配電網可靠性評估方法的研究

摘 要：配電網是關乎人民生活的重要設施，近年來，隨著我國人民生活水平的不斷提高，供電能力也在提升，這與配電網的穩定是分不開的。在配電網的日常運行當中，需要定期進行評估，所使用的方法是很多的，包括解析法、模擬法等等。筆者長期從事配電網相關工作，本文從配電網可靠性的評估研究出發，分析了相關內容。

關鍵詞：配電網;評估方法;供電能力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.145

1 前言

配電網評估是保證配電網可靠性的重要方法，有效的評估方法能夠最為客觀的體現配電網的使用情況，對于后期工作的開展有很大的幫助。近年來，我國電力行業迅速發展，對于配電網評估的研究也很深入，很多傳統的評估方法和先進的評估方法相結合，起到了很好的效果。本文分別闡述了配電網可靠性評估的現狀、評估指標以及評估方法，希望對電力企業的發展有所幫助。

2 配電網可靠性評估的研究現狀

配電網的可靠性研究是目前國內外都非常關注的一個領域，一方面，做好這項工作能夠最大限度保證供電的穩定，另一方面，配電網是電力供應中的關鍵一環，合理的評估能夠防止配電網出現故障，所以說，一直以來配電網的可靠性評估都是國內外研究的關鍵。從十九世紀開始，英國的《供電安全導則》就已經涉及了相關的研究，經過一個世紀的研究，配電網的穩定性有了很大程度的提升，故障后的平均停電時間也在不斷縮短，到今日，配電網的穩定性非常高，也得益于評估方法的成熟。在我國，配電網可靠性評估方法的研究起步相對比較晚，但是研究進度還是比較快的，進入二十一世紀后，我國供電穩定性在不斷提高，不僅加強研究，管理制度也更加完善，國家也出臺了很多有效的規程，進一步提高了可靠性研究的嚴謹性和科學性。

3 配電網可靠性評估指標

配電網的可靠性評估的指標主要包括兩類，一類是負荷點的可靠性評估指標，另一類是系統可靠性評估指標，我們分別進行闡述和分析。

3.1 負荷點可靠性評估指標

負荷點可靠性評估指標是反映規定時間內系統的每個負荷點的可靠性水平，主要包括三個指標，負荷點的平均故障率、平均停電持續時間、年平均停電時間，這三個負荷點評估指標直接反映了配電網的供電能力，是非常重要的。第一個平均故障率反映了配電網的停電次數，也就體現了供電網是否可靠，第二個平均停電的持續時間反映了發生故障后的搶修速度。第三個指標體現的是一年的整體穩定性，所以說，這是三個負荷點的可靠性評估指標都非常有代表性，可以有效評估配電網。

3.2 系統可靠性評估指標

系統可靠性評估指標相對于負荷點來說就比較復雜了，分為頻率時間類指標和負荷電量類指標。其中，頻率時間類指標有系統平均停電頻率指標、用戶平均停電頻率指標、系統平均停電持續時間指標、用戶平均停電時間指標等等，負荷電量類指標則有電量不足指標和平均系統缺電指標。所以說，系統可靠性評估指標的評估是非常全面的，可以有效保證配電網的穩定性。

4 配電網可靠性的評估方法

闡述完配電網可靠性的研究現狀和指標后，就需要分析配電網可靠性的評估方法了，目前，有四種方法應用比較多，分別是解析法、模擬法、人工智能算法以及混合法。

4.1 解析法

解析法是相對傳統的一種方法，模型清晰且誤差非常小，但是當系統非常龐大時，計算量也會成倍增加，所以說，這種方法的使用也是相對比較局限的。一般來說，第一步是要建立系統的可靠性概率模型，第二步對模型進行精確求解，最后是進行解析。當然，解析的方法也是非常繁多的，包括故障模式與后果分析、最小割集法、最小路法等等，這里就不一一贅述了。

4.2 模擬法

模擬法，顧名思義就是對配電網的運行過程進行模擬，在模擬的過程中就可以進行相應的評估。這種方法的第一步是尋找如果元件出現不能運行時，可能會影響的所有節點。第二步是抽樣，分析各項指標。模擬法中比較有代表性的是蒙特卡羅模擬法，這種方法屬于統計試驗類方法，比較直觀，易于掌握和理解，容易處理各種實際運行控制策略，計算量幾乎不受系統規模和復雜程度的影響，適用于處理各種復雜因素，這種模擬方法的優勢是可以高度還原配電網的運行情況，還可以預測到一些工程上的故障，但是，這種方法和解析法類似，會消耗大量的人力、物力和財力，計算量也非常大。

4.3 人工智能算法

人工智能算法，是利用當前計算機技術發展的成果——人工智能來進行計算和評估的方法。這種方法包括人工神經網絡算法、模糊算法等。通過人工智能算法，可以節省大量的時間和人力，同時，準確度也有很大程度的提高。目前，人工智能的算法是比較先進的評估方法，結合先進的技術，讓配電網的可靠性評估更加便捷，結果更加清晰，能夠起到很好的效果。此外，可以將這種方法和一些傳統評估方法結合使用，可以打破傳統評估方法的壁壘，發揮兩種方法的優勢，使評估結果更為準確、可靠。

4.4 混合法

混合法是在模擬法和解析法的基礎上建立起來的，是兩者的一種有機結合。其主要思路是：同時使用模擬法和解析法，前者用來進行轉移的過程，而后者來代替抽樣值。混合法相對于上兩種單獨的方法，可結合優點，摒棄缺點。也有人認為，使用網絡等值法將復雜的網絡簡化為簡單主饋線系統，再針對簡化后的主饋線系統，用混合法得到各負荷點可靠性的概率分布指標，最后還可以使信息多種多樣。

5 結束語

配電網的發展對于一個國家來說是非常重要的，是事關民生的大事情，近年來，我國對配電網的可靠性評估研究在不斷深入，利用多種評估方法，可以全面了解供電情況，提高供電質量。目前，我國電力行業的發展十分迅速，配電網的穩定性也在加強，作為電力行業從業者，我們將繼續努力，不斷加強研究水平，為我國供電行業的發展貢獻力量。

參考文獻：

[1]邱敏生.配電可靠性評估方法研究[D].廣州：華南理工大學，2012.

[2]何正友.配電網分析及應用[M].北京：科學出版社，2014.

[3]杜曉平.配電系統可靠性評估算法的研究[D].山東大學碩士學位論文，2005.

作者簡介：廖金山（1996-），男，湖北隨州人，大專，中級工，研究方向：配電網維護與評估。