分析奠定了基础。对配电系统故障时间分布不确定的特点,提出了一种基于半马尔科夫过程的可靠性经济评估通用方法。在此基础上,建立了元件寿命、预防维修时间和修理时间服从任意分布的可靠性评估模型；引入了用户停电损失函数研究系统在不完善预防维修情况下的停电损失。本文在广泛阅读国内外配电系统可靠性分析相关文献的基础上,采用半马尔科夫评估配电网的可靠性。通过实例验证了该方法的有效性,显示出该方法对Homogenous Markov和Weibull Markov算法的兼容性、有效性,同时更清晰地反映了元件故障持续时间分布对系统可靠性经济指标的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本课题的研究背景
• 1.3 国内外研究的现状
• 1.3.1 配电系统可靠性的定量评估
• 1.3.2 配电系统可靠性的经济评价
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 现场的配电网络
• 2.1 概述
• 2.2 配电网的常见接线方式
• 2.3 配电网的负荷及特性
• 2.3.1 配电网的负荷
• 2.3.2 配电网的负荷特性
• 2.4 配电网的发展方向
• 2.5 工厂行业供配电特点及典型网络
• 2.5.1 工厂行业的配电特点
• 2.5.2 工厂行业对供电电源的要求
• 2.5.3 企业内的主变电所及配电方式
• 第三章 影响工厂电网可靠性的因素及其评估
• 3.1 系统可靠性概述
• 3.2 可靠性经济学在配电系统中的应用
• 3.3 可靠性投入与获利之间的关系
• 3.4 影响电网可靠性的因素
• 3.5 元件可靠性的研究
• 3.5.1 元件故障的分布函数
• 3.5.2 元件的可靠性指标
• 3.5.3 元件状态的马尔科夫过程
• 3.6 配电系统可靠性评估的模型
• 3.6.1 功率元件的可靠性模型
• 3.6.2 操作元件的可靠性模型
• 3.6.3 负荷模型
• 3.7 配电系统可靠性评估的指标
• 3.7.1 负荷点的可靠性指标
• 3.7.2 系统的可靠性指标
• 3.7.3 两元件系统的状态空间分析
• 3.8 本章小结
• 第四章 复杂配电网络的简化
• 4.1 简单配电网的拓扑结构及其可靠性评估
• 4.2 简单配电网的可靠性评估
• 4.3 复杂配电网的可靠性等值
• 4.3.1 复杂配电网的上行等效过程
• 4.3.2 复杂配电网的下行等效过程
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于半马尔科夫配电系统可靠性的经济评估
• 5.1 配电系统可靠性经济评价的原则
• 5.2 可靠性经济评价的方法
• 5.3 可靠性评估的半马尔科夫模型
• 5.4 不完善预防维修情况
• 5.5 可靠性经济评估
• 5.5.1 用户停电损失函数（CDF/SCDF）
• 5.5.2 可靠性经济评估指标
• 5.6 算例分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 本文的结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢