论文总字数：23869字

摘 要

配电系统在电力系统中处于最后部分，是把电力网络与用户端紧密联系的重要环节。根据资料信息显示，80%的电力系统故障都是在配电系统环节发生的，这给用户带来了巨大的经济损失。因此配电系统可靠性越来越被人们重视。加大对配电系统的可靠性指标研究评估，是保证供电质量的重要手段。

本文介绍了配电网可靠性评估指标及其计算方法，详细阐述了割集法原理， 并基于RBTS-BUS4的简化算例，通过割集法分别计算了放射型和环网型配电网有无备用电源两种情况下的可靠性参数。最后，分析了对配电系统可靠性的产生影响的要素，列出了可以提升配电系统可靠性的办法。

关键词: 配电系统 可靠性指标 最小割集法

Reliability analysis of power distribution system based on cut set method

Abstract

The distribution system is at the end of the power system, which is the key link of the whole power system and the user to supply electricity to the user.80% user power failure is caused by the failure of distribution system, bring huge economic losses to the users.The reliability of distribution system has aroused people's wide attention.The research and application of distribution system reliability assessment can provide decision-making basis for power grid construction and transformation, and it is an important means to ensure the quality of power supply.

This paper introduced the distribution network reliability evaluation index and its calculation method, elaborated on the cut set method, and based on RBTS-BUS4 simplified example, through cut set method are calculated under the two situations of standby power of radiation type and ring type distribution network reliability parameters. Finally, the main factors affecting the reliability of distribution system are analyzed, and the method to improve the reliability of distribution system is studied.

Key Words: Power Distribution System; Reliability Index; Minimal Cut Set Method

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题背景及意义 1

1.2 国内研究的发展与现状 1

1.2.1 国外关于配电系统可靠性信息 1

1.2.2 国内对配电系统的研究 3

1.3 本文主要内容 4

第二章 配电系统可靠性评估指标 5

2.1 可靠性负荷与系统的指标 5

2.1.1 负荷点处的指数参数 5

2.1.2 配电系统的可靠性相关指标参数 5

2.1.3 系统故障分析 7

第三章 配电系统可靠性研究方法 9

3.1 解析法 9

3.2 模拟法 10

3.3 基于最小割集原理的配电系统可靠性计算方法 10

第四章 基于割集法的配电系统分析 14

4.1 放射状配电系统模型 14

4.2 环网配电系统模型 20

4.3 计算数据分析 27

4.4 Matlab程序建立 27

4.4.1 程序数据的定义 28

4.4.2 评估指标计算 29

4.4.3 Matlab编程实现 29

第五章 提高配电系统可靠性措施 32

5.1 影响配电系统可靠性的主要因素 32

5.2 提高配电系统可靠性的主要措施 33

结语 34

参考文献 35

致谢 37

附录 38

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

电力系统大概可分三大部分：发电、输电、配电^[1]。配电系统是电力系统的最后一部分。因为它直接面向用户，供电稳定性直接影响用户的用电质量，所以在电力系统中具有重要地位。它一般采用闭环设计、开环运行，有许多结构类型。随着经济技术的发展，配电系统可靠性评估引起了人们的广泛关注。根据资料信息显示，80%的电力系统故障都是在配电系统环节发生的，这给用户带来了巨大的经济损失^[2-5]。

发生的大停电事故会造成社会经济的衰退，增大社会不稳定行。美国专门成立了电力系统可靠性方案研究合作组织（CERTS），以此来预防配电网大型事故的发生。我国设立了相关电力系统可靠性调查机构，对可靠性研究展开了积极工作。

对配电系统可靠性进行评估，主要有以下几个方面的作用：

（1）对配电系统以后的规划改造，可以从指标中分析出相关信息，有指导作用；

（2）对电网进行指标检测，可以供给供电企业部门作为参考，列为供电企业考核项目之一，有利于提高企业的管理水平和生产水平；

（3）对影响电网可靠性的各种因素进行评估，如线路容量是否接近极限、网架结构是否合理、元件的可靠性、管理制度是否合理等，从评估结果中分析电网的薄弱环节，为企业用户制定提高供电可靠性的措施提供合理依据。

1.2 国内研究的发展与现状

1.2.1 国外关于配电系统可靠性信息

国外因社会发展关系快速，相对带动了一系列行业发展，配电系统可靠性方面的研究也相对较多。近半世纪以来,西方发达国家普遍开展了配电系统可靠性工程的研究，注重强调了配电网可靠性指标、可靠性管理、评估方法、可靠性与经济性的协调关系以及数据收集和积累等多方面的研究，取得了较多的成果。配电系统的规划和运行结构在各种理论的帮助下合理性与实用性有了很大的提高。随着社会与科学的发展，提高配电系统的自动化程度，对供电质量和供电可靠性都有极大的帮助^[6] 。根据数据信息显示，西方发达国家在改善配电系统可靠性方面都有独特的方法。加拿大是将供电可靠性水平与用户用电端的可靠性程度相联系起来，根据实际情况设定不同指标的线路指标。在1989年，日本经过长期的观察记录，整理相关资料，发布了《配电系统可靠度评价方法和缩短停电时间技术》的报告^[7]。英国和美国也各自制定了独立的配电系统可靠性导则，在对可靠性评估的办法、设备可靠性信息的收集判断，停电事故造成的损失数据信息等给出了相对详细的标准，以便让各个发电、供电公司坐参照。同时，英美两国根据每年各地汇总的供电质量数据比较研究，对其进行相应的改进。英国电力委员制定了《国家标准事故和停电报表》和《全国设备缺陷报表》。一般情况下，这两个文件的基本指标就当成了可靠性管理的官方标准。其他发达国家也有自己相应的可靠性指标准则。

从国外有关研究来看，配电系统方面的可靠性研究主要是下面几个角度：

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