配电网可靠性分析及分段开关和故障指示器优化配置的研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文配电网可靠性分析及分段开关和故障指示器优化配置的研究作者姓名刘大雷学科专业电气工程指导教师郎兵副教授培养院系电气工程学院二零一五年三月办、交遥乂孳硕士学位论文配电网可靠性分析及分段开关和故障指示器优化配置的研宄作者：刘大雷导师：郎兵北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供査阅和借阅。同意

2、学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：彳⋯签字曰期年■月曰签字曰期：年月？曰学校代码：密级：公开北京交通大学硕士学位论文配电网可靠性分析及分段开关和故障指示器优化配置的研究作者姓名：刘大雷学号：导师姓名：郎职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：电气工程研宄方向：电力系统及其自动化北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我的导师郎兵副教授的悉心指导下完成的，郎老师严谨的治

3、学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。郎老师理论知识渊博、实践经验丰富，在课题的选题、设计方面对我进行了耐心的讲解，引导我开阔思路。在此衷心感谢研究生期间郎老师对我的关心和指导。在实验室工作及撰写论文期间，张瑞雪、陈盟、吴振华、周亚荣、王越等同学对我论文的修改工作给予了热情帮助，在此向他们表示诚挚的感谢。另外也感谢我的父母和家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业，同时也要感谢所有关心我的朋友。北京交通大学硕士学位论文摘要摘要摘要：相关资料表明，电力系统中的停电事故是由于配电网故障造成的，

4、所以提高供电系统的可靠性与安全性对国民经济的发展来说至关重要。分段开关与故障指示器的优化配置能够提高配电系统的可靠性水平，减小用户的停电损失。本文主要以配电系统可靠性理论及成本效益分析理论作为基础，分析了如何快速的对配电系统可靠性进行计算，并介绍了几种在不同优化方案下如何对分段幵关及故障指示器进行优化配置的方法。首先，本文总结了配电系统可靠性分析的基础，提出了一种分区法与故障遍历法结合的快速求取可靠性指标的方法。本文对馈线进行分区是以开关为边界将馈线分割成许多相互连接的区段，分析了分区后存在的四种故障类型，并

5、应用故障遍历法重点分析了故障时区段与区段间的相互影响关系，求得每个区段的区段内部、子网及外网故障对该区段产生影响的故障指标，最后利用这些指标就可以获得整条馈线的可靠性指标。接下来本文对配电网的可靠性效益模型进行了分析。模型通过求解系统的用户失电损失费用、设备投资费用及运行维护费用这三个方面，可以将系统的可靠性指标转化为系统的经济性指标。其中本文重点讲述了利用指标法求解用户失电损失费用以及对设备投资及运行维护费用对应的等年值的求解。然后，本文在两种优化模式下对配电网分段幵关的优化进行了详细的描述。一种利用一维组

6、合贪婪算法对馈线干线上的开关进行优化配置，这种方法适合对分段幵关数量一定且只对其位置进行优化配置的情况，虽然利用该方法求出的解不一定是最优的解，但该方法简单且求解速度比较快；另一种优化算法将传统遗传算法在开关优化问题上的应用进行了改进，记录并让历代优秀的个体群参与竞争，这样就能够保证算法的收敛性及多样性。通过在实际算例上的应用，发现两种方法均能取得很好的优化效果。最后，本文详细分析了故障指示器的作用原理，量化分析了故障指示器装设在不同位置对故障时间的影响。重点分析了在故障指示器数量固定的情况下，利用贪婪算法对

7、故障指示器的位置进行优化配置。此外，本文又详细论述了在投资费用固定的情况下，以可靠性最高或综合经济效益最好为目标，利用贪婪算法对故障指示器及分段开关进行综合的优化配置。本文以乐家湾某馈线为实际算例，对这几种不同的优化方案进行分析，通过对比优化前后系统的可靠性、经济性指标发现故障指示器的优化配置及分段幵关与故障指示器的综合优化配置都能很好北京交通大学硕士学位论文摘要的提高系统的可靠性、经济性指标，达到令人满意的效果。关键词：配电网；可靠性；经济性；分段开关；故障指示器；优化配置分类号：北京交通大学硕士学位论文、

8、北京交通大学硕士学位论文北京交通大学硕士学位论文目录目录觀弓本文研宄的目的及意义研宄现状配电系统可靠性评估研宄现状配电系统幵关优化的研宄现状配电系统指示器优化的研究现状本文的主要工作配电网的可靠性分析元件可靠性基本概念及参数配电系统可靠性指标结合分区法与故障遍历法求解系统可靠性对馈线进行分区处理的方法馈线分区后故障类型分析可靠性计算的过程本章小结配电网经济性及可靠性效益分析配电网的可靠性效益分析模型