《主網(wǎng)典型接線模式及其可靠性計(jì)算案例》1800字

主網(wǎng)典型接線模式及其可靠性計(jì)算案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u16961主網(wǎng)典型接線模式及其可靠性計(jì)算案例綜述 1226731.1三種接線模式 1198461.2交流潮流分析算法 262461.3算例 61.1三種接線模式為了得到可替換電源點(diǎn)，在雙雙聯(lián)絡(luò)（圖3-1）和雙雙線路（圖3-2）中分別有型節(jié)點(diǎn)，本節(jié)將利用串并行可靠性等效原理[5]，將圖中的變壓器和斷路器替換成為一個元器件，從而計(jì)算出它們可靠性的不同之處。如圖3-1和圖3-3所示，和,和是高壓側(cè)總線互連開關(guān)，可以替代斷路器以及所在支路。下面是三種典型接線模式的線路圖。圖中白色代表連接，黑色代表失去連接。圖3-1雙T雙聯(lián)絡(luò)圖3-2雙T雙線路圖3-3無T單聯(lián)絡(luò)1.2交流潮流分析算法潮流分析方法是規(guī)劃和設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)及其未來擴(kuò)展的先決條件。它們對于確定現(xiàn)有系統(tǒng)的最佳運(yùn)行非常重要。一般來說，潮流分析方法可以分為直流方法和交流方法。如果與交流方法比較，直流方法僅處理有功功率，并考慮某些額外的簡化，并且是線性方法。交流法處理有功和無功功率，是非線性方法。潮流分析方法的主要目標(biāo)包括該方法對大型復(fù)雜實(shí)際電力系統(tǒng)的適用性和迭代的收斂性。每條網(wǎng)絡(luò)中浮現(xiàn)的有功功率和無功功率以及每條總線上對應(yīng)的電壓的大小和相位是通過使用上述算法得到的基本內(nèi)容。這些方法可以使用導(dǎo)納矩陣，它包括組成總線的自總線和互導(dǎo)納，也可以使用阻抗矩陣，它包括驅(qū)動點(diǎn)和傳輸阻抗。Gauss–Seidel方法，是一種迭代方法。Gauss–Seidel方法與雅可比迭代過程十分相似。未知變量的第次迭代，即，僅使用已經(jīng)被計(jì)算的中的元素，并且尚未被推進(jìn)到迭代的的元素。這意味著，與雅可比方法不同，只需要一個存儲向量，因?yàn)樵卦谟?jì)算時可以被覆蓋，這對于非常龐大的計(jì)算量的問題是有利的。考慮一個有條總線的配電網(wǎng)。松弛總線用索引表示。在總線注入網(wǎng)絡(luò)的電流的復(fù)數(shù)值，如式（3-1）所示：（3-1）然后假設(shè)關(guān)于未知母線電壓初始值的平起動條件已知，可推導(dǎo)出以下表達(dá)式，并用于計(jì)算迭代，如式（3-2）所示：（3-2）在每次迭代結(jié)束時，對迭代過程是否可以終止進(jìn)行控制檢查。為此，其中一個選項(xiàng)是用最高模塊檢查復(fù)合電壓校正值，如式（3-3）所示：（3-3）如果該模塊小于規(guī)定的公差，即在開始迭代程序之前預(yù)先定義的公差，迭代程序可以停止，并且在最后一次正在進(jìn)行的迭代中母線電壓的計(jì)算值被認(rèn)為足夠精確，以表示搜索的解。假設(shè)總線是電壓控制總線之一，其電壓幅度應(yīng)為，考慮到電壓控制總線上的無功功率，如式（3-4）所示：（3-4）然后，進(jìn)行控制檢查，以確定總線上注入的無功功率是否在不等式給出的限定范圍內(nèi)，如式（3-5）所示：（3-5）式中其中是最小值，是在指定的電壓控制總線上施加在發(fā)電機(jī)無功功率輸出上的最大值。在潮流計(jì)算過程中，如果的計(jì)算值超出任一極限，則被設(shè)置為等于違反的極限。即，如果在計(jì)算的過程中確定，如式（3-6）所示：（3-6）則在實(shí)際正在進(jìn)行的迭代的后續(xù)計(jì)算中，被設(shè)置為，如式（3-7）所示：（3-7）類似地，如果確定，如式(3-8)所示：（3-8）則在實(shí)際正在進(jìn)行的迭代的后續(xù)計(jì)算中，被設(shè)置為，如式（3-9）所示：（3-9）本節(jié)對雙雙聯(lián)絡(luò)、雙雙線路和無單聯(lián)絡(luò)的可靠性進(jìn)行了分析和計(jì)算，并使用交流法來評估高壓配電網(wǎng)的可靠性。通過計(jì)算負(fù)載及的可靠性指標(biāo)，并利用線路的左右對稱的特點(diǎn)，就可以得到負(fù)載和的可靠性指標(biāo)。負(fù)載的可能出現(xiàn)的故障情況如表3-1所示：表3-1負(fù)荷La故障事件表元件失負(fù)荷概率失負(fù)荷頻率1571，21，31，41，51，61，71，82，52，73，53，74，54，75，65，75，8續(xù)表3-1元件失負(fù)荷概率失負(fù)荷頻率6，77，8表3-1中：,,,,、和分別為一米內(nèi)線路、變壓器及斷路器停止工作的次數(shù)，,和分別為線路、變壓器及斷路器停止工作后的修整時長。設(shè)型線路節(jié)點(diǎn)距離等價powerpoint長度為，型線路節(jié)點(diǎn)距離變壓器高壓側(cè)長度為，則線路全長;聯(lián)絡(luò)線路長度為。1.3算例本節(jié)以某一地區(qū)供電系統(tǒng)為實(shí)際案例進(jìn)行可靠性計(jì)算。本案例中線路長度=15千米,=6千米,=8千米，=10千米。變壓器每年發(fā)生故障的次數(shù)為0.01次，每次故障的修整時長為18小時，斷路器每年發(fā)生故障的次數(shù)為0.06，每次故障的修整時長為7h，每千米供電線路發(fā)生故障的次數(shù)為0.0128，每次故障的修整時長為6h。運(yùn)用上節(jié)中得出的公式，分別將元器件的單獨(dú)停止工作時對應(yīng)的可靠性指標(biāo)全部相加即可得到總所求元件的總可靠性指標(biāo)。計(jì)算流程如圖3-4所示，本文使用python語言進(jìn)行編程計(jì)算和手算兩種方式完成了三種典型接線模式的可靠性評估工作，計(jì)算結(jié)果與算例給出結(jié)果的總體趨勢一致。圖3-4計(jì)算流程圖表3-2各種接線方式負(fù)荷的可靠性指標(biāo)（計(jì)算結(jié)果）負(fù)荷點(diǎn)雙雙聯(lián)負(fù)荷0.00030.30582.2981負(fù)荷0.00020.25591.8983雙雙線負(fù)荷0.00054.3000負(fù)荷0.00054.4900無單聯(lián)負(fù)荷0.00020.39931.4700負(fù)荷0.00020.44931.8700表3-3各種接線方式負(fù)荷的可靠性指標(biāo)(已知結(jié)果)負(fù)荷點(diǎn)雙雙聯(lián)負(fù)荷0.00040..449371.7490負(fù)荷0.000