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摘要：本文首先对配电系统可靠性进行概述，进而介绍了配电系统可靠性分析的主要内容和常用指标，并在此基础上对配电系统可靠性的分析方法展开研究。
关键词：配电系统；研究；配电设备；模拟
1、配电系统可靠性概述
配电系统是位于整个电力系统末端，将输交电系统与用户端设备连接到一起，并借助输电线路向用户传送电能的一个系统。配电系统可靠性具体是指从供电端到用户端，包括变电站、高低压线路、进户线在内的整个配电系统及相关设备根据可按受标准及期望数量满足用户电力及电能需求的度量。按照电力部门的有关统计数据显示，配电事故给用户供电可靠性造成的影响最大，用户停电有将近80%左右都是因为配电系统发生故障引起的。具体而言，配电系统可靠性就是对系统充裕度的评估，即系统能够长时间满足用户电能需求的静态安全能力。配电系统是电力系统中最为重要的组成部分之一，其肩负着向用户输送电能的重要使命，一旦配电系统发生故障或是进行检修，都有可能导致用户供电中断。因此，配线系统的可靠性就显得尤为重要。一个可靠性较高的配电系统，其故障发生率和检修率都会相对较低，这样便可以减少用户停电的时间和次数。所以，构建配电系统时，必须对其进行可靠性评估，这是不可或缺的一个重要环节。只有保证配电系统具有足够的可靠性，其才能更好地完成向用户传输电能的任务，这样不但能够减少范围性停电事故的发生，而且还能给供电企业带来巨大的经济效益。由此可见。对配电系统可开性进行系统的评估分析是非常必要的。
2配电系统可靠性分析的主要内容和常用指标
2.1可靠性分析的主要内容
在对配电系统可靠性进行分析时，研究内容主要包括以下几个方面：①确定配电系统可靠性指标；②可靠性指标的统计、分析和评价，应用分析结果对配电系统及其相关设备从设计选型、安装调试到运行维护的整个生产过程进行指导；③ 可靠性预测及其对配电系统规划、改扩建、新建的指导作用；④为了使配电系统可靠性分析、预测的指导作用能够实现而采取的相应措施、手段及其达到的效果；⑤对配电系统的可靠性与经济性进行协调等等。
2.2配电系統可靠性分析常用的指标
对于配电系统而言，评价标准涉及诸多方面。通常情况下，用户的供电质量主要受停电时间、次数以及其它一些因素的影响。因此，对配电系统可靠性的分析最少需要从两个方面来进行，这样才能保证评价结果的准确性和可靠性。从用户的角度上讲，每一个用户都希望配电系统供给他的电能可以不受停电的影响，由此可知，用户要求的配电系统可靠性指标是供电服务的质量。从供电部门的角度上讲，其感兴趣的指标则是对系统全部用户的平均服务质量或是最差的供电指标。
（1）建立配电系统可靠性指标应遵循的原则 配电系统的可靠性指标应当具备以下特点：①能够充分反映出配电系统及其相关设备的结构、特性、实际运行情况以及给用户带来的影响，并且能够作为衡量与之相关因素的尺度；②可开性的指标应当能够从配电系统以往运行过程中积累下来的历史数据中
计算出来；③可靠性指标应当能够应用相应的计算技术，并且可以从元件数据当中计算出来。
（2）配电设备的可靠性指标。具体包括以下几项内容：故障率（次/km2a）、平均故障修复时间（h/次）、检修率（次/km？a）、平均检修持续时间（h/次）。
（3）系统侧指标。具体包括系统平均停电频率、用户平均停电频率、系统平均停运持续时间、用户平均停电持续时间、平均供电可用率及不可用率、平均负荷停电指标、平均系统缺电指标、平均用户缺电指标等等。
3 配电系统可靠性的分析方法研究
3.1解析法
这是目前配电系统可靠性评估分析中应用最为广泛的一种方法。该方法的求解过程可以简单概括为：以故障枚举的方式选择故障状态，并采用数学方法对可靠性指标进行计算。该方法的评估原理是按照配电系统的具体情况建立可靠性评估分析模型，并借助数学方法对模型进行精确求解，以此来计算出相应的可靠性指标。解析法具有原理简单、模型准确等特点，适用于比较简单的配网可靠性评估。如果应用该方法对一些较为复杂的配电系统进行可靠性评估，那么必须先采用适当的算法对配电网进行简化处理，而后才能进行评估。较为常见的解析法主要有以下几种：
（1）FMEA。即故障模式影响后果分析法，这是解析法的代表方法之一，它的基本原理是先确定出配电系统中负荷点的失效事件，并对这些事件进行相应的补救及潮流分析，以此来形成一个系统的事故影响表，而后将事故及其影响表全部存储到预想事故表当中，最后按照负荷点故障的不同，从事故表中提取出与之相对应的故障后果，以此为依据计算出负荷点的可靠性指标。
（2）最小割集法。该方法具有以下特点。①能够对多个电源点及负荷点的配电网络进行处理，同时可一次生成配电系统的网络拓扑结构{②根据网络拓扑结构便可以搜索到整个配网内每一个负荷点的最小割集；③网络中可同时存在多端元件，这些元件既可以是有向的，也可以是无向的：④可以利用搜索支路来替代搜索元件，这样便可以形成最小路。若是每个支路当中存在较多的元件数，则计算量就会越小。该方法比较容易实现编程，且计算效率较高。
（3）贝叶斯法。该方法可以有效地求解配电系统中各个元件对系统可靠性的影响，并且还可以计算出共模失效元件和故障元件对配电系统可靠性指标的影响，通过上述计算结果便可以完成对系统中薄弱环节的识别，从而完成各种因果关系的分析，在此基础上能够快速准确地计算出系统的可靠性指标。该方法的优点主要体现在：由于贝叶斯网络模型是在配网物理拓扑结构的基础上构建起来的，因而其模型更加简单、直观；可在评估过程中对不确定性问题进行较好的处理；借助概率传播及因果推理，可以对各类可靠性进行分析。
3.2 模拟法
模拟法也被称之为蒙特卡罗法，该方法主要是以元件的原始可靠性数据为基础，并通过计算机抽样的方式对可能出现的状态进行随即模拟，然后再利用数理统计的方法对配电系统的可靠性指标进行求解。这种方法的计算量不容易受到系统规模的影响。因此，其常被用于一些规模较大的复杂配电系统的可靠性评估当中。采用该方法进行可靠性评估计算时，按照是否需要考虑系统状态的时序性，又可分为以下几种方法：即非序贯仿真法、准序贯仿真法以及序贯仿真法等。蒙特卡罗法的基本思想是为求解工程实际问题。首先应建立一个概率模型，并以问题解作为相关参数，而后对该模型进行抽样实验，并计算出所求参数的统计特征，以此为依据计算出所求解的近似值，该解的精确度可以采用估计值的标准差来表示。由于采用蒙特卡罗法仅仅需要计算出模拟元件对配电系统上各个负荷点的影响，所以该方法有效地解决了大规模配电系统中可靠性计算量较大的问题。但需要阐明的是，该方法需要消耗较长的时间，这主要是因为想要使模拟结果无限接近于真实值就必须进行反复模拟，所以花费的时间会比较长，这也是该方法唯一的缺点。
3.3混合法
该方法是解析法与蒙特卡罗法综合后形成的一种新方法，它集合了上述两种方法的全部优点，其基本原理是利用模拟法来模拟系统的状态转移过程，在这一过程中，抽样值的持续时间可以用解析法的平均持续时间来代替，因为解析法本身具有模型精确的特点，所以在随即模拟时，可以多采用解析法来提供相应的信息，这样便可大幅度缩短计算所需的时间。
参考文献
[1]陶顺，肖湘宁，刘晓娟.电压暂降对配电系统可靠性影响及其评估指标的研究[J].中国电机工程学报，2009（5）.
[2]汪穗峰，任震，万官泉.参数不确定性的配电系统可靠性联系数评估算法[A]，/第六届输配电技术国际会议论文集[J]，2007（11）.
[3]郑元波，陈天才，王霞.影响热电厂厂用配电系统可靠性的常见故障及原因分析[J].科技信息（科学？教研），2007（12）.
[4]张小辰，别朝红，李更丰，袁晶.蒙特卡罗法在含分布式电源的配电系统可靠性评估中的应用[A 中国电机工程学会电力系统专业委员会2010.年年会论文集[C]，2010（10）.
关键词：配电系统；研究；配电设备；模拟
1、配电系统可靠性概述
配电系统是位于整个电力系统末端，将输交电系统与用户端设备连接到一起，并借助输电线路向用户传送电能的一个系统。配电系统可靠性具体是指从供电端到用户端，包括变电站、高低压线路、进户线在内的整个配电系统及相关设备根据可按受标准及期望数量满足用户电力及电能需求的度量。按照电力部门的有关统计数据显示，配电事故给用户供电可靠性造成的影响最大，用户停电有将近80%左右都是因为配电系统发生故障引起的。具体而言，配电系统可靠性就是对系统充裕度的评估，即系统能够长时间满足用户电能需求的静态安全能力。配电系统是电力系统中最为重要的组成部分之一，其肩负着向用户输送电能的重要使命，一旦配电系统发生故障或是进行检修，都有可能导致用户供电中断。因此，配线系统的可靠性就显得尤为重要。一个可靠性较高的配电系统，其故障发生率和检修率都会相对较低，这样便可以减少用户停电的时间和次数。所以，构建配电系统时，必须对其进行可靠性评估，这是不可或缺的一个重要环节。只有保证配电系统具有足够的可靠性，其才能更好地完成向用户传输电能的任务，这样不但能够减少范围性停电事故的发生，而且还能给供电企业带来巨大的经济效益。由此可见。对配电系统可开性进行系统的评估分析是非常必要的。
2配电系统可靠性分析的主要内容和常用指标
2.1可靠性分析的主要内容
在对配电系统可靠性进行分析时，研究内容主要包括以下几个方面：①确定配电系统可靠性指标；②可靠性指标的统计、分析和评价，应用分析结果对配电系统及其相关设备从设计选型、安装调试到运行维护的整个生产过程进行指导；③ 可靠性预测及其对配电系统规划、改扩建、新建的指导作用；④为了使配电系统可靠性分析、预测的指导作用能够实现而采取的相应措施、手段及其达到的效果；⑤对配电系统的可靠性与经济性进行协调等等。
2.2配电系統可靠性分析常用的指标
对于配电系统而言，评价标准涉及诸多方面。通常情况下，用户的供电质量主要受停电时间、次数以及其它一些因素的影响。因此，对配电系统可靠性的分析最少需要从两个方面来进行，这样才能保证评价结果的准确性和可靠性。从用户的角度上讲，每一个用户都希望配电系统供给他的电能可以不受停电的影响，由此可知，用户要求的配电系统可靠性指标是供电服务的质量。从供电部门的角度上讲，其感兴趣的指标则是对系统全部用户的平均服务质量或是最差的供电指标。
（1）建立配电系统可靠性指标应遵循的原则 配电系统的可靠性指标应当具备以下特点：①能够充分反映出配电系统及其相关设备的结构、特性、实际运行情况以及给用户带来的影响，并且能够作为衡量与之相关因素的尺度；②可开性的指标应当能够从配电系统以往运行过程中积累下来的历史数据中
计算出来；③可靠性指标应当能够应用相应的计算技术，并且可以从元件数据当中计算出来。
（2）配电设备的可靠性指标。具体包括以下几项内容：故障率（次/km2a）、平均故障修复时间（h/次）、检修率（次/km？a）、平均检修持续时间（h/次）。
（3）系统侧指标。具体包括系统平均停电频率、用户平均停电频率、系统平均停运持续时间、用户平均停电持续时间、平均供电可用率及不可用率、平均负荷停电指标、平均系统缺电指标、平均用户缺电指标等等。
3 配电系统可靠性的分析方法研究
3.1解析法
这是目前配电系统可靠性评估分析中应用最为广泛的一种方法。该方法的求解过程可以简单概括为：以故障枚举的方式选择故障状态，并采用数学方法对可靠性指标进行计算。该方法的评估原理是按照配电系统的具体情况建立可靠性评估分析模型，并借助数学方法对模型进行精确求解，以此来计算出相应的可靠性指标。解析法具有原理简单、模型准确等特点，适用于比较简单的配网可靠性评估。如果应用该方法对一些较为复杂的配电系统进行可靠性评估，那么必须先采用适当的算法对配电网进行简化处理，而后才能进行评估。较为常见的解析法主要有以下几种：
（1）FMEA。即故障模式影响后果分析法，这是解析法的代表方法之一，它的基本原理是先确定出配电系统中负荷点的失效事件，并对这些事件进行相应的补救及潮流分析，以此来形成一个系统的事故影响表，而后将事故及其影响表全部存储到预想事故表当中，最后按照负荷点故障的不同，从事故表中提取出与之相对应的故障后果，以此为依据计算出负荷点的可靠性指标。
（2）最小割集法。该方法具有以下特点。①能够对多个电源点及负荷点的配电网络进行处理，同时可一次生成配电系统的网络拓扑结构{②根据网络拓扑结构便可以搜索到整个配网内每一个负荷点的最小割集；③网络中可同时存在多端元件，这些元件既可以是有向的，也可以是无向的：④可以利用搜索支路来替代搜索元件，这样便可以形成最小路。若是每个支路当中存在较多的元件数，则计算量就会越小。该方法比较容易实现编程，且计算效率较高。
（3）贝叶斯法。该方法可以有效地求解配电系统中各个元件对系统可靠性的影响，并且还可以计算出共模失效元件和故障元件对配电系统可靠性指标的影响，通过上述计算结果便可以完成对系统中薄弱环节的识别，从而完成各种因果关系的分析，在此基础上能够快速准确地计算出系统的可靠性指标。该方法的优点主要体现在：由于贝叶斯网络模型是在配网物理拓扑结构的基础上构建起来的，因而其模型更加简单、直观；可在评估过程中对不确定性问题进行较好的处理；借助概率传播及因果推理，可以对各类可靠性进行分析。
3.2 模拟法
模拟法也被称之为蒙特卡罗法，该方法主要是以元件的原始可靠性数据为基础，并通过计算机抽样的方式对可能出现的状态进行随即模拟，然后再利用数理统计的方法对配电系统的可靠性指标进行求解。这种方法的计算量不容易受到系统规模的影响。因此，其常被用于一些规模较大的复杂配电系统的可靠性评估当中。采用该方法进行可靠性评估计算时，按照是否需要考虑系统状态的时序性，又可分为以下几种方法：即非序贯仿真法、准序贯仿真法以及序贯仿真法等。蒙特卡罗法的基本思想是为求解工程实际问题。首先应建立一个概率模型，并以问题解作为相关参数，而后对该模型进行抽样实验，并计算出所求参数的统计特征，以此为依据计算出所求解的近似值，该解的精确度可以采用估计值的标准差来表示。由于采用蒙特卡罗法仅仅需要计算出模拟元件对配电系统上各个负荷点的影响，所以该方法有效地解决了大规模配电系统中可靠性计算量较大的问题。但需要阐明的是，该方法需要消耗较长的时间，这主要是因为想要使模拟结果无限接近于真实值就必须进行反复模拟，所以花费的时间会比较长，这也是该方法唯一的缺点。
3.3混合法
该方法是解析法与蒙特卡罗法综合后形成的一种新方法，它集合了上述两种方法的全部优点，其基本原理是利用模拟法来模拟系统的状态转移过程，在这一过程中，抽样值的持续时间可以用解析法的平均持续时间来代替，因为解析法本身具有模型精确的特点，所以在随即模拟时，可以多采用解析法来提供相应的信息，这样便可大幅度缩短计算所需的时间。
参考文献
[1]陶顺，肖湘宁，刘晓娟.电压暂降对配电系统可靠性影响及其评估指标的研究[J].中国电机工程学报，2009（5）.
[2]汪穗峰，任震，万官泉.参数不确定性的配电系统可靠性联系数评估算法[A]，/第六届输配电技术国际会议论文集[J]，2007（11）.
[3]郑元波，陈天才，王霞.影响热电厂厂用配电系统可靠性的常见故障及原因分析[J].科技信息（科学？教研），2007（12）.
[4]张小辰，别朝红，李更丰，袁晶.蒙特卡罗法在含分布式电源的配电系统可靠性评估中的应用[A 中国电机工程学会电力系统专业委员会2010.年年会论文集[C]，2010（10）.