乔媛娇
内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局 内蒙古 包头市 014030
摘要：电力配电系统在总电力系统之中占有重要地位,通过配电系统可以将电能输送到预先设计好的目标地点.在配电系统中,配电设备与基础设施可以帮助改变电能的电压,以合理化的方法将电能分配到指定位置.随着配电网络逐渐完善,一些已有的技术问题被解决,而后一些全新的配电系统问题随之形成,为了清除配电系统中的现有问题,相关工作人员可以选择进行可靠性评估工作,对配电可靠性加以评价。
关键词：电力配电系统；可靠性；评估
1引言
当前我国在规划配电系统的过程中，一般都不设置具体的可靠性目标，而是采用隐性处理的方式，这样配电系统在投入使用时，就需要花费大量资金维护供电的可靠性。为了避免这种规划方式的弊端，需要采用科学的手段对配电系统可靠性进行评估，按照实际需求对电力资源进行合理分配，减低供电费用，提升配电系统运行的可靠性。
2配电系统可靠性评估方法
2.1基本分析法
在实际应用过程中，基本分析法又包括解析法和蒙特卡罗法。解析法主要是利用故障枚举法进行状态选择，然后计算出可靠性指标；蒙特卡罗法则是采用抽样法进行状态选择，利用统计方法计算出配电系统的可靠性指标。故障枚举法就是列举一个与故障率差不多的故障重数，从而计算出配电系统的可靠性指标。例如，在配电系统实际运行过程中，架空线路的故障率为1%，那么，在计算配电系统的可靠性指标时，只要选取故障重数为2，就能够比较精确地算出配电系统的可靠性指标，从而具体分析配电系统中架空线路运行的安全性，避免因架空线路出现问题而影响配电系统的运行或整个电网的安全。因此，在采用故障枚举法时，要注意选取合适的故障重数，这样才能保证可靠性指标的准确度。
2.2最小路径
任意两个节点之间的一组弧或无向弧是两个节点之间的路径。如果从线上移除任何弧，则无法形成路径。我们称这条线为最小的道路。最小路径方法通常是在最小路径原则下的快速评估工作。基本原理和思路是根据网络的具体情况找出每个负载点的最小路径，以及非最小路径的组件故障对负载点可靠性的影响，然后计算到最小路径。使得每个负载点只能在最小路上的组件和节点上进行计算，从而获得节点的可靠性指标，由此通过该方法获得每个负载点的最小路径。整个系统的组成部分基本上分为两大类，一类是最小道路上的组成部分，另一类是非最小道路上的组成部分。
2.3故障遍历算法
故障遍历算法属于应用效率相对比较低的方法，其分析基础主要是遍历技术。评估人员可以以故障点的具体时间为标准，对故障点进行分类，包括故障时间与隔离时间相同、故障时间没有受到故障问题本身的影响，故障时间为切换操作时间与隔离时间相加的数值、故障时间与修复故障时间相同四种情况。将故障点设置为起点，开展搜索工作，在断路器出现后可停止搜索，对负荷点进行标注，分别标注成d类、c类与b类三种，剩余的负荷点可直接被标注为a类，只有a类负荷点被看作是正常负荷点。对全部故障时间进行遍历处理工作，确定系统的可靠性信息。根据已知的动态型拓扑结构确定配电操作系统与电源的具体状况，进一步分析电压的越险状况以及电力线路的实际容量。
2.4改进算法
随着科学技术的发展和社会的进步，可靠性分析方法的要求也越来越严格，在采用基本分析法计算可靠性指标的过程中还存在一些问题。为了保证可靠性指标的准确度，对基本分析法作了一些改进和创新，并对配电系统的可靠性分析模型进行了改进。
这种新的分层结构网络等值算法适用于比较复杂的配电系统，它将网络元件和分支子馈线组合成结点和线路两种元件，利用层状的数据结构分析这两种元件之间的关系，从而避免了直接描述的复杂性。同时，在可靠性评估方法上也作了一定程度的改进，在利用解析法和蒙特卡罗法的基础上提出了一种新型的配电系统评估算法，这种算法适于计算机应用。由于这种算法考虑了配电系统运行中的诸多因素，因此，计算结果能够为配电系统的规划和运行提供大量的有效信息支持，有利于配电系统安全管理人员发现配电系统的薄弱环节，从而采取相应的措施提高配电系统运行的安全水平。
2.5最小割集方法
最小割集方法是计算可靠性的常用方法之一。最小割集是在所研究的系统中包含最少和最必要的底部事件的割集，并且所有最小割集的完整集合描述了系统的所有故障。该方法将要研究的组件故障集限制在最小切割集内，从而最小化分析所需的故障事件的数量。定义了直接切割集和间接切割集，并通过两种类型的切割集描述了组件状态对配电系统可靠性指标的影响，从而对组件故障模式的影响进行了分析。系统可以限制在最小切割设置范围内。因此，计算量显着减少。基于最小割集理论，提出了一种通用的配电系统可靠性评估算法，该算法易于通过计算机实现。通常，最小割集方法的计算密集度低于FMEA方法。但对于具有复杂分支馈线的大型配电系统，最小割集方法的计算仍然非常大。
2.6网络等值法
根据现代配电网的基本特点，工作人员可选择应用网络等值法完成评估配电网络的相关工作。一般电力系统使用的配电网系统都是有副馈线与主馈线构成的。根据配电网具有的结构性特点，评估人员可以根据配电网络的实际情况，用等效元件来对其加以表示，进而简化配电网，简化后的配电网可以被看作简单的主馈线系统，其呈现出辐射形状。技术人员首先需要开展向上等效工作，评估上层元件受到下层元件的具体影响，在处理副馈线系统时，可以直接使用等效分支线对其加以替代，逐层完成配电网的分析工作。配电网被简化之后，分析工作难度也被降低处于配电网不同位置的负荷点也可被关注并分析。
3配电系统可靠性评估研究挑战
配电系统可靠性的研究起步较早，已经发展了比较系统的理论与分析方法，但仍然有不少问题有待研究或进一步研究。随着分布式电源和电动汽车在配电系统中的渗透率逐步提高，传统的无源配电系统逐步进化为有源的、主动配电系统；另一方面，配电市场和零售市场的发展使配电系统规划和运行进一步复杂化。这些因素为配电系统可靠性评估提出来新的问题甚至挑战。
(1)配电系统覆盖的地理范围大，元件众多，量测配置不完整，用于可靠性评估的数据的完整性和准确性无法保证。怎样收集和处理原始数据，以及研究满足投资约束和经济可行性的量测配置方案，以改善整体数据的完整性和准确性。
(2)可靠性指标有待进一步补充和完善。瞬时停电、电压骤降或频率突变等均会对用户设备造成影响，但现有的可靠性指标尚未计及这些因素的影响。
(3)需要研究小概率事件对配电系统可靠性的影响p。一般而言，多重故障属于小概率事件，但在极端恶劣的气象条件下，有可能发生元件故障的“聚集效应”，这样就需要适当考虑这种情形。
(4)针对包括分布式电源和电动汽车的主动配电系统，发展系统可靠性评估理论与方法体系。
结束语
综上所述，电力系统可靠性评估将广泛地应用于电力系统规划、设计、运行、检修等过程，用于检测和监管整个系统及其内部设备潜在的危险，预计危险的可能性以及对人身、经济财产损失的严重性，并确定消除或减少危险的方法。随着电力系统及电力市场的飞速发展，电力系统可靠性评估必将成为电力工程界最为关心的问题之一，在未来的电力系统中发挥越来越重大的作用。
参考文献：
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