河海大学本科毕业设计中期报告.doc

本科毕业设计（论文）中期报告毕业设计题目：分布式电源并网对配电系统可靠性的影响专业年级：姓名：学号：指导老师：二〇〇八年三月中国南京分布式电源并网对配电系统可靠性的影响一、研究背景与意义配电系统处于电力系统的末端，是向用户分配电能和供给电能的重要环节，包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电网络及其设备。所谓配电系统可靠性，实质上就是研究直接向用户供给电能和分配电能的配电系统本身及其对用户供电能力的可靠性[1]。供电可靠性指标是供电企业对用户的供电能力和企业自身设备健康状况、管理水平的综合反映。在我国，随着科学技术的发展，人民生活水平日益提高，用户对供电可靠性的要求越来越高，供电可靠性问题越来越为人们所关注。因此提高供电系统供电可靠率的研究是保证供电质量，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，进行城市网络建设和改造都有着重要的作用。近年来，分布式发电(DG—distributedgeneration)技术以其独有的环保性和经济性引起人们越来越多的关注。传统的配电网是单电源的辐射状系统，DG的接入改变了原有配电网的结构，使之成为多电源的网状网络，配电网中各支路的潮流不再是单方向地流动，因此，DG的引入将会给整个电网带来深刻的影响。除了各种形式的DG技术本身还有待进一步研究和完善外，从DG与传统电网连接的角度，必须针对含有DG的电网规划与运行方式、继电保护、安全及可靠性、对控制中心的影响等一系列问题进行深入的研究。英国、美国、日本等发达国家，在进行能源结构调整过程中，已经把DG技术放在了相当重要的位置上。在我国，充足保障电力供应对经济的持续发展必将起到决定性作用，在已建中央电站及电网的基础上，大力发展DG技术将是我国电力系统未来发展的必然趋势。二、国内外研究现状传统配电网可靠性评估方法．1解析法故障后果分析法[1]是利用元件的可靠性数据，建立故障模式后果表，然后逐个分析各个故障事故及后果，最后综合形成可靠性指标，只适用于较简单配电系统的可靠性评估。对带有复杂分支馈线的系统，由于故障模式太多，直接使用FMEA法有一定困难。文献[2,3]提出了利用网络等值法对复杂网络进行等效简化的方法,其主要思路是将带子馈线的问题通过等值转化为不带子馈线的问题，然后用FMEA法求解等值后的可靠性指标。文献[4,5]提出基于最小路的配电系统可靠性评估算法，但当系统复杂时，花费时间长。文献[6]提出的故障扩散法是在故障后果分析法的基础上，通过判断故障的影响范围来进行可靠性评估的，对带子馈线的配电网络可靠性计算十分有效。它的缺点仍然是计算量很大。由于实际应用中常常需要考虑容量的约束，如过负荷或电压越界等，所以，有必要考虑容量约束的评估算法[7]。故障遍历算法[8]是基于故障枚举思想，并利用遍历技术而发展成的一种可靠性评估方法，能更好地适应配电系统可靠性的实时评估和优化，缺点是计算过程复杂。文献[9]在文献[6]的基础上提出了复杂中压电网的分块算法，大大减少计算时间。为了解决解析法在复杂配电网中应用时遇到数据录入工作繁琐、进行转供方案搜索所需的计算时间等困难，文献[10]提出了大规模配电网可靠性指标的近似估测算法。2.1.2蒙特卡洛模拟法在电力系统的可靠性评估中，分析过程一般由3个步骤组成：(1)状态选择；(2)状态估计；(3)计算指标。对于蒙特卡洛法和解析法而言，状态估计过程在这两种方法中都是相同的，即对每一被检验的系统状态进行潮流计算，确定线路是否有过负荷出现，母线电压是否在允许的范围之内，判断系统是否出现故障以及采取补救措施后系统的故障状态是否得以缓解。蒙特卡洛法和解析法的差异在于第l步和第3步，即蒙特卡洛法用抽样的方法进行状态选择，用统计的方法得到可靠性指标；而解析法用故障枚举法进行状态选择，用解析的方法计算出可靠性指标。在蒙特卡洛法中，系统的状态是从设备概率分布函数中抽样确定的，然后对产生状态进行状态估计。一个模拟序列表示一个实际的样本，系统的可靠性指标是在累积了足够数目的样本后，对每次状态估计的结果进行统计而得到的。蒙特卡洛法的计算量(抽样次数)几乎不受系统规模或复杂程度的影响，因此，该法非常适用于处理各种复杂因素，如相关负荷、共同模式故障以及各种运行控制策略等；该方法的计算量与估计精度的平方成反比，也就是说，在一定的精度下，减少抽样次数的唯一途径就是减小方差，因此，研究各种减小方差的技巧是提高蒙特卡洛法收敛速度的关键。它的主要不足在于计算时间与计算精度的紧密相关性，也就是说，为了获得精度较高的可靠性指标，往往需要很长的计算时间[11]。计及分布式发电的配电网可靠性研究现状DG可作为备用电源为要求不问断供电的用户提供电能，在峰谷电价的情况下，该措施可保障电力的可靠性，并减少电费支出。