含分布式电源的配电系统可靠性评估方法研究
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摘 要：分布式电源具有灵活性、经济性以及环保性等特点，随着其技术的不断成熟发展，其应用也越来越广泛，在提供一定方便的基础上也影响了整个配电系统的运行方式，当前评估配电系统的可靠性模式也需要进行相应的改变。本文首先介绍了电力系统可靠性评估的内容，然后简单介绍了分布式发电的发展概况，接着就如何对分布式电源的配电系统的可靠性进行评估，简单介绍了基于系统状态转移抽样的序贯蒙特卡洛可靠性模拟方法等三种较为常用的方法，以便于更加客观全面的来对配电系统进行准确度较高的评估。
关键词：分布式电源;可靠性评估;蒙特卡洛可靠性模拟
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.163
随着，我国经济社会的不断发展，电力也在经济社会发展中发挥着举足轻重的作用，正是基于其重要性，人们期望其能保持较高的供电安全性和可靠性，以保障供电需求，这就对电力系统供电技术提出了更高的要求，也要求分布式电源的配电系统要具有稳定的可靠性。如何才能够保证整个分布式电源的配电系统可靠性，也就成为当下研究的重点内容。
1 电力系统可靠性评估简介
电力系统可靠性是对整个电力系统供应的电力和电能的度量方式，评估电力系统可靠性的指标主要有电力供应的充裕度和供应安全性两个方面。
对配电系统进行可靠性评估是一个综合认定的过程，包括对指对整个的分布式电源系统的构成部分也包括后续对这些设施进行的改良措施[1]。对其进行可靠性评估应当在电力系统从建设到运营的整个过程，其评估内容主要有确定电力元件的停运模式、不同状态的系统运行状况和发生的概率、评估该状态对系统运行产生的影响以及确定系统正常运行的指标。
2 分布式发电发展概况
分布式发电系统一般是小功率的、适合于直面客户的发电模式，为了减少设计、建设的成本，一般是采用标准化、模块化的组件进行组装发电。它小型化、分散化的特点使得其可以作为独立供电系统来直接为用电客户提供电力供应，也可以将其接入公共电网配电系统来供电。分布式发电与集中式发电相辅相成，构成了整个的發电系统，当前随着分布式发电技术的不断完善，人们对其关注度也越来越高。
分布式发电相较于集中式发电具有许多优势，主要有：一是性价比较高，其产生的电力可以不经周转传输设备，就地向用户供电，省去了配套电网等设备的建设和传输过程中的能耗;二是具有环保性，分布式发电可利用太阳能、风能等清洁能源，有效地减少非可再生的能源的使用，同时减少了有害气体的排放量;三是灵活性，其采用小型化、性能优良的模块化组件，运行维护等较为方便，每个模块之间都是独立运行的，因而可以灵活的选择供电时机，来满足客户不同时间段的用电需求。
但是，分布式发电作为电力系统的补充在发挥其优势的同时，也对整个的电力系统带来了一些问题。首先，分布式电源主要是利用了太阳能等一些清洁能源，因而受自然条件的影响较大，并且无法单独为客户供电;分布式发电系统接入整个配电系统时，对整个的配电系统结构产生了较大的影响，使其额外的承担了收集存储电能以及电能分配等功能，对其在电压调节和能量优化等方面的功能带来了挑战，尤其是整个的配电系统达到高渗透率时，对调节配电网的功率、维持其安全运行和保证供电可靠性带来更大的挑战。
3 分布式电源的配电系统可靠性评估方法
3.1 基于馈线区和网络编码的传统配电系统可靠性评估法
根据历年来统计的各电力元件的可靠性参数，通过特定的程序来随机产生不同数目的元件，并且按照时间顺序来记录每个元件处于失效状态时的变化序列，在此基础上分析每个元件发生故障时对整个系统可靠性的影响程度，再结合历年故障统计库的数值来计算整个系统的可靠性。这种方法是基于对配电网的元件进行编码并结合馈线区概念为基础的，能够有效的简化整个配电系统的故障分析的流程和方法，简单明快的生成每个元件的故障均值分析表。这种方法应用范围较广，可适用于母线等各类元件的故障分析[2]。
3.2 分布式发电系统序贯蒙特卡洛可靠性模拟方法
从维持配电系统功率平衡的角度来估计配电系统电力供应充裕度的方法，它主要包括容量模型、负荷模型和二者混合的可靠性模型。其中容量模型是汇总各分支系统的运行情况和发电能力的基础上，来进行相应数据的建模;负荷模型则是对某个时间节点以内的系统承载的电能负荷的差值进行建模。二者混合的可靠性模型建立后，就可以依据这些指标来计算各元件和系统的可靠性指标。得到的可靠性指标是对整个发电系统充裕度的反应，忽略配电系统网络的影响，也不能显示具体负荷处的充裕度问题，据此可以综合分析各级电源容量处的充放电行为对整个发电系统的可靠性指标的影响[3]。
4 结语
准确的可靠性数据如元件故障率等，是准确评估整个系统可靠性的基础。但是，当前我国在分布式电源技术发展领域，还不够成熟，应用较为狭窄，因而我们在采取相关数据的时候，这些数据可能较为短缺、不够全面，在数据统计方面不够精准，不能够精确的反应分布式电源系统的可靠性状态。因此，我们在今后的统计、管理和分析分布式电源的数据时，一定要准确及时，以便于我们完善相关的分布式电源的运行停运的数据模型。
参考文献：
[1]中华人民共和国国家发展和改革委员会.中华人民共和国电力行业标准DL/T861-2004.电力可靠性基本名词术语[M].北京：中国电力出版社，2004.7.13.
[2]国家电力监管委员会电力可靠性管理中心.电力可靠性技术与管理培训材料[M].北京：中国电力出版社，2007.
[3]李文沅著，周家启，卢继平，胡小正，颜伟，谢开贵译.电力系统风险评估——模型、方法和应用[M].北京：科学出版社，2006.
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