3電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)識別指標

故障地點與用戶的電氣距離影響電壓暫降的幅值，故障發(fā)生的次數(shù)則影響電壓暫降發(fā)生的次數(shù)。作為供電企業(yè)對網(wǎng)架進行改造時，應綜合考慮這兩方面的因素。

故障對電壓暫降幅值的影響可表示為

式中：Ff為故障發(fā)生頻度;FTi為節(jié)點i發(fā)生故障的次數(shù);FTtotal為統(tǒng)計期內總的故障發(fā)生次數(shù)。

故障發(fā)生地點和故障發(fā)生次數(shù)在概率統(tǒng)計上可被認為是兩個相互獨立的事件，因此定義電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)識別指標ULI(unsubstantiallocationindex)為

ULIi=ΔVFf(6)

由定義可知，ULIi可綜合考慮節(jié)點i發(fā)生故障對用戶電壓暫降的影響，包括電壓暫降的幅值和電壓暫降的發(fā)生次數(shù)，因此可以表現(xiàn)電網(wǎng)中該節(jié)點的薄弱程度。當本指標數(shù)值越大，說明越需要優(yōu)先考慮對其進行改造，以減小該地點的故障發(fā)生次數(shù)，從而減少對用戶電壓暫降的影響。

根據(jù)ULI確定電網(wǎng)改造優(yōu)先順序的流程如圖2所示。

4計算結果分析

針對圖1給出的用戶輸配電系統(tǒng)，根據(jù)SOE記錄，對所有158次事件進行計算，獲得各節(jié)點故障發(fā)生頻度如表3所示。

根據(jù)用戶的輸配電系統(tǒng)發(fā)生故障次數(shù)的統(tǒng)計結果，L114發(fā)生故障的次數(shù)最多，因此發(fā)生故障的概率也最高，但是由于距離用戶的電氣距離較遠，其發(fā)生故障對電壓暫降的幅值影響較小。其次發(fā)生故障次數(shù)的地點還包括B1109、B223、B226、F7、F9等地點，其中F7和F9距離用戶的電氣距離最近，因此其發(fā)生故障將導致用戶電壓暫降的幅值較大。

為了解決用戶電壓暫降問題，需對電網(wǎng)進行改造，將架空線路改造為電纜，降低其故障發(fā)生概率。針對供電部門優(yōu)先改造故障發(fā)生次數(shù)多的地點還是優(yōu)先改造對用戶影響大的地點的討論，本文利用蒙特卡洛模擬方法，對用戶的輸配電系統(tǒng)進行仿真計算，利用式(7)得到用戶輸配電系統(tǒng)的電壓薄弱環(huán)節(jié)識別指標(ULI)如表4所示。ULI指標結合了電網(wǎng)各元件發(fā)生故障的次數(shù)以及故障后對用戶電壓暫降的影響程度，因此可以表征電網(wǎng)中各元件需要改造的急切程度。表4中的ULI指標的計算結果表示，F(xiàn)7、F9兩地點的ULI最大，分別為6.45575和5.92410，比其他地點的指標值均高出許多，因此供電企業(yè)應該優(yōu)先對F7和F9兩條10kV線路進行改造，將架空線改為電纜的方式，降低故障發(fā)生次數(shù)。其次是需要對220kV變電站B223和B226母線進行防護，避免對用戶電壓暫降的影響。

從以上分析可以看出盡管110kV線路L114發(fā)生故障的次數(shù)最多(9次)，但是針對解決用戶的電壓暫降問題，其改造的重要性僅排在第五，因此不能僅僅憑借統(tǒng)計故障發(fā)生的次數(shù)確定改造的優(yōu)先順序。而應該根據(jù)ULI指標的大小對改造項目進行排序，達到投資的優(yōu)化。

5結論

針對供電企業(yè)通過網(wǎng)架改造以解決電壓暫降的問題，提出了電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)識別指標。通過蒙特卡洛隨機模擬方法，綜合考慮故障地點和故障發(fā)生概率對用戶電壓暫降事件的影響，計算電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)識別指標，通過指標大小的比較，可使供電企業(yè)掌握對用戶電壓暫降影響環(huán)節(jié)的排序，逐步實施電網(wǎng)改造。

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