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文献[13]提出一种预测未来故障的方法,该方法通过蒙特卡罗模拟得到元件寿命分布和故障率的输入数据。与许多目前使用的方法不同,文中提出的方法能同时处理多个属性和假设,这使得预测故障的任务变得复杂。例如,元件允许被分为不同的类型,并可分别定义与时间相关的故障率;对每个单独模型,可以包含多个不同故障率的组合,而且故障率分布可以是几乎任何形状。此外,引入一种故障率波动的测量方法,并用来模拟故障率估计中的不确定性。该方法处理投资和再投资的情况以及不同的故障恢复模式,比如用不同类型的新元件更换故障元件。为了实现这一方法,本文开发并展示了一个独立的软件工具。在本文的案例研究中,证明该方法和工具在采用再投资策略更新元件以及减少未来故障的次数时是有用的。
4未来展望
随着电力市场的自由化,互联输电系统间的电能交换不断增长,配置在配电层的分布式发电也得到了空前的发展。2005年开始执行的京都议定书,其主要目标是大力发展可再生能源,以减少全球二氧化碳的排放量。同时,现代电力系统由于受地理、环境等条件的限制,电力网络的升级改造(新建线路、电缆等)将面临很多困难,这使得配电网的运行越来越逼近其物理极限。加之传统确定性的N-1实用安全导则过于严苛,因此评价电力系统的可靠性时需要计及电力元件故障的随机特性。
DSO在制定投资规划时,需要协调成本与可靠性的关系。对于DSO而言,网络可靠性越高,意味着投入的成本越多;而对于用户来说,较高的供电可靠性使得用户面临的停电成本大幅降低。如果DSO基于确定性方法进行决策,即系统满足N-1准则,那么DSO需要100%额外的投资。
如果DSO采用概率性风险分析方法,则能够对有限系统状态的发生及其严重性的风险进行评估,从而能够有效地协调成本与可靠性的关系,得到技术—经济最优的解决方案。该概率性方法有如下特点:
1考虑所有可能的系统状态及其相关概率
2评估系统约束越限的风险
3根据情况的严重程度计算系统约束越限时的后果
4要求系统运行人员自定义“风险对策”
因此,概率性风险分析方法能够评估网络的改造措施,使得过载的风险与相关的成本之间能够保持最佳平衡。
5结语
风险评估和资产管理已经成为DSO进行配电网规划时的重要组成部分,本文详细介绍了涉及该部分的所有会议论文,从风险评估、可靠性评估、资产管理和维护策略3个角度进行了归纳总结。此外,由于电网性能越来越受影响程度高但发生概率低的事件的影响,有必要采用概率性风险分析方法来评估电网的性能,从而协调成本、性能和风险之间的关系。
在对配电网的风险评估和资产管理研究的基础上,后续工作会从配电网的发展战略,智能配电网规划,智能配电网的规划方法和工具,配电网元件级和系统级效率,考虑运行过程的主动配电网规划以及提高可再生能源发电量占比等方面对CIRED-S5分会配电系统规划进行全局系统性的研究。
作者简介:
王海冰,博士研究生,研究领域为电力系统规划及经济运行、电力市场等。
范明天,博士,教授,研究领域为城市电网规划、城市电网应急管理、配电自动化规划、优化计算方法等。
王承民,博士,教授,研究领域为电力系统规划及经济运行、电力市场等。
谢宁,博士,副教授,研究领域为电力系统分析与控制,电力系统经济运行、智能电网等。
张祖平,硕士,教授,研究领域为电力系统规划运行分析、电力系统分析数学模型及计算方法的研究、特高压大电网关键技术研究、城市电网规划方法研究。
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