湖南大学毕业论文HUNAN UNIVERSITY毕 业 论 文论文题目:计划孤岛下的有源配电网可靠性评估学生姓名:学生学号:专业班级:学院名称:指导老师:学院院长:2015 年 3月9日I 湖南大学毕业设计(论文) 第 页摘 要我国近年来社会经济飞速发展，用户对于电能质量的要求也日渐提高。配电系统作为电力系统的末端，更多的面向电力用户，而配电网的可靠性问题又是影响电能质量的主要因素。越来越受到电力部门的重视。近年来能源与环境问题的越发加剧，分布式电源（Distributed Generration,DG）接入电网的情况日渐增多，使其在电力系统中占有一定的比例。因为DG对配电网结构和运行产生不小的影响，所以虽然DG的接入提高了系统的可靠性，但是也给分析带来了新的问题。因此需要进一步地研究分布式电源给配电网的可靠性带来的影响。分布式电源大量接入电网后出现了一种运行方式孤岛。当配电网发生故障时，非计划下形成的孤岛会威胁到人员的人身安全和生产，而合理的计划形成的孤岛则会在减少这些威胁的同时有效地减少停电时间，提高电能质量。本文建立了满足一定的安全约束的数学模型，并且对其采用基于根树的搜索加验证的算法，从而划分出合理的孤岛区域。由于孤岛的引入，在评估含有分布式电源的配电网时，需要对传统的最小路法进行改进。本文基于IEEE RBTS BUS 6的馈线F4采用本文介绍的改进最小路法和搜索方法进行了验证，并且求出各个负荷点的可靠性指标，从而体现出基于根树的孤岛搜索算法的合理性，也验证了分布式电源接入配电系统后对于可靠性改善能力。关键词：配电系统，计划孤岛，改进最小路法，可靠性指标，分布式电源I 湖南大学毕业设计(论文) 第 页AbstractIn recent years the rapid development of social economy in our country, the user to the requirement of power quality are also rising.Distribution system as the end of the power system, more electric power user oriented, and the reliability problems of distribution network is the main factors influencing the power quality.More and more get the attention of the power sector.Energy and environment problem increasingly worse in recent years, Distributed power (Distributed Generration, DG) connected to the electricity grid, increasingly make it occupies certain proportion in the power system.Because of DG on distribution network structure and run a big impact, so although the DG access to improve the reliability of the system, but also brings new problems for analysis.So we need to further study the effect of distributed power supply reliability of the distribution network. Distributed power a lot there is a way of running after the grid island.When power failure occurs, the formation of plan island would threaten people personal safety and production, and reasonable plans to form an island in reducing these threats at the same time effectively reduce the outage time, improve power quality.Satisfy a certain security constraints is presented in this paper, the mathematical model and the search based on root tree of authentication algorithm, thus divided into reasonable area of the island.Due to the introduction of the island, in the evaluation of the containing distributed power distribution network, need to improve the traditional shortest path method.Based on IEEE RBTS BUS 6 feeder F4 used in this paper, the method and the improvement of the path search method is verified, and the reliability index of each load point, which reflects the island based on root tree search algorithm and the rationality of the distributed power supply connected to the power distribution system is also verified after the ability to II 湖南大学毕业设计(论文) 第 页improve reliability.Keywords: Distribution System, Intentional Islanding, the Improved Minimal Path Method, Reliability Evaluation, Distributed GenerationV 湖南大学毕业设计(论文) 第 页目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题研究的背景与意义11.2 含分布式电源的配电网可靠性评估的国内外研究现状与发展21.3 孤岛划分算法的研究现状41.4 论文的主要研究工作5第2章 配电系统的可靠性评估62.1 配电网的可靠性评估指标62.2 配电网的可靠性评估方法92.2.1解析法92.2.2模拟法(Monte Carlo Method)112.2.3混合法132.2.4人工智能法13第3章 含有分布式电源的配电网孤岛划分143.1 分布式发电技术的介绍143.1.1分布式发电技术的分类143.1.2分布式发电接入配电网的影响143.2 分布式电源的孤岛运行153.2.1孤岛运行方式153.2.2计划孤岛的划分原则和运行方式153.3 计划孤岛划分算法16 湖南大学毕业设计(论文) 第 页3.3.1计划孤岛划分数学建模163.3.2求解计划孤岛划分的数学模型18第4章 含有分布式电源的配电网可靠性评估214.1 最小路法214.1.1最小路的定义及其描述214.1.2求取网络最小路的方法224.2 改进最小路法在可靠性评估中的应用234.3 算例分析28第5章 结论与展望35参考文献37致谢41 湖南大学毕业设计(论文) 第 1 页第1章 绪论1.1 课题研究的背景与意义近年来，我国工业飞速发展，其中电力行业更是发挥着越来越重要的作用，人们的日常生活也是离不开电力，随着生活质量的提升，对电能质量的要求也逐渐增高，而反映电能质量的一个关键因素电力系统的可靠性指标，在我国研究起步较晚，因此对电力系统可靠性的研究具有十分重要的意义。配电系统处于电力系统的末端，是电力系统与客户联系、向客户供应电能和分配电能的重要环节。且大多数的配电网的运行方式一般为环形或者放射式的，对单故障比较敏感，因此比较容易发生故障。根据不完全统计，在用户停电的故障中，80%以上是在配电网的配电环节上发生的，这充分体现了配电系统对电力用户供电可靠性的影响最大。因此为了保证供电的电能质量使电力工业走向现代化，必须对配电系统的可靠性进行深入的研究和应用。如今随着分布式发电技术在全世界的飞速发展，使其得到了人们的充分重视。分布式电源（Distributed Generation,DG）的出现让电力用户本身也能发出电能，使得电力系统更加灵活，能让电力系统在故障停电的时候满足自己一定的电能需求从而减少了停电时间。同时，分布式电源接入电网以后，对电网本身尤其是对配电系统的运行和规划都产生了一定的影响，如电压稳定、继电保护、电力损耗、电能质量和供电可靠性等。面对分布式电源带来的影响，统筹好利弊，规划好分布式电源与用户在电力系统故障时的分配方案即计划孤岛划分，并以此为基础，借鉴相关研究成果对传统的配电网可靠性评估的算法进行改进，寻找更科学、实用的配电系统可靠性评估方法是目前配电网可靠性研究的一个重要课题。5 湖南大学毕业设计(论文) 第 2 页1.2 含分布式电源的配电网可靠性评估的国内外研究现状与发展上世纪60年代，电力工业逐渐发展起来，并开始引入有关可靠性工程的理论技术，从而产生了电力系统可靠性，并慢慢形成了有关可靠性的应用学科。电力系统可靠性包括两方面的内容：即充裕度和安全性。前者是指电力系统有足够的发电容量和足够的输电容量，在任何时候都能满足用户的峰荷要求，表征了电网的稳态性能，后者是指电力系统在事故状态下的安全性和避免连锁反应而不会引起失控和大面积停电的能力，表征了电力系统的动态性能。人们开始分析电力系统的可靠性时，偏向于发电部分的系统的可靠性或者是基于发电和输电方面的大型电力系统可靠性，配电部分的系统的可靠性研究还没有深入开展。配电系统的供电可靠性评估的分析在国外起步比较早，最早开始的研究还主要是统计分析。在上世纪60年代英国就首先开展了对配电网可靠性方面的管理工作，在世界上是最早研究电力可靠性管理的国家。加拿大也给出了评估供电裕度的若干个实际指标，且在1963年发表了一个统计报告；其他的发达国家也在上个世纪60-70年代逐渐全面展开了配电网可靠性统计分析的工作。基于统计分析工作，人们逐渐对配电系统的供电可靠性评估的提出了合适的模型和算法，并建立和完善了配电系统供电可靠性评估的指标体系，在这此取得重要的研究成果。如今，很多国家都将供电可靠性评估作为配电系统规划中的一