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1、乐亭县农村电网可靠性评估与影响因素研究Assessment and Enhancement of Laoting County DistributionNetwork Reliability中文摘要配电网是电力系统中直接针对用户的环节，其主要功能是向各种规模的用户传输电能。现代社会对电能的要求越来越高，除满足一定的可靠性外，还要尽可能的满足经济性的要求。在系统的规划、运行阶段可以通过电网改造、增加投资费等措施提高供电可靠性。然而，一味的追加投资必将导致运行成本的增加，难以满足经济性的要求；同样过分限制投资又将必然导致系统可靠性水平的降低。在供电部门对用户满意程度越来越关注的今天，如何在配电网的
2、规划、运行过程中协调好可靠性和经济性的问题已经成为迫切需要解决的实际课题。配电网可靠性成本一效益分析将系统投资成本与可靠性效益有机的结合起来，为配电系统的可靠性经济评价提供了有效的依据。配电网可靠性评估的算法是进行配网可靠性研究的重要课题。本论文在综述了一些常用的配网可靠性评估算法的基础上，提出了一种基于成功概率的配电网可靠性评估方法，通过对配电网工作机理的分析，介绍了带有复杂分支馈线的配电网可靠性评估新方法。通过算例对该方法与其它方法进行了对比，表明了该方法在程序设计、计算速度和精度方面具有优势。可靠性成本与可靠性效益是一对矛盾体。论文给出了以可靠性成本与可靠性效益相结合作为寻求配网最优的投
3、资策略的目标函数。详细讨论了配电网负荷支路是否设置断路器以及在负荷支路是否设置备用变压器的判据。通过对不同情况下某段主馈线上分段开关是否设置对系统停电损失造成的影响，将主馈线分段开关的可靠性成本与可靠性效益结合，最终得到了主馈线分段开关的最佳设置策略。论文对配电网的投资策略进行了研究，将供电企业和电力客户结合起来进行考虑，在分析可靠性指标的基础上考虑电力客户的停电损失，将停电损失和投资费用结合，从而得到最优的投资方案，并将该优化方案应用到测试系统中，验证了本文所提优化函数的有效性和实用性。从提高配电网负荷点供电可靠性的角度出发，对*县电网的供电可靠性问题进行了深入的研究。本文首先简要回顾了可靠
4、性评估的发展概况，指出了现有分析方法的优缺点，采用复杂网络分层等值简化法和最小路法分析评估了*县电网供电可靠性水平，然后根据供电可靠性评估的结论结合电网实际提出了多套*县电网供电可靠性改进方案。之后站在经济性的角度对提出的多套改进方案作了优劣比较，给出了明确的优劣评判指标，对评判的结果做出了详尽的说明，最后根据比较的结果和作者的经验给出了对提高*县电网供电可靠性的建议。通过数值仿真计算和*县实际电网模型的算例分析，给出了可靠性评估的结果，证明了所用方法的准确性和有效性。通过引入经济性指标给出了地区电网可靠性提高的最优化提高方案。关键词：配电网，可靠性，评估，最小路方法，成本效益分析ABSTRA
5、CTThe distribution network is connected directly to customers in power system, its main function is to supply customers with electricity. Modern society demands that electrical energy should be as economical as possible with a reasonable degree of continuity and quality. The continuity of energy sup
6、ply can be increased by improved system structure, increased investment during either the planning phase, operating phase or both. Over-investment can lead to excessive operating cost, which must be reflected in the tariff structure .Consequently, the economic constrain will be violated although the
7、 probability of the system being inadequate rnay become very small. On the other hand, under-investment leads to the opposite situation. How to plan distribution networks and get the balance between economy and reliability is a very important problem. Reliability cost/worth assessment provides the o
8、pportunity to incorporate cost analysis and quantitative reliability assessment into a common structured framework. The algorithm of reliability evaluation is an important subject in the power distribution system reliability research. A new method based on successful probability to the evaluation of
9、 the distribution system reliability is developed in this dissertation. An example is introduced to show how to evaluate the complex distribution system reliability, which is based on analyzing the working mechanism of the distribution system. The example also compared the new developed method with
10、other traditional methods showing that the new method has advantage in programming, calculating speed and accuracy.The reliability cost and the reliability benefit is opposite in distribution systems. The objective function of the optimization investment strategy of the distribution systems is prese
11、nted by combining the reliability cost with the reliability benefit in this. paper. The consequences of outage to the systems with different deployment schemes of the disconnect switches are analyzed and compared. A theorem is proposed on how to deploy the disconnect switches on the beginning of the
12、 main feeder to achieve the best overall benefit Whether the fuse should be mounted and whether the standby transformer should be prepared in the load branch is particularly discussed and two criterions about this issue are also proposed. The investment strategy of the distribution system network is
13、 carried. The lowest cost scheme is found by combining the losses with the investment, which considers the investment strategy both of the utility and of the customer. The scheme is also validated by a test system, results show that the scheme is right and practical.The study centralizes the enhance
14、ment of reliability of load point in distribution network. And discuss at subject of reliability of distribution system at Laoting county. Firstly, the article briefly reviewed the history of the assessment technology of power distribution network, and lay stress on the defects of the resent methods
15、. New method of reliability assessment based on the minimal path method and equivalent approach is proposed for complicated distribution system. The level of power supply reliability at Laoting county is evaluated by this method. The outputs of assessment with experience of operation are used to dev
16、elop some improving plan for distribution system reliability at Laoting county. After that, the improving plans are checked carefully by the ankle of economic viewer, and definite criterions are liven in paper. The reasons of comparison and selection are explained carefully. By the end of paper, bas
17、ed on the result of comparison of improving plans and authors experience, some proposition for reliability improvements of distribution system at Laoting county are liven. The result of digital simulation and evaluation of model based on real network at Laoting county are used to assess the reliabil
18、ity. The sample test shows that new method is effective and accurate. The optimal one of improving plans for local network is shown after the use of economical criterions. Keywords:distribution network, reliability, assessment, minimal path method, cost/benefit analysis目录第一章 绪论11.1 背景和意义11.1.1背景11.1
19、.2意义21.2 配电网可靠性评估方法综述31.2.1可靠性评估模型31.2.2可靠性评估模型的改进41.2.3可靠性评估算法的改进51.2.4智能方法在可靠性评估中的应用51.3 配电网可靠性提高措施综述61.4 本文的内容介绍6第二章 配电系统可靠性研究的理论基础82.1配电网的特点及评估模型82.2 配电网可靠性评估的指标102.2.1 基本指标和计算公式112.2.2专用指标及其计算公式112.3 配电网可靠性评估的方法122.3.1 复杂配电网的可靠性等值方法132.3.2最小路法可靠性评估26162.3.3算例分析18第三章*县电网可靠性的评估203.1*县电网概述203.1.1*
20、电网整体概况203.1.2乐亭电网35KV变电站正常运行方式203.1.3*县电网结构图233.2*县电网可靠性评估的内容233.2.1*县电网供电可靠性现状分析241、供电可靠性管理体系结构242、供电可靠性指标体系253.2.2影响*县电网供电可靠性的因素分析313.2.3 影响供电可靠性水平的相关因素分析323.3县电网供电可靠性预测333.3.1可靠性目标预测方法333.3.2趋势外推法可靠性预测343.3.3灰色预测法可靠性预测373.3.4基于理论评估结果的可靠性预测383.3.5基于设备统计数据的可靠性预测403.3.6可靠性综合预测函数403.4可靠性预测值推荐方案42第四章*
21、县电网可靠性的提高444.1*县电网供电可靠性存在提高444.2提高*县电网供电可靠性的措施464.2.1减少外部人员导致故障停电事故次数的措施464.2.2减少过电压导致停电事故次数的技术措施474.2.3改进熄弧方式提高供电可靠性484.2.4减少每次停电时间494.2.5加强城网的管理和改造504.3效益分析514.3.1成本/效益分析方法524.3.2算例分析53第五章 结论55参考文献56致 谢58附 录591.附图1592. 2009年乐亭电网接线示意图(35KV及以上)593.乐亭电网35KV系统接线图6060第一章 绪论1.1 背景和意义1.1.1背景目前我国电力工业正在进行公
22、司化改组，由原来的国家垄断经营向放宽管制、自由竞争的电力市场机制转变，向商业化运营和法制化管理发展，即推行“两个根本性转变”，构筑与社会主义市场经济相适应的、以资本和电网调度为纽带的新的管理体制。随着电力部门的体制改革和电力市场的开放，电力企业的经营和管理策略也逐步从生产管理转移到面向用户、以用户为中心上来。面对国家宏观经济政策的冲击和市场竞争的压力，电力企业必须重视配电网持续供电的能力，重视用户的满意度，才能在优胜劣汰的市场竞争中求得生存与发展。另外随着信息化社会的到来和数字化经济的出现，以及人民生活水平的日益提高，用户对供电可靠性的要求也越来越高，配电系统的充裕性和为用户的重要设备提供高质
23、量的电力的要求也受到更高度的关注。因此供电可靠性，不仅与提高用户对企业的信任程度有关，而且与电力企业自身发展的关系也密不可分。配电系统可靠性分析是供电可靠性技术中的重要组成部分，提高配电系统可靠性水平是保证供电可靠性水平的重要手段之一。近年来国家电网公司已将供电可靠率指标列入供电企业“双达标”、“创一流”的必备条件之一；在1995年版电业生产事故调查规程中，10kV用户供电可靠率也被列入供电安全考核项目之中。随着电力企业管理工作的不断发展和深化，配电可靠性管理在生产管理工作中所占的位置也越来越重要。因此，进行配电系统可靠性研究已成为电力企业迫切需要解决的问题。乐亭县面积1308平方公里，地处环
24、渤海湾地区中心地带和京津唐秦四市环抱之中，东南两面濒临渤海，海岸线长98.2公里，为河北省第一沿海大县。第二产业突飞猛进，全县有工业企业479家，纺织、建材、造纸及纸制品、化工、机加工、医药、原盐、农副产品加工等八大骨干行业，年需电量约为4692.42千瓦时1。电力供应不能完全满足国民经济的发展要求，出现了供小于求的被动局面，在盛夏季节出现的供电卡脖子现象尤为突出。另外城市建设不断进行旧城改造和新区开发工作，电力企业需要与之配合解决配电网线路老化、供电半径超标、电能质量差等问题。因此电力企业如何提高供电可靠性，提高供电企业的经济效益，是摆在乐亭县电企业面前的一个重要任务。1.1.2意义配电系统
25、处于电力系统的末端，是整个电力系统与用户联系，向用户供应电能和分配电能的重要环节。配电网的根本任务是尽可能经济、可靠地将电力分配给各用户。整个电力系统对用户的供电能力和质量都通过配电系统来体现，一旦配电系统设备发生故障或进行检修、试验，就会造成系统对用户供电的中断。据不完全统计，用户停电故障中80%以上是由电力系统中的配电环节的故障引起的。也就是说，配电系统对用户供电可靠性的影响最大。配电设备数量大、分布面广，对系统投资和停电损失的影响不容忽视。因此配电系统可靠性，直接体现供电系统对用户持续供电的能力，是整个电力系统结构及运行特性的集中反映，是电力可靠性管理的一项重要内容2。进行配电系统可靠性
26、研究在保证供电质量、促进和改善电力工业生产技术和管理、提高电力企业经济效益和社会效益，进行网络建设和改造上均有着重要的作用。供电可靠性指标作为创建一流电力企业指标体系的重要组成部分，集中体现了电网水平、技术水平、电力企业的管理水平和向用户提供的服务水平，并已成为电网发展和用户服务的重要评价指标。在电力市场化发达国家，可靠性己成为用户选择供电对象、竞价上网及政府审批电价的主要参考因素。近十年来，配电系统可靠性管理也日益受到电力部门的高度重视，供电企业在“创一流企业”、“达标”的同时，把配电系统可靠性数值及统计分析结果用于指导电力生产建设，取得了良好效果。进行配电系统可靠性研究，具有如下意义：(l
27、)通过指标分析，能找出影响供电可靠率的主要因素，针对问题，从电网网架结构、设备配置、设备及人员管理等方面提出相应的措施，使可靠性管理更科学、合理。对供电半径、馈线的分段数、用户数的分配、变压器的容量配置等进行经济性分析，使可靠性管理在经济的前提下取得更大的效益。还可以发现现状网的薄弱环节，对停电事故进行全面重点分析，形成意见，反馈给相关部门；发现一般规律性的问题，从而更好地指导生产实践问题；为网络优化及电网建设改造提供依据。(2)能调整传统的工作方法和方式，在管理内容、手段、措施等方面有进一步的创新和发展；促进电力企业及相关行业的技术进步和科学管理水平的提高；是保证供电质量、实现电力工业现代化
28、的重要手段，可为电网规划、建设和改造提供决策依据，具有巨大的社会效益和经济效益。1.2 配电网可靠性评估方法综述配电系统是指10-110kV的网络，其可靠性指标为由供电点到用户，包括配电变电所、高低压配电线路及用户接线在内的整个配电系统及设备，按可接受标准及期望数量满足用户电力及电能量需求能力的量度3。配电系统可靠性分析是指计算、分析负荷点和系统的可靠性指标以及为提高这些指标所必须采取的措施4。1.2.1可靠性评估模型一般认为，第一批电力系统的可靠性研究的著作出现于1947年，在这些著作中概率数学的应用还是比较简单的，而且只限于研究发电系统的可靠性。进入上个世纪六十年代，电力系统可靠性的研究工
29、作才扩展到了输电和配电网，并逐渐使用了一些更为复杂的方法。1965年9月，北美电力系统发生了世界电业史上最严重的事故，从而导致了电力系统可靠性研究的飞速发展；1970年，比灵顿发表了关于电力系统可靠性研究的第一本技术性专著电力系统可靠性分析5，从此，电力系统可靠性的发展进入了一个新的时期。目前，可靠性工作几乎已扩展到电力系统的各个方面。由于计算机技术的飞速发展，现在电网己逐步采用计算机对系统进行研究和监控，这就使依赖计算机对电力系统进行可靠性分析和研究已经成为必然的发展趋势。配电网可靠性的研究始于本世纪60年代，其起步晚于发电和输电系统的可靠性研究，这是由于人们当时还没有意识到配电网由于直接与
30、用户相连，对供电可靠性影响最大，同时，为数众多的配电网投资累计起来也十分可观。这就意味着配电网可靠性的工程应用将会产生巨大的经济效益。从而配电网的可靠性研究得到了迅速的发展。目前，在工业发达国家，可靠性评估己成为配电网规划决策中的一项常规性工作。国内对配电网可靠性的研究始于80年代初期，由于缺乏必要的统计数据和行之有效的分析方法，发展较为缓慢。近年来，随着经济的迅速发展和改造的开展，迫切需要对配电网进行科学，合理的规划。而且各种统计资料也显示，配电系统引起的约占用户停电事故的80%6。同时随着电力企业管理工作的不断发展和深化，供电可靠性在生产管理工作中所占的位置也越来越重要。目前求取电力系统可
31、靠性指标的方法主要有蒙特卡洛法和解析法两大类。蒙特卡洛法采用计算机随机抽样试验的方法进行状态选择，用统计方法计算可靠性指标，该方法计算结构简单，使用灵活，且不受系统规模的限制;蒙特卡洛法在欧洲配电网可靠性评估中应用较多，但是计算误差与试验次数的平方根成反比，为了取得合适的精度不得不花去大量的计算时间6。这种方法目前主要用于发、输电组合系统及变电站的可靠性评估中。解析法采用故障枚举法进行状态选择，用解析法计算可靠性指标。解析法可进一步分为状态空间法和网络法：以马尔可夫模型来描述的状态空间法7北美应用较多，准确度较高，但是计算量随元件数的增多呈指数增长，因此当系统规模大到一定程度时，采用此方法有一
32、定的困难6。文献8, 9比较了蒙特卡洛法和解析法的模型和计算方法，发现当系统规模较小时采用蒙特卡洛法明显费时，但是两种方法的结果却几乎一致。因此配电网的可靠性评估主要采用解析法。1.2.2可靠性评估模型的改进因为配电网是典型的辐射形网络，所以常常采用串联元件的可靠性分析方法，但是配电系统的可靠性评估在实际建模时要考虑许多实际因素。文献10认为，低压配电系统中负荷点和系统的可靠性除了与线路的故障有关，还与系统中各种开关、母线等各种元件有关；提出了一种计及开关和母线故障的配电系统可靠性评估方法。文献11认为，有些元件的故障并不必然导致负荷点与电源点之间失去联系，但是这类故障会使线路和部分元件过负荷
33、或者过压，因此要求负荷点必须减低负荷量才能保证持续供电。文献12 扩展了原有的线路和节点元件模型，重新基于分层结构描述节点与线路之间的拓扑关系，新方法得出的关系清晰明了。该模型适用于带有复杂分支子馈线的配电系统。该文还采用了宽度优先搜索算法对模型进行顺向和逆向遍历求解系统的可靠性指标。1.2.3可靠性评估算法的改进研究人员在解析法和蒙特卡洛法两种主要方法的基础上，提出了许多新的评估方法。为了解决考虑多重故障时运算量过大的问题，文献13提出了一种基于同心松弛概念的启发性思想用于可靠性估计。当系统规模较大的时候该算法的优势明显。文献14提出一种基于最小路思想的快速评估方法，该方法认为系统非最小路上
34、的元件故障对负荷点的可靠性影响可以折算到最小路节点上加以考虑，所以可以仅考虑折算后的最小路上的元件对负荷点供电可靠性的影响，提高计算速度。文献15采用最小割集理论，提出一种通用性的适于计算机实现的配电系统可靠性评估算法。该算法考虑了影响系统可靠性的诸多因素，其计算结果能为配电系统规划和运行提供大量有效信息，有利于工程技术人员发现配电系统的薄弱环节。为了在可靠性评估过程中考虑原始参数的不确定性问题近年来学术界也提出了一些方法。文献16用随机变量表示原始参数和可靠性指标，这种方法比较有效，但是计算公式的推导十分复杂。文献17又提出了模糊可靠性评估方法，文献18, 19区间分析方法。前者用模糊集表示
35、原始参数和可靠性指标，但是存在选择何种模糊集以及如何给出其隶属函数的问题;后者用区间数表示原始参数和可靠性指标，但是只能给出可靠性指标的一个区间范围，不能反映其分布情况。文献20基于未确知有理数方法提出了一种新的可靠性评估方法，新方法可以更详细描述参数不确定性。但是为了得到合适的精度所需的计算量太大。1.2.4智能方法在可靠性评估中的应用文献21提出了一种基于人工神经网络的电力系统可靠性分析方法，解决以往未能解决的一些问题。如：低准确度、大计算量和复杂的模型。它通过对一个可靠性测试系统进行可靠性分析说明该方法的有效性，但人工神经网络需要一段训练时间。文献22则利用遗传算法提出了一种多目标优化方
36、法，使得在配电系统扩建时能够获得最优的可靠性和最低的扩建费用。1.3 配电网可靠性提高措施综述配电网可靠性水平不仅与配电网的结构有关，而且与气候条件23、后勤保障以及人员的整体素质有关。造成供电可靠性下降的原因很多，从电网的管理者和维护者的角度出发，不外乎软硬两个层面的不足。各个企业因存在着不同的问题，因此解决问题的思路和采取的措施也不尽相同。在分析可靠性指标背后的原因以后针对造成停电的各项因素采取改进措施。按照原因来划分提高的措施有减少外部人员导致停电事故、减少过电压导致停电事故、减少因熄弧不当导致停电事故、减少计划停电持续时间、加强城网管理和改造。概括性地说，改善电网结构、建设坚强的电网是
37、提高可靠性的一个重要前提条件，在这个前提条件下加强管理观念工作，做到各项工作有计划、有组织、协调统一才能达成提高可靠性的目标。另外在规划和制订可靠性改进方案的时候必须还要考虑到经济性指标，不能忽略经济效益一味强调提高可靠性。只有考虑到各项改进方案的效益和成本以后，才能制定真正符合地区电网要求的可靠性改进方案。因此要认真研究分析电网结构、进行管理变革，不断壮大电力企业的发展以适应电力企业对人民群众全面实现小康社会，构筑和谐社会对电力的需求。1.4 本文的内容介绍近年来乐亭县经济发展突飞猛进，电力作为国民经济的基础产业，优质、高效、可靠的电能是保证国民经济发展的必要条件。特别是近年来乐亭电力供应不
38、能满足国民经济的发展要求，出现了供小于求的被动局面。因此电力企业如何提高供电可靠性，以尽可能长的时间向电力用户供电，提高供电企业的经济效益，是摆在乐亭县电业局面前的一个重要任务。本研究的目的和意义就在于利用可靠性理论去分析乐亭电网的可靠性，并借助计算机仿真手段计算乐亭电网各种可靠性指标，为电网的网络方案比较和寻优提供理论依据；寻找适合乐亭电网实际情况的电网可靠性计算的实用方法。另外对已投入运行的电网进行可靠性检测，寻找薄弱环节，提供加强电力网络可靠性措施的理论依据；然后通过研究和探索，得到几种可行的乐亭电网可靠性提高方案。最后在得到的几种方案中运用成本效益比的经济性评价方法挑选出最适合乐亭电网
39、的电网供电可靠性水平提高方案。本文的主要研究内容是：(1)研究配电网可靠性指标体系及其评估方法；(2)针对乐亭电网进行可靠性的评估；(3)分析乐亭电网可靠性存在的问题，提出改进措施。第二章 配电系统可靠性研究的理论基础 配电系统(Distribution System)是处于电力系统末端，把电源系统或输变电系统与用户设施连接起来，向用户分配电能和供给电能的重要环节，包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电网络及其设备。我国配电系统的电压等级，根据城市电网规划设计导则的规定24 35、63、110kV为高压配电系统，10(6)kV为中压配电系统，380V及220V为低压配电系统，22
40、0kV及其以上电压为输变电系统。但是，随着供电容量及供电范围的不断扩大，一些特大城市，如北京、上海等地，目前己将220kV电压引入市区进行配电。而与此同时，却仍然存在着35、 110、 220kV电压的输变电系统。因此，配电系统一般很难简单地从电压等级上与输变电系统划分或定义，而是以其功能和作用来定义和区分。配电系统可靠性(Distribution System Reliability)，是指供电点到用户，包括变电所、高低压线路及接户线在内的整个配电系统及设备按可接受标准及期望数量满足用户电力及电能量需求能力的度量。其实质24就是研究直接向用户供给电能和分配电能的配电系统本身及其对用户供电能力
41、的可靠性。配电系统直接与用户相连接，具有特殊的运行方式。一旦配电系统或设备发生故障或进行检修、试验，往往会同时造成对用户供电的中断，直到故障排除或修复，系统和设备恢复到原来的完好状态再继续供电。因此，在研究配电系统可靠性时，不仅要考虑设备的可靠性，还必须考虑系统排除故障的方式和恢复供电的能力。配电系统的可靠性评估(Distribution System Reliability Evaluation)，就是对配电系统所用线路设备的供电可靠性作出评价，以此来判定该配电网供电可靠性的优劣，并确定提高供电可靠性的技术措施和管理方法。虽然配电系统的接线方式具有树状、环状、网状等多种接线方式，但目前最常用
42、的仍是环网接线、开环运行而形成的放射状的供电方式。因此在可靠性评估时，我们应以环网接线、开环运行而形成的放射状的结构方式作为典型方式加以研究。2.1配电网的特点及评估模型配电系统电压等级一般都是110kV以下，这样的配电网虽然在最初建设时是建设成环网，但是往往都是采取开环运行的方式。因此可以认为配电网都是辐射形网络。本文研究的*县电网，由于220kV网络也是辐射形网络，因此也可以使用研究辐射形配电网可靠性的分析方法加以研究。辐射形系统是由一组串联元件，包括线路、电缆、隔离开关、母线等所组成。连接在系统任一负荷点的用户要求它和电源点之间的所有元件都运行。配电网可靠性评估最关注的元件有架空线路、配
43、电变压器、电缆、隔离开关、熔断器等元件，对于这些元件一般采用三状态模型模拟，如图2-1所示。图2-1 元件的三状态模型上图中N为正常运行状态，R为故障检修状态，M为计划检修状态，为计划检修率；为计划修复率；为故障率；为故障修复率。断路器属于可操作元件，其操作结果可以改变系统接线的拓扑结构，对系统运行有着严重的影响。而且，断路器器本身结构负责，动作部件多，故障形式多种多样，所以断路器的可靠性模型需要特别处理。我们假设断路器有7种运行状态，分别为：正常运行状态、计划检修状态、临时检修状态、误动状态、接地或绝缘故障状态、拒动状态和故障修复状态，将这些状态按照他们对周围元件的影响及对系统的危害程度进行
44、合并，这样将临时进行、误动、故障修复状态近似合并为修复状态（R状态），拒动状态与接地或绝缘状态合并为扩大型故障状态（S状态），合并以后，断路器的等效模型如图2-2所示。图2-2 断路器的等效模型当然，不是在任何情况下，都必须应用比较齐全的模型，当评估配电系统负荷点的可靠性指标时，可以使用简化模型评估。因此，本文采用简化的断路器模型。这一模型的主要假设为:断路器成功断开的概率为1；断路器断开失败的概率为0；断路器开路的概率忽略不计。在配电系统可靠性评估中，断路器断开失败和开路的概率通常很小，它们对评估结果的影响也很小，因此，该假设是可以接受的。那么，断路器的模型可用表2-1表示。表2-1 断路器
45、模型假设状态模拟方法误开路把断路器视为系统的元件，并把误开路的指标划归给他可自行清除断路在母线侧短路将断路器母线侧的短路指标同它所联接的母线的可靠性指标相组合在线路侧短路将断路器线路侧的短路指标划归给所考虑的断路器不可自行清除断路在母线侧短路将断路器母线侧的短路指标同它所联接的母线的可靠性指标相组合在线路侧短路将断路器母线侧的短路指标同它所联接的母线的可靠性指标相组合注:表中“可自行清除短路的含义为断路器能清除它自身短路故障的状态。不可自行清除短路的含义为断路器不能通过本身的动作清除短路故障的状态。2.2 配电网可靠性评估的指标配电系统的供电可靠性就是“配电系统对用户连续供电能力的程度”，可以
46、用可靠性指标定量地表示。配电系统可靠性指标可分为2类，一类是基本指标，另一类是配电系统的专用指标24。2.2.1 基本指标和计算公式基本指标有系统或负荷点的平均停运率s(次/a)、平均年停运时间tus(h/a)、平均停运持续时间tus(h/次)，它们的计算公式如下25: (2.1) (2.2) (2.3)式中可为元件i故障率 (次/a)，i；为元件i的检修停运率(次/a)；为元件i的平均故障修复时间(h/次)；为元件i的平均检修持续时间(h/次)。2.2.2专用指标及其计算公式为了反映系统停运的严重程度和重要性，采用一些专用指标，先计算有关线路的指标为25:年总停电次数 (2.4)用户总停电持续时间 (2.5)总电量不足 (2.6)上式中为负荷点i的停运率；Ni从为负荷点i的用户数；为负荷点i停电时间；Pi为负荷点的负荷。有了线路可靠性指标，就可以得到系统的可靠性指标，具体指标的计算公式如下:系统平均停电频率指标 (2.7)系统平均停电持续时间指标 (2.8)用户平均停电持续时间 (2.9)平均供电可靠率 (2.10)平均供电不可靠率 (2.11)系统平均缺电指标 = (2.12)2.3 配电网可靠性评估的方法解析法适用于规模较小的电网可靠