摘要：配电系统是分配电力并向用户供电的重要环节，主要包括变压站、馈线和接户线等设备。配电系统可靠性表示整个配电系统按给定标准向用户提供所需电力及电能的能力。配电系统故障所引起的用户停电占用户总停电的4/5左右，研究配电系统可靠性对于保障用户稳定用电具有重要意义。鉴于此，本文主要分析探讨了电力配电系统的可靠性评估方面的内容，以供参阅。
关键词：配电系统；可靠性；评估
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。
1网络模拟评估法
该种方法将电力系统的拓扑结构作为基础，就是把实际网络转换为可靠性网络，这一网络将设备的串并联作为基础。串联设备中，一旦其中一台设备出现停运问题，整个链条中的设备都会受到影响，且失效率问题会累加。并联设备中，需要根据容量来确定设备是否存在冗余，如果存在，需要停运其他并联路径。具体计算过程如下：首先是模拟配电系统的拓扑结构，将这些结构转换成一些“表达式”，这些表达式具有明显的串并联可靠性特征；其次是计算，这些表达式以控制系数的形式展现在计算机模型中，对系统可靠性进行计算。最终的计算结果显示了电源与负电荷之间的连续性，代表二者之间不发生中断的可能性。网络模拟评评估法最大的优点就是操作简单，一般用于与基本可靠性评估上。最大的缺点是评估过程的动态性不好，不能对开关切换过程进行及时响应，且适用范围较窄，只能用于基本拓扑结构中，结构中任何一个环节发生变化，就无法完成模拟过程。
2最小路径
任意的两节点之间有向弧或者是无向弧所组成的集合就是两个节点间的一个通路，如果线路当中移走了任何一条弧之后就不能构成通路，我们就将这一线路称作最小路。最小路法通常是在最小路原理下进行快速评估工作。其基本的原理和思想是对每一个负荷点都应该求出其最小路，按照网络的具体情况将非最小路的元件故障对负荷点可靠性所产生的作用，之后将其这算到最小路的节点上面，这样就可以对每一个负荷点仅仅对最小路上的元件和节点加以计算，这样就得到了节点的可靠性指标，这种方法求得的每一个负荷点的最小路，这样一来，整个系统的元件就基本上分成了两个大类，一个是最小路上的元件，一个是非最小路上的元件。
3最小割集法
最小割集法是计算可靠性的常用方法之一。最小割集指对于所研究系统，包含了最少且最必需的底事件的割集，而全部最小割集的完整集合则描述了该系统的全部故障。这种方法将待研究的元件失效集合限制在最小割集之内，最小化了所需分析的故障事件数。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4马尔科夫模拟评估法
该种方法主要是对系统运行状态进行评估，将评估重点放在状态的转换上，模拟过程中可以辨识出各种运行状态，实现状态间的灵活转换，可以再现系统的转换条件，并根据这些模拟过程以及结果计算出系统处于某种状态下的时间，具体计算过程如下：首先，建立状态空间图，该图要能够反映出元件的状态转移过程，一共包含2N个状态数，其中N代表运行与停运的状态数；其次，将状态空间图作为依据建立转移矩阵，其中的维数代表系统状态数，就是说状态与列、行之间一一对应；第三，利用马尔科夫过程逼近原理，用数学式表示就是PT=P，其中P代表极限状态概率矢量，T代表转移矩阵；第四，上一步骤的计算中，得出独立矩阵的个数为N1个，因此需要对其添加全概率条件，保证所有状态的概率加和为1，最终得到一个矩阵方程；最后，采用线性代数计算方法解出矩阵，得到最终结果，这个结果就是配电系统处于各种运行状态下的概率。这种模拟评估方法的最大优点就是灵活性较高，适应性强，尤其适用于那些转换细节比较明确的配电系统。但是这种模拟评估方式也有自身的弱点，一是缺乏记忆力，就是模拟过程与状态的形成过程无关；二是计算量方面有较大弱势，尤其是N值比较大时，建立状态空间图时就存在困难。
5故障遍历算法
这是一种基于故障枚举的思想，利用遍历技术发展起来的计算方法。首先根据故障点故障时间不同，将故障点分为故障时间不受故障影响、故障时间为隔离时间、故障时间为隔离时间加切换操作时间、故障时间为故障修复时间4类，然后以每个故障点为起点，向后搜索其父节点直至首次出现断路器为止。此时，该馈线上断路器前的负荷点为b类、c类或d类，而其它负荷点为a类，即正常负荷点。如此遍历所有故障时间，最终算出系统可靠性。同时，还可根据上述各故障子系统的动态拓扑结构，利用树的先根遍历和后根遍历技术，计算含有备用电源和倒换操作开关的故障子系统潮流，进行线路容量和电压越限检查。
6网络等值法
网络等值法的基本思路是对复杂网络进行等效简化；通过利用等效元件代替部分配电网络，从而将结构复杂的配电系统逐步简化成简单辐射状的等值系统。网络等值过程由低向高进行，即从最底层的子馈线开始，逐层向上将其等效为相应的负荷和线路，最后得到的简化系统中的线路不带子馈线，这样就可利用FMEA法或最小路径法得到节点和系统的可靠性指标。
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
[1]王锐,王褀睿.配电系统可靠性评估方法与应用研究[J].电子制作.2016(11)
[2]潘潇.配电系统的可靠性评估方法探讨[J].科技创新与应用.2016 (03)
[3]陈向羽.电力配电系统的可靠性评估[J].建筑工程技术与设计. 2016(17)
论文作者:许立平
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/17
标签：可靠性论文; 系统论文; 故障论文; 状态论文; 过程论文; 最小论文; 节点论文; 《电力设备》2019年第17期论文;