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电力系统的主要目的是将电力从发电端传送至用户端。安全性和充裕性是电力系统可靠性两个重要的要求。由于用户经历的故障大部分由配电网引起,提高配电侧的安全性对整个网络都有好处。故障可能单独发生,但是多个故障也可能在网络中的很多地方同时发生,而正是这些同时发生的故障可能极大地影响网络的安全性,并直接降低其可靠性。
文献[8]利用蒙特卡洛算法研究了某配电网中同时性故障的建模方法,该方法可以评估不同情况下修复时间对可靠性的影响,也可以模拟各种解决方案以提高网络的可靠性。对蒙特卡洛算法采用了一个农村电力公司配电网的架空馈线进行模拟计算,并基于此算法开发了可靠性计算程序,并基于故障的数量以及同时性故障情况,该仿真模型可用于维护工作量和维护人力需求的计算。该算法也可以用于计算辐射状或具有辐射状馈线的网状结构网络的可靠性指标。
文献[9]提出了一种工具用来评估为了实现某一特定时间段内配电网络供电水平的提升而采取的投资策略和投资数量。该工具全面地分析了其中的最佳措施,并运用多项式函数将每一措施对质量指标的影响和相应所需费用进行关联。通过求解费用最优化问题,确定如何选择不同的投资策略以及投资数量。图5给出了每一投资措施质量指标的提升与相应的费用的曲线关系。
3资产管理和维护策略
资产管理可视作一个解析性的问题,也可以根据系统的运行经验来考虑。本部分共发表了4篇论文,提出了各种方法,用于评估老化设备、现有资产的维护及更新策略以及投资优化过程等事项。
资产管理依赖一个有效的框架,包括:愿景、确定可实现的目标以及长期战略,以便保证资产的可持续改善。只有如此,实现适当的资产管理才意味着实现资产的可持续管理。文献[10]描述了一个支持可持续维护策略的综合程序包,考虑了资源、用户需求、应用以及相关的约束条件。作者关注可定制化的服务计划,以便能够避免因不可预期的故障所造成的停电以及能够在提升用户设备和业务流程的可持续性时增强人身的安全。
图5每一投资措施质量指标的提升与相应的费用
作为资产密集型企业,电力公司拥有大量昂贵的资产。为了保持供电的可靠性,需要维护大量的基础设施如地下电缆、变压器和开关设备等。任何元件发生故障(如由于老化)都可能造成停电事故,从而使SAIDI指标过高而造成经济损失。文献[11]计算若干配电变压器的故障率,考虑了如下变量:变压器负荷、油温、环境温度和故障率。结果表明,可以形成一种虚拟测试方法,以便在合理的精确度内来优化状态检修过程。图6给出了文中所提出模型的方法概要。
图6文献[11]中提出模型的方法概述
在荷兰大量使用的10kV纸绝缘铅封电缆已经超过它们的设计年限。然而,文献[12]的统计寿命数据分析证明它们还有几十年的使用寿命,文中分析了对于超过设计使用寿命的电缆运用寿命延长策略的可能性。通过数据分析可确定电缆故障率,该故障率可表示为电缆寿命和将来预测值的函数。结果表明,电缆仍有几十年的使用寿命,因为电缆的故障频率在2050年不会超过100次/年。
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