其 他 回 答共5條
1樓
主要分一次設(shè)備和二次設(shè)備
一次設(shè)備:
變壓器、斷路器、避雷器、電容器、隔離開關(guān)、接觸器、電抗器。。。等
二次設(shè)備:
電流互感器、電壓互感器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕、指示燈、電流電壓表、繼電器。。。等
知識(shí)庫(kù)標(biāo)簽:
|列兵
2樓
配電系統(tǒng)可靠性研究的目的是評(píng)估系統(tǒng)究竟在多大程度上能夠保證各個(gè)用戶的供電連續(xù)性。據(jù)調(diào)查,負(fù)荷點(diǎn)用戶停電事件中,約80%是由配電系統(tǒng)引起的。因此,研究如何提高配電系統(tǒng)的供電可靠性具有十分重要的意義[1]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,設(shè)備元件增加勢(shì)必導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生設(shè)備元件故障的概率增大。本文通過(guò)找出設(shè)備元件發(fā)生故障的三種模式:饋線級(jí)故障模式、變電站故障模式和上一級(jí)電網(wǎng)故障模式,分析故障的三種模式對(duì)配電網(wǎng)可靠性的影響,采用分層算法,提出了一種基于故障擴(kuò)散的電網(wǎng)可靠性評(píng)估算法。
1 分層算法
考慮設(shè)備元件發(fā)生故障的三種模式,逐一分析每種模式對(duì)配電網(wǎng)可靠性的影響,即其產(chǎn)生的停電時(shí)戶數(shù),并結(jié)合配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),綜合得到配電網(wǎng)可靠性數(shù)據(jù)[2]。
1.1 三種故障模式及其對(duì)配網(wǎng)可靠性的影響
饋線級(jí)故障模式是指在電網(wǎng)各饋線中的設(shè)備元件發(fā)生的永久性故障,采用的指標(biāo)為設(shè)備故障率和設(shè)備每次故障平均停電持續(xù)時(shí)間。故障對(duì)配電網(wǎng)可靠性的影響即為故障引起的停電時(shí)戶數(shù):假設(shè)設(shè)備故障發(fā)生在某饋線第段,對(duì)于該故障段,其停電用戶數(shù)為Ci,停電時(shí)間表為故障元件修復(fù)時(shí)間;對(duì)于該段以后的所有停電用戶∑Cj(j>i),若無(wú)聯(lián)絡(luò)線,停電時(shí)間為故障元件修復(fù)時(shí)間;若有聯(lián)絡(luò)線,停電時(shí)間為聯(lián)絡(luò)開關(guān)操作時(shí)間。
變電站故障模式是指電網(wǎng)中母線發(fā)生故障,用母線平均修復(fù)時(shí)間和母線可用系數(shù)表示。一般母線分二段,且不考慮二段母線同時(shí)故障。母線故障產(chǎn)生的停電時(shí)戶數(shù)為:故障母線所帶負(fù)荷是否可以全部轉(zhuǎn)移,可轉(zhuǎn)移負(fù)荷停電用戶數(shù)為故障母線段有聯(lián)絡(luò)出線用戶數(shù),停電時(shí)間為聯(lián)絡(luò)開關(guān)倒閘平均操作時(shí)間;不可轉(zhuǎn)移負(fù)荷為故障段母線無(wú)聯(lián)絡(luò)出線用戶數(shù),其停電時(shí)間為母線修復(fù)時(shí)間。 若母線與出線上設(shè)備同時(shí)發(fā)生故障時(shí),取兩者中修復(fù)時(shí)間最大者。
上一級(jí)電網(wǎng)的故障模式是指在電網(wǎng)中上一級(jí)電網(wǎng)由各種設(shè)備元件或母線等原因產(chǎn)生不能對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行正常供電的故障,通常指220KV級(jí),相應(yīng)指標(biāo)為上一級(jí)故障排除時(shí)間和上一級(jí)輸變電設(shè)施的可用系數(shù)。該故障產(chǎn)生的停電時(shí)戶數(shù)為:考慮上一級(jí)電網(wǎng)輸變電系統(tǒng)故障是否引起母線不帶電。若引起母線不帶電,母線分段時(shí)的停電用戶數(shù)為上一級(jí)故障變電站所對(duì)應(yīng)母線段的用戶數(shù),停電時(shí)間為聯(lián)絡(luò)開關(guān)倒閘操作時(shí)間;母線不分段時(shí),可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的停電時(shí)間亦為聯(lián)絡(luò)開關(guān)倒閘平均操作時(shí)間,不可轉(zhuǎn)移負(fù)荷停電時(shí)間為上一級(jí)電網(wǎng)故障修復(fù)時(shí)間。
1.2 算法的數(shù)學(xué)模型
算法基于如下假設(shè):a) 不考慮由于容量不足的限電;b) 有聯(lián)絡(luò)的出線故障后,完好區(qū)段的負(fù)荷能夠全部轉(zhuǎn)移;c) 不考慮外力破壞作用的影響,不考慮作業(yè)、檢修、預(yù)安排產(chǎn)生的停電,而只考慮設(shè)備故障產(chǎn)生的停電;d) 不考慮瞬時(shí)故障,而考慮只有等故障設(shè)備(元件)修復(fù)后才恢復(fù)送電的永久性故障;e) 基于考慮由用戶原因引起的事故、故障的停電,所以假設(shè)線路上用戶越多,線路故障的可能性越大;f) 單向回路停電一次處理完成,全線同時(shí)恢復(fù)送電,多回路停電其各回路的停電操作和恢復(fù)送電操作同時(shí)完成;g) 不考慮斷路器等開關(guān)設(shè)備誤動(dòng)、拒動(dòng),所有的保護(hù)裝置動(dòng)作正確;h) 由于現(xiàn)在各供電局在可靠性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)沒有統(tǒng)計(jì)到出線每段長(zhǎng)度及支線長(zhǎng)度,同時(shí)按照國(guó)家可靠性管理中心的要求,所以假設(shè)平均分段。
我們提出以下預(yù)測(cè)評(píng)估思想:通過(guò)對(duì)各變電站各出線進(jìn)行故障停電事故枚舉,得到出線的故障停電時(shí)間和故障次數(shù),從而得到整個(gè)配電網(wǎng)的故障停電時(shí)間和故障次數(shù),再根據(jù)可靠性指標(biāo)的定義,得到整個(gè)配電網(wǎng)的可靠性指標(biāo)[3]。對(duì)整個(gè)配電網(wǎng)分三種情況考慮: (1) 上一級(jí)輸變電設(shè)施完好且母線無(wú)故障的停電時(shí)戶數(shù)Ti1; (2) 上一級(jí)輸變電設(shè)施完好而母線故障的停電時(shí)戶數(shù)Ti2. (2-1)母線分段 (2-2)母線不分段 (3) 上一級(jí)輸變電設(shè)施故障引起母線不帶電的停電時(shí)戶數(shù)Ti3.(3-1)母線分段 (3-2)母線不分段兩種情況。
1.2.1第一種情形
Tij變電站i出線j設(shè)備故障后的停電時(shí)戶數(shù)。
1.2.2第二種情形
母線一般分為2段,不考慮二段母線同時(shí)故障
(2-1-1) 故障母線所帶負(fù)荷能全部轉(zhuǎn)移時(shí)
Ci1:變電站i故障母線段客戶數(shù)t1:聯(lián)絡(luò)開關(guān)倒閘平均操作時(shí)間
(2-1-2) 故障母線所帶負(fù)荷不能全部轉(zhuǎn)移時(shí)
t3:母線修復(fù)平均時(shí)間
當(dāng)母線與出線上設(shè)備發(fā)生同時(shí)故障時(shí),則取修復(fù)時(shí)間為兩者中最大者。其余同上。
1.2.3第三種情形
(3-1-1) 考慮雙電源雙母線,上一級(jí)故障變電站所對(duì)應(yīng)母線段的客戶數(shù)可由完好變電站所對(duì)應(yīng)母線通過(guò)聯(lián)絡(luò)開關(guān)完全轉(zhuǎn)移。此時(shí)
Ci3:上一級(jí)故障變電站所對(duì)應(yīng)母線段的客戶數(shù)
Ci4:變電站i無(wú)聯(lián)絡(luò)線的出線所帶客戶數(shù) t4: 上一級(jí)故障排除時(shí)間,負(fù)荷可通過(guò)聯(lián)絡(luò)開關(guān)完全轉(zhuǎn)移,
式中:T為上一級(jí)輸變電設(shè)施可用系數(shù);B為母線可用系數(shù);T為配電網(wǎng)總的停電時(shí)戶數(shù);T′為配電網(wǎng)總的停電時(shí)間;F為配電網(wǎng)總的故障次數(shù);C為配電網(wǎng)總的用戶有數(shù);L為配電網(wǎng)總的線路長(zhǎng);n配電網(wǎng)變電站總數(shù);RS1,RS2、RS3為平均供電可用率;AIHC-F為系統(tǒng)平均停電持續(xù)時(shí)間(n/次);RSFI為系統(tǒng)平均故障次數(shù)(次/百公里)。
2 算法實(shí)現(xiàn)
分層技術(shù)按配電網(wǎng)―變電站―饋線―段―設(shè)備的層次建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)采用VC++6.0實(shí)現(xiàn),整個(gè)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)通過(guò)作圖表示,而配電網(wǎng)的參數(shù)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)。為了在軟件中實(shí)現(xiàn)分層技術(shù),采用靜態(tài)切分窗口得到左右視圖,左視圖基于CTreeView類[4],用樹型結(jié)構(gòu)表示配電網(wǎng)―變電站―饋線層。軟件初始化時(shí)只生成根節(jié)點(diǎn)表示配電網(wǎng)層,根節(jié)點(diǎn)下添加若干新節(jié)點(diǎn),表示變電站層,變電站層節(jié)點(diǎn)下添加新節(jié)點(diǎn)表示饋線層。變電站層節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)故障率、故障時(shí)間、載容比系數(shù)等參數(shù) 。饋線層節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)元件類型、起始點(diǎn)、終點(diǎn)、導(dǎo)線長(zhǎng)度等參數(shù)。
右視圖用來(lái)表示饋線―段―設(shè)備層.因?yàn)樗惴▽⑴潆娋W(wǎng)參數(shù)與其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)合,而實(shí)際配網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,為方便數(shù)據(jù)分析處理,開發(fā)了專門的作圖工具,用來(lái)繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖.作圖工具欄分為四種元器件電源,開關(guān),變壓器,備用電源以及三種線型絕緣線,裸導(dǎo)線,電纜。軟件中設(shè)置元器件和線型兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)設(shè)備元件類型,起點(diǎn),終點(diǎn)和長(zhǎng)度等參數(shù)。在右視圖中繪制的元器件及導(dǎo)線分別對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)在元器件鏈表和線型鏈表中,其相關(guān)參數(shù)存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。若畫元器件,則在元器件鏈表中添加一個(gè)節(jié)點(diǎn)。若畫線型,則在線型鏈表中添加一個(gè)節(jié)點(diǎn)。由此可以將輸入圖形存儲(chǔ)。并通過(guò)對(duì)鏈表的元器件及線型的搜索,找出它們的連接關(guān)系,從而得出的整個(gè)配電網(wǎng)的連接網(wǎng),然后進(jìn)行拓?fù)浞治?根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與圖形數(shù)據(jù),快速建立計(jì)算樹進(jìn)行計(jì)算。
實(shí)際計(jì)算時(shí),以母線后一段作為樹根,每一段建立一個(gè)樹節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)的一個(gè)指針指向父節(jié)點(diǎn),一個(gè)指針指向后面的分支節(jié)點(diǎn),針建立整個(gè)計(jì)算樹。先查找母線,找到母線后,尋找與母線相連的電線,根據(jù)電線末端點(diǎn)坐標(biāo)找出連在電線末端的開關(guān)。以開關(guān)為入點(diǎn)建立節(jié)點(diǎn)。以相類似的方法根據(jù)元器件或?qū)Ь€的起點(diǎn)和終點(diǎn)尋找相連設(shè)備,建立整棵節(jié)點(diǎn)樹,再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),統(tǒng)計(jì)算法的各項(xiàng)相關(guān)參數(shù),計(jì)算饋線各項(xiàng)可靠性指標(biāo)。綜合變電站下各饋線的可靠性指標(biāo),得到變電站的可靠性指標(biāo),綜合各個(gè)變電站的可靠性指標(biāo),得到整個(gè)配電網(wǎng)的可靠性指標(biāo)。
3 算例
我們對(duì)長(zhǎng)沙配電網(wǎng)榮灣鎮(zhèn)變電站進(jìn)行可靠性評(píng)估,該變電站有4條母線(10KV),負(fù)荷點(diǎn)17個(gè),總用戶數(shù)226戶,總變?nèi)萘?0890KVA,線路總長(zhǎng)61.803KM,變電站接線圖如圖1。
由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴ň雀?,要求考慮每一個(gè)元件,因此計(jì)算量非常龐大,用手工計(jì)算是不現(xiàn)實(shí)的。而利用該系統(tǒng),我們方便快捷的輸入了2000年的長(zhǎng)沙配電網(wǎng)榮灣鎮(zhèn)變電站的網(wǎng)絡(luò)圖及湖南省電力局提供的可靠性數(shù)據(jù),迅速計(jì)算出了該變電站的可靠性指標(biāo).如表2。
由計(jì)算結(jié)果可以看出:用該算法計(jì)算得到的可靠性指標(biāo)與湖南省電力局的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)比較,證實(shí)了算法的可靠性。
4 結(jié)論
根據(jù)故障產(chǎn)生的三種模式,并分析故障的三種模式對(duì)配電網(wǎng)可靠性的影響,利用系統(tǒng)元件的可靠性數(shù)據(jù)與系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型,提出了基于故障擴(kuò)散的分層算法來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)可靠性評(píng)估。采用Visual C + + 6.0 開發(fā)了配電網(wǎng)系統(tǒng)可靠性評(píng)估軟件,可方便快捷計(jì)算電網(wǎng)各饋線、變電站、電網(wǎng)的可靠性指標(biāo)。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行后的計(jì)算值與預(yù)估值的比較,結(jié)合各停電原因的分析,可找出影響供電可靠率的主要原因,并可在計(jì)算機(jī)上模擬設(shè)計(jì),算法和軟件的研制開發(fā)為配電系統(tǒng)規(guī)劃和管理提供了有力的分析工具。
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|列兵
3樓
太多了,10kV配網(wǎng)設(shè)備主要包括架空線路、站房、配電站、電纜、公共設(shè)施等大類,主要一次設(shè)備有變壓器、斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器、電壓互感器、電流互感器、避雷器、電容器、母線、瓷瓶、帶點(diǎn)指示器、故障指示器等等。
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|列兵
4樓
電能與其他能源不同,其主要特點(diǎn)是:不能大規(guī)模儲(chǔ)存,發(fā)電、輸電、配電和用電在同一瞬間完成;發(fā)電和用電之間必須實(shí)時(shí)保持供需平衡,如果不能保持實(shí)時(shí)平衡,將危及用電的安全性和連續(xù)性。
輸電的功能是將發(fā)電廠發(fā)出的電力輸送到消費(fèi)電能的地區(qū),或進(jìn)行相鄰電網(wǎng)間的電力互送,使其形成互聯(lián)電網(wǎng)或統(tǒng)一電網(wǎng),保持發(fā)電和用電或兩電網(wǎng)間 供需平衡;配電的功能是在消費(fèi)電能的地區(qū)接受輸電網(wǎng)受端的電力,進(jìn)行分配,輸送到城市、郊區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村,進(jìn)一步分配和供給工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、居 民用工業(yè)及特殊需要的用電部門。
輸電功能由升壓變電站、降壓變電站及其相連的輸電線完成。所有輸變電設(shè)備連接起來(lái)構(gòu)成輸電網(wǎng),所有配變電設(shè)備連接起來(lái)構(gòu)成配電網(wǎng)。輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)統(tǒng)稱為電網(wǎng)。發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、配電網(wǎng)和用電設(shè)備連接起來(lái)組成為一個(gè)集成的整體,這個(gè)整體被稱為電力系統(tǒng)。
輸電網(wǎng)由輸電和變電設(shè)備構(gòu)成。輸電設(shè)備主要有輸電線、桿塔、絕緣子串、架空線路等;變電設(shè)備有變壓器、電抗器(用于330kV 以上)、電容器、斷 路器、接地開關(guān),隔離開關(guān)、避雷器、電壓互感器、電流互感器、母線等一次設(shè)備和確保安全、可靠輸電的繼電保護(hù)、監(jiān)視、控制和電力通信系統(tǒng)等二次設(shè) 備。變電設(shè)備主要集中在變電站內(nèi)。對(duì)于直流輸電,它的輸電功能由直流輸電線路的換流站的各種換流設(shè)備,包括一次設(shè)備和二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)。輸電網(wǎng)一次設(shè) 備和相關(guān)的二次設(shè)備協(xié)調(diào)配合是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行,避免連鎖事故發(fā)生,防止大面積停電的重要保證。
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