开题报告基于解析法的农网供电可靠性计算方法研究

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1、开题报告表论文(设计)名称基于解析法的农网供电可靠性计算方法研究一、研究或设计的目的和意义：目前我国加快了电网改造和建设步伐,壮大了电网规模,改善了电网结构,且变电所(站)自动化的装备水平有了很大的提高,大部分新建变电所(站)已经基本实现了“四遥”和无人值班。而基于计算机和网络技术实现的管理信息系统也在部分县级供电企业中实现了初步应用，这些为逐步实现县级电网的调度自动化提供了可能。文献【6】中压配电网不同接线模式经济性和可靠性分析结果, 经综合考虑, 得出结论。【9】配网供电可靠性管理在供电企业中的地位越来越重要，供电可靠率指标已成为供电企业对外承诺的重要内容，同时也成为供电企业实现“一强三优

2、”的必达指标。上文论述了影响配电系统可靠性及解决对策，从而以满足经济发展和人们日益增长的用电需求，为大连经济技术开发区实现第二次腾飞作出更大的贡献。文献【1】表明经实践证明，农网电网调度自动化的实施具有提高配电网运行水平和效益、提高供电质量、降低设备投资等实际意义，随着配电网数据采集系统自动化水平不断提高， 相应高级分析应用软件也需进行整合与升级改造， 以提高数据信息资源的共享效益并简化软件的学习使用。可靠性指标大体可以归纳为四类：l、频率指标，如平均故障次数等2、概率指标，如可用度等3、时间指标，如平均故障时间、平均修复时间等4、期望值，如发生故障天数的期望值等事实上，可靠性的对象由于是一个

3、未知的事件，因此不能用确定的量来表示。以上大部分指标都是建立在概率统计学的基础上，在可靠性工程实践中，往往通过绝对或相对的可靠性来进行系统的分析评定二、农村配电网的现状和发展：【10】目前国家电网公司将农村电网直接统称为农网，对电压等级或供电区域并没有进行严格区分。一般是以一个县级供电区域为一个单位。以湖南的农村地区为例，由于农村地区大容量高电压等级的用电大客户极少，所以在农村电网中3 5KV及以上电压等级电网被划分为输电网，3 5KV以下的电网称为配电网。绝大部分县域农村电网网都由220KV及以下电压等级的输、配网和变电站组成。一般有220KV变电站一座，11 0KV和3 5KV变电站若干。

4、11 0KV等级的架空输电线路构成输电网骨架，1 0KV的配电网构成电网主体。在多丘陵和山区，不少地方存在小水电站，单机容量在5003 000KW之间，小水电站一般通过升压变压器直接接到附近的配网线路上或变电站内与大电网进行并网。农村配电网在过去发展缓慢。大体存在下列一些问题：1.是变电站布点较少，网络结构差。连接输电网络的变电站大部分是呈辐射状分布，输电网络没有形成“手拉手的环状网络，大部分变电站都是单电源。一旦上一级变电站出现问题，下一级所有的变电站都受到影响，因而可能造成所有的配电网停电。在城市的配网中，一般采用闭环设计，开环运行的方式，遇到某条线路出现故障或计划检修的情况，可以合上联络

5、开关利用环网供电。而农村的配网由于地域广，由于成本等原因，绝大部分情况下不可能采用环状网络，如果线路某段出现问题，往往影响整条线路所有的客户，大大降低了配电网的可靠性。如果某一地点出现负荷过重或负荷不足的情况，配电网无法进行转供，同时也导致了变电站负荷不均，影响供电可靠性。另外，农村1 0KV配电网的线路距离过长，末端电压常常达不到要求。在用电繁忙时段，有的终端用户220V的额定电压最终只有不到1 50V。农村供电线路的线径也不够，到用电高峰期间线路不堪重荷。2.是配电网受外界环境影响较大。农村配电网以架空裸线为主，所跨越的地区地理环境复杂，受气候、植被以及人为因素影响很大。每年因雷击、树木接

6、地等原因造成的线路跳闸事件相当频繁。2008初我国南方地区的持续近一个月的冰灾对我国南方部分地区的农村电网造成了毁灭性打击，甚至危及到整个国家主要输电网络的安全，由此可见气候等因素对电网的可靠性影响是相当大的。3.是配电网维护水平不高，管理水平有待提高。现阶段农村供电企业比较普遍停电计划性不强，由于电网可靠性程度不高，造成临检工作特别多，这样又进一步降低了供电可靠性，造成恶性循环。在管理方面，供电企业的各生产运行班组、农村供电所等各类停电工作综合协调力度不够，重复停电的现象经常出现。停电计划中的停电时间控制不严。供电可靠性时户数，输电可靠性设备可用率没有严格贯彻“先算后报”、“先算后批”、“先

7、算后停、“先算后干的原则，而是“边停边算、“先停再干，有时停电后又发现工作准备不够，只能继续拖延停电时间或重新复电，造成停电的随意性，也是造成农村配电网可靠性下降的一个重要原因。4.是配电网技术水平低。农村l 0KV配电线路大部分没有采取先进的自动化设备，有条件的只采用了负荷保险等保护设备，除变电站外线路无自动重合闸的能力。随着农村电网可靠性的重要性加强， 目前国家电网公司专门编制了输变电可靠性软件，对变电站、l 0KV及以上的线路故障次数及1 0KV以上客户停电的时户数等可靠性指标进行了统计和分析，对1 0KV配电网的可靠性管理还是比较欠缺。一般县级电力局都设立了电网可靠性工作专责，但是基本

8、上还只是从事数据收集及简单的统计工作，还处于研究农村配电网可靠性工作的初始阶段。由于涉及到可靠性的一些经营考核指标，上报的配电网可靠性数据不是来自电网的真实数字，而是凭经验的估计值，甚至是编造修改而来。现今，电力企业在农村大力推进优质服务工作，进一步加强了对停电的管理，加强农村配电网的可靠性工作加强农村配电网的可靠性工作，总体来说是呈现良性发展的趋势。5配电网解析法计算的现状8本次课题研究的是基于解析法的农网供电可靠性计算方法研究，而10KV配电网不同于高压网，高压网的对地支路阻抗可以忽略，且输电线路的电阻可以忽略。配电网由于具有自己的特点: (一)解析法计算系统可靠性 解析法将元件或系统的寿

9、命过程加以合理的理想化，并用一个数学模型来描述这一寿命过程，如用一指数分布(密度函数：厂(工)2e“)。解析法的常用方法有故障模式后果分析法、状态空间法、近似法、及网络法等。 (1)常用的是故障模式与后果分析法(FMEA)，即以每个线路元件为对象，分析各个基本故障事件及其后果，然后予以综合。FMEA法原理简单、清晰，模型准确，已广泛用于辐射型配电网的可靠性评估IlI。但是，它的计算量随元件数目的增长成指数增长，所以当配电网的结构比较复杂，元件数目及操作方式增多时，系统故障模式急剧增加，计算将变得冗余繁琐。 (2)所谓状态空间图法，就是将系统用它的状态和其间可能发生的转移来表示，并据此求得系统的

10、可靠性指标此种方法可比较准确地用来评估配电系统持续运行的可靠性，但对于大型配电网络，由于其状态空间图的结构变得非常繁杂，则很不实用。 (3)近似法是以计算故障率、停运持续时间和年停运时间的方程组为基础的评估方法。一般可连同高阶事件的类似方程作为网络简化过程的一部分加以应用，或连同最小割集法一起使用。在故障模式后果分析法中亦往往与其它结合亦应用。 (4)网络法是一种较旱使用的计算系统可靠性的方法，它主要针对两状态元件组成的系统，按逻辑的串并联关系进行分解来分析系统的可靠性能。使用网络法的前提是系统的逻辑图(可靠性方块图)存在。三、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：对本课题可选的基于解

11、析法的农网供电可靠性计算方法研究后，确定选以上计算方法，然后对选用的方法的原理和算法进行进一步的理解和学习，在理解算法后加上自己的理解并在老师的指导下实现算法程序框图的设计。上述是本次设计的大体思路，在设计过程可能会遇到的问题和困难具有以下几点：1. 可靠性计算方法的理论知识不足本次的课题是在配电网范畴内的，但在电力系统分析课程的学习的过程主要学习的复杂输电流计算，而对配电网中的可靠性计算只有了解的程度，没有坚实的理论基础。2. 可靠性程序编写的知识不足课题要求编写出潮流计算的程序框图，甚至是相应的程序段。但开设的课程没有对编写程序做出系统全面的学习。因此，在编写程序框图上不仅是理论知识不足，

12、同时思维方面也会显得不足。 解决方案：培养出相关的编写程序的思维模式。在老师指导下，学习程序编写的其它知识。四、完成毕业论文（设计）所必须具备的工作条件及解决的办法：1.必须具备的工作条件:能借阅到相关资料，并拥有一台电脑并安装相关软件进行论文的工作。 2.解决的办法：从图书馆以及网络CNKI上和一些相关网站检索到自己所需的资料，对相关资料进行详细阅读和借鉴，整理总结后作为自己的文本；运用计算机和相关软件进行实际的操作，发现其中的问题，对理论知识进行改正。五、工作的主要阶段、进度与时间安排：教学第1至4周： 了解本课题的主要内容，独立查阅、检索相关文献资料，提交开题报告；学习MATLAB编程。

13、教学第5周： 仔细阅读检索到的相关文献资料，撰写并提交中压配电网潮流计算方法综述。教学第6周： 研究城市配电网10kV线路的接线模式、多电源/单电源对潮流计算的影响，选择适合的潮流计算方法进行后续研究，提交城市配电网10kV线路潮流计算的特点。教学第7周： 根据所选择的潮流计算方法，学习其计算公式的推导、计算流程图等，提交潮流计算方法相关理论基础。教学第8周： 对前述内容进行总结和修改，提交城市配电网10kV单电源线路潮流方法综述PPT。教学第9周： 学习MATLAB编程；教学第10、11周：采用MATLAB编写并调试潮流计算程序，提交程序清单并在MATLAB运行通过；教学第12周：选择2条典

14、型10kV单电源线路，准备相关数据，进行仿真计算，提交仿真计算结果；教学第13周：根据计算结果，撰写并提交论文初稿；教学第14周：对论文初稿进行修改，准备答辩。教学第15周：论文答辩，及提交毕业设计资料。六、阅读的主要参考文献及资料名称：1 许克明，熊炜. 配电网自动化系统，重庆：重庆大学出版社，2007.2宋刚,黄民翔,赵志明,施展鹏；中压配电网接线方式和线损统计对策.3 丁心海，王先甲，黄涌；（1. 武汉大学经济与管理学院，湖北武汉430072；2. 华中电网有限公司技术中心，湖北武汉430077；3. 冶金工业过程系统科学 湖北省重点实验室，湖北武汉430081）10 kV 配电网潮流计

15、算方法的实用化改进)4楚东清，广西电力工业勘察设计研究院；基于叠加原理和前推会代法的10KV配电网潮流计算5 熊炜施怀瑾；贵州工业大学仿真中心,；配电网络潮流计算实用算法6 王成山, 王赛一, 葛少云, 谢莹华, 尹页秀, 林瑞兴；中压配电网不同接线模式经济性和可靠性分析(1. 天津大学电气与自动化工程学院, 天津市300072; 2. 福建省电力勘测设计院, 福建省福州市3500007解析法在塔板效率计算中的应用，李磊( 青海民族学院化学系青海西宁810007)8拉普拉斯反变换的公式解析法唐正明, 陈元莉, 肖顺文( 西华师范大学物理与电子信息学院, 四川南充637002)9 阎奇栋.供电可

16、靠性的影响分析及改进措施10喻琢舟，长沙理工大学.农场配网可靠性的分析与计算论文11 郭文忠 , 刘伟；农电安全供电要加强过程管理；( 1. 包头供电局; 2. 包头市固阳电力有限责任公司)12 张勇；提高配电网供电可靠性的对策（伊春电力局，黑龙江伊春15300013 蔡泽祥, 周全；配网接线方式对供电可靠性影响分析；( 1. 华南理工大学电力学院, 广州510640；2. 中国南方电网超高压输电公司检修试验中心, 广州510633)14 （311200）浙江省杭州市萧山供电局冯兴隆；提高供电可靠性的技术设施。15 李磊；解析法在塔板效率计算中的应用( 青海民族学院化学系青海西宁810007)16 沈宏，付广春；改进最小路法在配电系统可靠性评估中的应用（河南科技学院机电学院，河南新乡453003）导师意见和建议：指导教师（签字）： 年 月 日说明：1、论文（设计）类型：A理论研究；B应用研究；C设计等； 2、论文（设计）来源：指来源于科研项目、生产/社会实际、教师选题或其他（学生自拟）等；3、各项栏目空格不够，可自行扩大。