式中为分支馈线上节点k的等效故障率区间(若为负荷点,则是负荷节点等效故障率区间);
为分支馈线首端断路器可靠断开区间概率;
为分支馈线上与断路器相配套的隔离开关操作时间区间。
简化后的分支馈线等效参数计算公式只是区间的加法和乘法,避免了除法运算,而且在求时相当简单且正确(因为上述简化是基于实际配电系统接线和运行的特点的)。有了分支馈线的等效参数后,就能够很容易用向上和向下等效的思想来求得负荷及系统的可靠性区间指标。
3.4 配电系统可靠性区间评估的区间指标计算和评估步骤
配电系统可靠性区间评估的指标公式形式上与普通评估的指标公式[9]相同,不同的是:网络等值时计算负荷支路和分支馈线的等效参数使用了本文的公式,指标公式中的变量都是区间数所进行的运算,都是区间运算。为使配电系统可靠性区间指标全面,补充一个计算负荷点停电经济损失区间指标的公式如下:
实际复杂配电系统可靠性区间评估可按下述步骤进行:
(1)对配电系统元件可靠性原始参数进行分析和处理,得到各元件的可靠性原始区间参数。
(2)用本文的公式计算负荷支路和分支馈线的等效可靠性参数。注意为了避免区间运算的阶数,在计算过程中每次只进行2个区间数间的运算。
(3)用向上和向下等效计算可靠性指标的思想来求负荷及系统的可靠性区间指标及停电经济损失区间值。
4 算例计算与分析
参数不确定的配电系统可靠性评估可把参数看成区间数,利用区间评估来进行分析。
例1 图3为IEEE RBTS BUS5的主馈线F1,它是简单的多元件串联系统,图中a、b、c、d为主馈线段(内含开关元件未画出),假定它们的可靠性参数分别为[0.0250, 0.0750]、[0.0325, 0.0975]、[0.0325, 0.0975]、[0.0400, 0.1200],次/年;
均为[2, 8], h/次;联络开关倒闸时间区间为[0.5, 1.0],h;分段开关操作时间区间为[0.3, 0.5],h,并设只在主馈线段b、c、d的首端,a、c的末端装设分段开关,系统设有联络开关。以负荷点LP4为例,用式(11)~(16)计算负荷点的区间指标。
(1)求负荷支路的等效参数区间
已知负荷支路LP4的变压器参数
(2)计算负荷点LP4的区间指标
用式(11)~(13)计算得
它过大地评估了负荷点LP4的可靠性指标。例2 对IEEE RBTS母线6配电系统[9]进行区间评估。如图4主馈线F4带有三条分支馈线F5,F6,F7,元件可靠性原始参数引自文[9],区间评估过程如下:
1)元件可靠性原始参数的处理:认为系统中所有元件故障率和修复时间有50%的统计误差,断路器可靠动作概率区间为[0.8, 1.0],熔断器可靠熔断概率区间为1(点区间),分段开关和隔离开关的操作时间区间均为[10,30],min,点值为20,min。负荷点所带的负荷区间为原有负荷峰值p0基础上选取[0.85 p0,1.15 p0]。负荷点单位停电经济损失区间值由将原始停电经济损失值作为区间端点值得到,如停电1h、4h的经济损失分别为3元/kW、80元/kW,则停电在1~4h的经济损失区间值为[3,80],元/kW。表1、2为经过处理后的元件可靠性区间参数及负荷停电经济损失。
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