基于故障率变化的配电网状态检修理论研究

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随着电力行业的飞速发展,电气设备融入了更多的高科技,系统构造也逐渐变得多元化,传统的计划检修方式或者故障后检修方式出现弊端,而状态检修是根据设备的实时健康状态对待检修设备进行检修安排,因此相比于计划检修,有更好的经济性和更高的社会效益。考虑到有80%左右的负荷点供电中断事件是因为配电系统发生故障,而涉及到的设备主要有架空线路、电缆线路、变压器和各种开关设备,因此根据配网设备的实时状态信息,建立配电网设备状态检修策略模型有巨大的现实意义。设备故障率是影响状态检修时机决策的重要参数,在智能电网的背景下收集电网运行的实时数据变得较为容易,根据这些搜集到的状态信息,可以得出当前情况的初始设备故障率。考虑到检修后的设备状态指数发生变化,引起设备故障率下降,引入役龄回退因子,求解多级检修作用下的配电网设备故障率,研究检修对设备故障率的影响。考虑到状态检修是根据设备的健康状态进行检修安排的方式,在安排检修的过程中对电网整体的关注较少,为了协调安排设备个体和电网整体,得出科学合理的检修计划,采用状态枚举法对系统的状态进行选取,在故障模式为N-1或N-2的情况下量化电网故障风险和电网检修风险,得到检修过程中的计划损失和非计划损失。考虑到对电网多个设备进行检修安排时,不同负荷不同类型的设备重要度不同,对于重要的设备,其检修顺序越靠前,从检修安排开始时刻到检修时发生故障的概率越小,造成的各类非计划损失风险越低。用设备检修的重要度来指导检修安排。以检修总风险最小为目标函数,建立计及电网故障风险和电网检修风险的配电网状态检修模型,设置检修时间约束,潮流约束等约束条件用以筛选合理科学的检修模式,量化电网运行风险,结合配电网的特点,对配电网系统进行分层,采用前推回代法对配电网进行潮流计算,然后采用连续禁忌单纯形搜索算法(Continuous Tabu Simplex Search,CTSS)求解模型,为了提高搜索速度,在算法中加入变异运算,减少陷入局部最优的时间,达到经济和可靠性协调最优的效果,根据SAIFI、SAIDI、ASAI的数据对比来确定它的检修水平,指导检修安排。最后,在一个典型的辐射型配电网结构上研究检修总风险和系统检修前后可靠性的变化与检修模式,检修时刻的负荷情况和用户情况等因素之间的关系,采用一个典型的配电网可靠性测试系统RBTS-Bus2来验证模型的合理性,与传统方法进行对比,结果表明该模型更加贴近电网实际情况,在风险评估方面考虑得更为周全,得出的检修决策有更低的风险和更好的经济性,能对配电网状态检修提出一定的指导意见。
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