配电网供电可靠性定量评估及负荷转供优化方法

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年9月第26期   作者:白婷
[导读] 为提高电力供应质量效率,降低故障损失,提出配电网供电可靠性定量评估及负荷转供优化方法。
       白婷
       国网黄化供电公司运检部   青海省尖扎县  811200
       摘要:为提高电力供应质量效率,降低故障损失,提出配电网供电可靠性定量评估及负荷转供优化方法。采用最小路径法,结合RAMSES软件工具,通过选取各种指标,定量评估配电网供电可靠性,设置失电负荷损失小、开关动作次数少、网络损耗小三个目标函数,并在网络拓扑和设备容量两个约束条件下,利用遗传算法求解目标函数,得出负荷转供优化方案。实验结果表明,所提方法的可靠性指标较低,能够直接反映电力供应对供电可靠性的影响,提高电力供应质量效率,降低故障损失。
关键词:配电网;供电可靠性;定量评估;负荷转供
中图分类号:TM125.5    文献标识码:A

1配电网供电可靠性定量评估研究
        配电网供电可靠性是指配电网能够满足用户电力及电能需求能力的度量。采用解析方法中的最小路径法,并结合RAMSES软件工具进行配电网供电可靠性定量评估。RAMSES是一种针对大型电力系统规划和运行的可靠性计算软件。最小路路径法过程如下:
        步骤1:初始化操作,导入原始数据。
        步骤2:利用深度优先搜索算法搜索各个负荷点可能的供电路径;
        步骤3:求取电源点到负荷点的最小路径;
        步骤4:将非最小路径元件的故障影响等效到最小路径节点;
        步骤5:计算各负荷点的可靠性指标;
        步骤6:根据各负荷点的可靠性指标计算系统的可靠性指标。系统可靠性指标具体如下:

        公式中,代表负荷点的平均停电概率;代表负荷点每次停电的平均停电持续时间;代表负荷点年平均停电时间。
2负荷转供优化方法
        在对配电网供电可靠性定量评估后,判断配电网当前状态,一旦评估出的结果不可靠,就需要进行负荷转供。负荷转供优化方法实际上是一个多目标的优化问题,即在多个条件的约束下,以一种智能算法,求取目标函数的最优解。具体过程分为三个步骤,即目标函数建立、约束条件给出和目标函数求解。下面针对这三个步骤进行具体分析。
2.1目标函数建立
        目标函数是要实现的目标。在本研究中,设立的目标函数有三个,即失电负荷损失小、开关动作次数少、网络损耗小。下面进行具体分析。

        式中:代表配电网拓扑结构;代表辐射状结构配电网。代表流过设备的实际电流;代表设备安全运行允许的电流最大值。
2.3目标函数求解
        目标函数求解,即求取目标函数的最优解。采用智能算法中的遗传算法进行。遗传算法是一种在达尔文进化论的启发下而发明的一种进化算法,通过不断地变异、交叉和选择,从而得到最优结果。遗传算法基本流程如图1所示。

        根据表1中的数据可知,解析方法的SAIDI、SAIDI和CAIDI可靠性指标较大,人工智能方法的SAIDI、SAIDI和CAIDI可靠性指标次之,而相比两种方法的分析结果,所提方法的SAIDI、SAIDI和CAIDI可靠性指标较低,表明所提方法直接反映了电力供应对供电可靠性的影响,有效提高电力供应质量效率,降低故障损失。
4结束语
        配电是电力供应和用户用电之间的过渡环节,该环节一旦出现问题,将直接影响电力供应,因此为提高电力供电质量,需要进行可靠性评估,并进行负荷转供,以维持电力供应。为此提出配电网供电可靠性定量评估及负荷转供优化方法。采用最小路径法,定量评估配电网供电可靠性,通过建立目标函数,并设置约束条件,利用遗传算法求解目标函数,得出负荷转供优化方案。该研究能够有效提高电力供应质量效率,降低故障损失。
参考文献
[1]何汉文, 伍肇龙, 容慧娴,等. 基于转供通道关联矩阵的配电网供电能力评估方法[J]. 广东电力, 2019, 32(08):92-100.
[2]欧阳森, 陈丹伶, 吴裕生. 计及负荷重要程度的含DG配电网可靠性评估[J]. 电力电容器与无功补偿, 2019, 40(02):95-100.
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