基于非时序蒙特卡洛模拟法的配电网可靠性评估研究

论文摘要

随着城乡经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,用户对供电可靠性的要求越来越高。配电系统处于电力系统的末端,是连接系统和用户的枢纽,其可靠性直接影响用户的电能质量。据文献统计,80%的停电事故是由配电网络环节故障引起的。因此,对配电网进行可靠性评估的算法研究,找出薄弱环节及解决措施,改善电力工业生产技术和管理,并对此网络进行改造,对保证供电质量、提高电力企业经济效益和社会效益有着重要的实际意义。然而,配电网具有元件众多、结构繁琐复杂的特点,如何快速而准确地进行配电网可靠性评估已成为一项非常艰巨而重要的任务。针对配电网结构特点本文展开了如下可靠性评估研究工作：（1）在大量查阅文献资料的基础上,介绍了国内外配电网可靠性评估的研究和发展现状,阐述了配电网可靠性评估的内容和意义、以及本文所完成的工作和任务。（2）介绍了配电网的基本概念,紧接着详细叙述了配电网元件可靠性的特征和不同属性元件的评估模型,列出了配电网元件和系统的可靠性评估指标并说明了评估研究中的一些条件假设。（3）阐述了将复杂配电网简化成简单配电网的等值过程,在此基础上运用了FMEA法对简单辐射状配电网在不同运行方式下的评估对比分析。（4）详细介绍了蒙特卡洛模拟法的基本概念和抽样方法及收敛准则,采用了非时序蒙特卡洛模拟仿真算法,运用MATLAB语言编制了相应的程序,通过对IEEE RBTS-6可靠性评估及F1母线系统在不同运行方式下的评估分析,评估结果表明该方法的有效性和实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 可靠性工程的概念和发展
• 1.2.1 可靠性工程的概念
• 1.2.2 可靠性工程的发展
• 1.3 配电网可靠性研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 配电网可靠性评估方法
• 1.5 配电网可靠性评估研究的任务
• 1.6 配电网可靠性评估内容
• 1.7 本文的主要工作
• 第2章 配电网可靠性评估原理
• 2.1 配电网基本概念
• 2.2 元件可靠性特征
• 2.2.1 不可修复元件的可靠性特征量
• 2.2.2 可修复元件的可靠性特征量
• 2.2.3 可修复元件可靠性特征量之间的关系
• 2.2.4 元件组故障率分析
• 2.3 配电网可靠性评估中的元件模型
• 2.3.1 功率元件
• 2.3.2 操作元件
• 2.4 配电网可靠性评估指标
• 2.4.1 负荷点可靠性指标
• 2.4.2 系统可靠性指标
• 2.5 配电网可靠性计算的一些条件假设
• 2.6 小结
• 第3章 配电网结构分析
• 3.1 配电网的基本结构
• 3.2 复杂配电网络的等值原理
• 3.2.1 简单辐射型主馈线分析
• 3.2.2 复杂配电网络的等值简化
• 3.3 简单配电网FMEA评估法
• 3.3.1 FMEA概念
• 3.3.2 典型辐射状配电网FMEA法评估
• 3.3.3 有备用电源、手动分段的配电网FMEA法评估
• 3.4 小结
• 第4章 非时序蒙特卡洛模拟评估法
• 4.1 蒙特卡洛仿真法分类
• 4.1.1 时序仿真法
• 4.1.2 非时序仿真法
• 4.1.3 准区域仿真法
• 4.2 蒙特卡洛模拟法基本原理
• 4.3 蒙特卡洛随机数产生原理
• 4.4 蒙特卡洛随机变量抽样方法
• 4.5 蒙特卡洛模拟法收敛准则
• 4.6 配电网可靠性的非时序蒙特卡洛仿真法
• 4.7 小结
• 第5章 算例分析
• 5.1 算例结构图及原始数据
• 5.2 计算结果
• 5.3 灵敏度分析
• 5.4 小结
• 结论与展望
• 结论
• 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文