毕业论文课题相关文献综述

1.课题背景与意义

配电网是电力系统的重要组成部分，是电力系统直接连接用户的部分，也是城乡基础设施建设的主要部分，在整个电力系统中发挥着重要的作用，它的规划、建设与改造直接影响到整个电力部门的经济效益和对广大电力用户的供电安全可靠。目前，配电网主要采用辐射状或是简单环网接线，多采用闭环接线，开环运行，这样的接线方式对于单重故障比较敏感。配电网作为电力系统的末端环节一旦发生故障，用户将失电，并且要等到故障被排除或者修复才能得到供电。

随着经济的不断发展，用户对配电网的供电性能提出了更高的要求，许多大型企业都要求配电网能够提供连续不断的高质量电能。社会的发展使配电网规模和复杂程度不断增加，对于配电网的建设和改造，其可靠性评估是最重要的环节之一。利用配电网可靠性评估既可以对现有结构电网进行改造，又可以指导配电网的进一步的规划和扩建。

所谓配电网可靠性，实质上就是研究直接向用户供给电能和分配电能的配电网本身及其对用户供电能力的可靠性。配电网可靠性的工作，可分为两个基本方面:度量过去的性能和预测未来的行为。即一方面对现有已运行的配电网进行历史的可靠性的统计、分析及评价，它是整个电力配电系统可靠性评价中极为重要的部分；另一方面，为了设计、规划和建立新的系统，或扩大、改造和发展现有系统供电能力而进行可靠性预测估计。它可以评价和预测各种设备及其对系统的影响以及整个系统的可靠性。因此配电网可靠性的评价实际上就是对整个配电网及其设备进行历史和未来的技术和经济的综合评价。

目前，全球配电网的发展都面临进一步提高供电可靠性及逐步增长的分布式可再生能源的难题。发达国家配电网负荷已进入平稳发展期（年增长率约为1%左右），试图以智能电网方面的技术来解决配电网发展面临的新问题，而我国配电网的负荷仍处于持续快速发展期(年增长率为7%-8%)，需要在满足负荷快速增长的同时发展智能电网新技术，这对改变我国配电网当前的规划、运行、维修规模提出了迫切的要求^[1]。

2.国内外研究现状

我国从20世纪70年代后期开始研究电力系统可靠性，在开始研究的相当一段时间里，对配电网可靠性研究的关注程度远不及对发电系统可靠性或者以发电和输电组成的大电力系统可靠性研究的关注度。

长期以来，我国的电力系统工作者在对系统规划设计方案进行分析比较和决策时，对于供电可靠性的考虑，大多是凭借经验，以定性分析为主，而没有从系统结构可能的运行方式、随机发生的设备故障等多方面通过分析计算整体考虑配电网的可靠性，缺乏定量的科学决策依据，这样会导致将来投运的系统难以在技术和经济上达到整体最优，系统供电可靠性也难以得到提高^[2]。

文献[5]中提出，配电网可靠性的研究在美国、日本以及一些欧洲发达国家已经进行了比较完善的研究，并将成果应用于生产实践之中。IEEE于1980年形成了第一个配电网可靠性行业推荐标准IEEE Std493-1980,以后大约每五年修定一次。在这一推荐标准中，介绍了配电网可靠性分析的有关方法，提供了设备可靠性数据、停电成本数据等相关资料，又称为IEEE Gold Book。为了统一配电网可靠性指标，IEEE于1998年通过了IEEE Std 1366的试行版，规定了配电网可靠性的有关名词和指标，并于2001年出版了正式版。现在，发达国家中可靠性评估已经成为配电系统规划决策中一项常规性工作，它把停电损失列入规划方案的比较中，将可靠性与经济性统一协调，使可靠性技术应用发展到一个新的层次^[8]。

目前，配电系统可靠性分析常用的分析方法可以分为两类：解析法(Analytical Method)和蒙特卡洛模拟法(Monte Carlo Simulation Technique,MCS)。解析法的数学模型精确，得到的可靠性指标计算精度高，但该方法的缺点也非常突出。比如计算量随元件数的增多呈指数增长，因而难以应用于大规模电力系统可靠性评估场合，难以处理系统中随机因素的影响等。所以许多学者提出了改进算法，例如最小路和最小割集法、馈线分区、等值法、分层评估等将网络简化的方法，从而提高计算效率^[3],[8]。蒙特卡洛模拟法是针对复杂空间上的多维平均估计问题提出的，是一种计算随机变量函数均值的方法。该方法计算复杂性受系统规模的影响很小，适合于求解比较复杂的系统，但不足之处在于计算时间与计算精度密切相关，为了获取精度较高的可靠性指标，往往需要很长的计算时间。为改进这一不足之处，许多学者提出了改进方法，如文献[15]中介绍的采用重点抽样法或控制变量法来减少抽样方差，从而在保证计算精度的同时，减少抽样次数和计算时间，提高蒙特卡洛法的实用型。