电网规划中的可靠性成本

电网规划中的可靠性成本•效益分析研究摘要：本文考虑可靠性和经济性，并将其应用于城市配电网规划中，提出了一种协调可靠性和经济性的配电网规划方法。首先，建立年度最低收入的数学模型,以计算电网转换计划的可靠性和经济性，将最低的年度最低收入计划确定为最佳的电网供电计划，然后以特定的城市配电网络为例计算各种布线方式在保证有功功率消耗的条件下的最低年收入，提出了满足该地区最靠性水平的供电计划，希望这种方法为规划城市配电网提供了更广阔的思路。关键词：配电网络规划；可靠性；经济性；停电损失；最低年收入—•、弓I言电£系统稳定性才能保证连续供电，满足用户需求。对于用户而言，连续供电的价值取决于使用电能所能获得的收益。因此，在构建配电网络时，必须根据实际情况考虑经济性和可靠性。评估可靠性经济学的基础是静电损失估计和事故调查与分析，目前国内在该领域的研究仍处于统计分析阶段，研究结果与实际情况存在一定差距。一、可靠性经济计划方法（一） 可靠性成本/效益分析高可靠性和低投资成本是矛盾的，为了解决这一矛盾，应使用可靠性成本/效益分析来优化电网并确定投资，以最低的供电成本获得最佳的可靠性。（二） 静损耗统计方法可以从理论上计算每个特定用户的功率损耗，但实际上很难。这不仅是由于每个用户的功率消耗的不同特性，还在于断电和持续时间不一样。因此，普遍适用方法是针对特定区域中的各种功耗特性执行静态损耗统计［1］。（三） 电源可靠性评估配电网络的可靠性指标可靠性指标表现出不同的指标越多，反映的特性越全面，在中国使用最广泛的可靠性指标包括当前系统平均停电频率指标，系统平均停电持续时间指标和平均供电量，可用性指标和电力短缺指标。评估的主要问题在配电系统中进行可靠性评估时，必须使用不同的算法来计算总连续性损耗（TLC）和部分连续性损耗（PLOC）o在实际的配电系统中，采用闭环设计，在每个馈线部分之间安装一个联络开关，并且在发生故障时，可以通过馈线之间的接触将发生故障的负载点转移到另一个馈线以恢复电源［2］。另外，负载转移对可靠性有重要影响，因此应予以考虑。对于给定的配电系统，请使用分析程序对于所有失去连续性的事件，分析从加载点到源点的割线集合。割集的顺序是TLOC事件的多样性。对于PLOC事件，可以通过切割集中的各个组成部分进行分析。所有连续性事件的结果是由于负载点处的平均负载导致的功率损耗，这也是负载点处的平均负载与导致连续性事件丢失的错误持续时间的乘积。对连续性事件丢失的部分结果的分析更加复杂，如果违反网络约束，则需要考虑负载点处的负载减少情况。如果配电系统中发生负荷传递，则必须建立考虑负荷传递的可靠性评估模型。由于线路的负载能力受到限制，因此传输的负载可能小于所需的负载传输量，并且可以通过负载曲线来计算此状态下的负载电量不足的值。二、可靠性经济性计算分析（一） 配电网可靠性分析架空输电线路。计算架空线的单一接线方式，〃2-1〃接线方式和“3-1〃接线方式。首先，假设每个负载点的用户数为固定值100,主馈线的故障率为0.045,平均维修时间为3.0h,分支馈线的故障率为0.1,平均维修时间为l.Oh。假设隔离开关稳定运行，切换时间为0.5小时，在干线故障后，断路器跳闸，并且隔离开关断开主线。主线的负载被切断，前一条线恢复供电［3］。假设每个用户的功率负载为200kW。从结果可以看出，"3,1〃接妲模式下的ASAI接近99.95%。此外，计划内维护中断占用户平均中断持续时间的很大一部分，组件维护方法和维护率对ASAI的影响更大，线路故障率是变压器的可靠性等级，而对ASAI的影响则更大。电缆线路对〃2-1〃接线方式，"3-1〃接线方式，双环网接线方式以及其他常见方式进行研究。得到的研究结果：ASAI由高到低依次是双环网接线模式、不同母线接开关站、2供1备接线、〃3?1〃接线模式、“2?1〃接线模式，其中后4种接线模式的ASAI计算结果都比较高，全部超过了99%,由此可以看出不同的接线方式对ASAI指示的影响很大。此外，电缆的故障率和维护时间都高于架空线路，这样将会影响系统可用性。（二） 可靠性和经济调整分析整体可靠性和经济调整分析本文中的可靠性-经济调整分析使用的是工业，商业和居民用电的分类方法，而不是使用传统的一次，二次和三次工业发电比率来计算可靠性成本。经济分析通过功率损耗评估率方法（IEAR）进行。使用经济评估程序评估架空线和电缆的九种接线方式。从结果中可以看出，〃3-1〃布线和"2-T布线方式的ASAI更高，与电缆相比，投资成本和线损成本大大降低。G值是最低的。但是，在城市规划的某些特定区域中，架空线的放置受到限制，并且需要电缆线，因此要结合实际情况考虑。在电缆线中，〃3-1〃和“2-1〃接线方式的G值高于架空线，但与其他接线方式相比，G值仍然相对较小。因此，这两种连接方式在规划的早期阶段更适合最终用户和城市配电网络。双环网络布线方式的可靠性等级超过99.95%,可靠性成本大大降低，适用于电源灵活性高，可靠性高，负载密度高，发展比较成熟的领域。由于各种接线方式的可靠性水平不同，因此成本/收益也不同。用于ASAI架空线单辐射布线，"3-1〃布线，〃2-1〃布线，双环网络布线和交换站的备用布线模式特定区域，用于投资成本和ASAI的增加投资额和收益随着数量的关系可靠性水平逐渐提高，系统的投资成本显着增加，而可靠性成本（即由于可靠性导致的停电损失）也显着降低。根据成本效益优化结果，当可靠性指标ASAI达到99.948%时,由投资成本和可靠性成本曲线形成的G值最小。在对该区域的研究中发现，电缆线的〃2-1〃接线方式和"3-1〃接线方式是可靠性和经济性最合理的电源解决方案。确保民生用电的可靠性和经济调整分析对于该地区的政府，学校，车站，医院和其他人口密集，电路负载较大的地区进行研究时，首先应该保证用户正常用电，接着研究如何减少中断损失，从而调节经济性与可靠性。分析表明，电缆双环网络的G值最低。反映冗余网络布线模式的高可靠性的优点，由于带电负载的电源中断损耗的增加，各种布线模式的可靠性成本己经增加。在保障民生用电的前提下，我们可以分析可靠性/成本对收益的影响。根据不同接线方式的可靠性水平，投资成本和可靠性成本，执行线性插值计算电源可靠性指标的提高与投资额和进口额的增加之间的关系。因此，在这个民生集中的地区，电缆双环网连接方式是最可靠，最经济的电源解决方案。结论：本文讨论了在现有电网计划和配电网络计划中盲目增加投资以实现协调可靠性和经济性的中存在的问题，这样做不仅导致投资浪费，而且还产生了一些错误。采用本文的方法，由于对断电损失和可靠性的估计较准确，因此为城市配电网规划提供了更广阔的思路。在对特定区域的预测计划中应用了调整可靠性和经济性的预测方法之后，在选择该区域的电缆线路时，应使用“2-1〃接线方式和〃3-1〃连接方式是可靠性和经济性最合理的解决方案。参考文献：[1]张伟林