通风降温设备基于序贯蒙特卡罗仿真的配电网可靠性评估模型石化工

基于序贯蒙特卡罗仿真的配电网靠得住性评估模子

丁明，张静，李生虎

（合肥工业年夜学电气工程学院，安徽省合肥市230009）


ASEQUENTIALMONTE-CARLOSIMULATIONBASEDRELIABILITYEVALUATION
MODELFORDISTRIBUTIONNETWORK

DINGMing，ZHANGJing，LISheng-hu

（SchoolofElectricalEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，AnhuiProvince，China）　　ABSTRACT:Consideringthepowerlinetransmissioncapacityandpowerflowdistribution,areliabilityevaluationsystembasedonsequentialMonte-Carlosimulationandtime-varyingloadmodelisestablishedandusedtoevaluatethereliabilityofdistributionnetwork.Intheloadsheddingstrategythecostforthecompensationcausedbypowersupplyinterruption,thecostofquantityofelectricitycausedbypowersupplyinterruption,thenetworklossesandthetimeintervalofpowersupplyinterruptionarecomprehensivelyconsidered,thereforethismodelwillbemoreactualinthesimulationsofthefaultsindistributionnetworkandthatofthesituationofthepowersupplyinterruptioninloadpoints,inadditionthismodelcanbeusedtoevaluatetheriskindicesandeffectindicesofreliabilityunderdifferentdispatchingstrategy.ThetestresultbyIEEERBTSshowsthatthismodelisrationalandeffective.
　　KEYWORDS:SequentialMonteCarlosimulation；Distributionnetwork；Reliability；Transmissioncapacity；Optimalloadshedding
　　摘　要：提出了斟酌线路容量约束和潮水散布的基于序贯蒙特卡罗仿真和时变负荷模子的评估配电网靠得住性的模子。模子中切负荷策略综合斟酌了停电损失费用、停电电量、网损和停电时间，因而该模子在模拟配电网的故障和负荷点停电情况方面加倍合适现实运行情况，并可以评估分歧调剂策略下的靠得住性风险指标和靠得住性效益指标的影响。经采用IEEERBTS配电工程测试，成效讲明该模子是合理的、有用的。
　　关头词：序贯蒙特卡罗；配电网；靠得住性；线路容量；最优切负荷

1引言
　　配电网靠得住性评估有两类方式：解析法和基于蒙特卡罗抽样的几率模拟法。在第一类方式中有：①故障模式与后果分析法（FMEA）。它原理简单、清晰，模子准确，已普遍用于辐射型配电网的靠得住性评估[1]，但其计较量随元件数的增加而成指数增加，所以当配电网的结构比力复杂，元件数及操作方式增多时，计较将变得冗余繁琐。②最小割集法[2]。从网络拓扑角度分析工程连通性，斟酌了影响靠得住性的诸多身分，但没有斟酌线路的传输容量限制，是以靠得住性评估成效与现实情况有一定差距。③加进潮水的最小割集法[3]。④故障遍历算法[4]。方式③和④斟酌了线路容量约束，可是没有斟酌用户负荷随时间的变化，因而也不能真实地模拟配电网故障后网络重构的复杂情况。第二类方式可以对工程各类故障模式和故障后的切换操作序列、网络重构进程进行比力真实的模拟，可计较停电功率、停电电量、停电频率、停电延续时间等有价值的靠得住性指标。在配电工程的结构、功能、调剂方式日益复杂化的今天，该类方式更具有顺应性。
　　本文彩用序贯蒙特卡罗仿真法，建立了全年负荷的时变模子，斟酌了线路容量约束，可进行逐小时的靠得住性指标评估。当主馈线发生故障且故障被隔离后，采用启发式推导算法对非故障区恢复供电，每次操作开关或开关对时都要进行线路电流和节点电压校验，若是仍存在平安越限而需要停运一些负荷时，则采用综合斟酌工程停电费用、停电电量、网损和工程停电时间的方针函数，以决议停运负荷点。对负荷较重的馈线故障，本文彩用了由两条主馈线同时供电的模子。

2原理及模子
2.1序贯蒙特卡罗抽样模子
　　元件模子:认为所有元件的故障和修复时间从命于指数散布。
　　负荷模子：计及用户负荷随季节而变化，以小时为单元模拟一年8760h的负荷。
　　抽样条件：
　　（1）计及配电线路的故障和11/0.415kV变压器的故障，不斟酌断路器、母线、分段开关和熔断器的故障。
　　（2）抽样时斟酌联络开关计划检修下的一重故障。当网络中有元件发生故障时，不检修，推延到无故障状态时再进行计划检修。
　　（3）当某条主馈线上有线路故障，进行网络重构时则认为其他馈线正常运行。
　　（4）若主馈线故障引发分支线故障的事务的恢复时间与此分支线的上一次故障恢复时间相堆叠，则修改上一次故障事务累加的停电时间、停电电量和停电损失费用。
　　（5）若主馈线故障引发分支线故障的事务的恢复时间与此分支线下一次故障恢复时间相堆叠，则修改下一次分支线的故障时间和修复时间。
　　抽样进程中用公式(1)和(2)统计负荷点每次停运（自己故障或主馈线故障引发的停运）的停电损失费用ECOSTi和停电电量EENSi。

式中B为抽样时间里引发负荷点停电的故障事务纠合；t1为元件起头故障的时刻；t2为元件故障竣事的时刻；Ci(△t)为负荷点i停电△t的停电损失费用，△t=t-t1；Li(t)为负荷点i在时刻t的负荷。
2.2配电网潮水算法
　　由于配电网是闭环设计、开环运行的，所以一般呈辐射状运行，在进行联络开关操作时会泛起短暂的环网。配电网络的线路参数R/X的比值较年夜，本文彩用前推回代法可以处置简单的环网（联络开关闭合形成自力的环网）情况，计较速度较快。
　　对计较因联络开关的操作而形成简单环网的潮水时，采用单环分步潮水法[5]。此方式也可计较因闭合联络开关而形成不相关的环路的潮水。
　　计较步骤：
　　（1）网络各节点电压赋初值，取节点所在馈线的根节点电压。
　　（2）固定环网节点电压，挪用辐射网络的潮水法式计较各环网节点下流的辐射分支等值到环网节点上的注进电流。
　　（3）固定环网节点上的等值注进电流，用公式(3)和(4)递推寻解环网支路电流。
　　
式中i1为环网上第一条支路流过的电流；ik为环网上第k条支路流过的电流，k=2,3,…,n；Zk,l为第k条支路的正序阻抗；Ij为环网上第j个节点的等值注进电流；△U=U1-Un 1两条馈线两头引发的电压差。
　　（4）递推寻解环网节点电压
　　
　　（5）若相邻两次迭代中，环网节点电压差值的模的最年夜值小于给定的收敛尺度，则潮水收敛，遏制计较，否则转步骤（2）。
2.3电网故障后供电恢复方式
2.3.1方式及步骤
　　本文彩用启发式推导算法[6~8]进行故障后网络重构，恢复对无故障失电区的供电，并在此根蒂根基上做了一些改良。
　　故障重构中的几个概念。支持馈线，系指经由过程联络开关与非故障失电区直接相连的馈线；有用联络开关，系指一端接在正常的供电馈线上、另外一端连在期待恢复供电区上的联络开关；主支持馈线，系指闭合有用联络开关的首先对期待恢复供电区进行供电的支持馈线。
　　算法步骤：
　　（1）计较闭合有用联络开关冗余载流量最年夜的支持馈线的潮水并进行平安校验，若电流越限则继续步骤（2）；否则检验电压是否越限。若电压越限，则选择联络开关冗余载流量次之的联络开关闭合，以消除电压越限。若能消除电压越限，则全数恢复供电成功，竣事流程；否则依然闭合联络开关冗余量最年夜的联络开关，然后继续步骤（2）。
　　（2）依照有用联络冗余载流量从年夜到小的顺序，逐个寻觅相匹配的分段开关并进行操作，将部门期待恢复供电区的负荷转移给其它支持馈线。每操作一次开关对，对操作开关对的支持馈线要进行一次平安校验。若平安越限，则提取下一个有用联络开关；否则对主支持馈线进行平安校验。若越限则提取下一个有用联络开关，否则竣事流程。若有用联络开关轮回终了，主支持馈线仍存在平安越限，则进进步骤（3）。
　　（3）取消步骤（2）的操作。将支持馈线的负荷转移到下一级支持馈线，以增年夜支持馈线上有用联络开关的冗余载流量。然后再重新操作有用联络开关和分段开关，分管期待恢复供电[1][2][3]下一页

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石化工业阶段控制器的设计与使用

作　者：罗真 著丛 书 名： 冷配在线出 版 社：石油工业出书社ISBN：9787502164515出书时间：2008-05-01版　次：1页　数：282装　帧：平装开　本：16开内容简介　　《石化工业阶段控制器的设计与使用》连系石化生产阶段，介绍了控制技术的成长、控制器的设计、无模子控制技术及使用、展望控制及使用等中国风机信息网编纂，理论联系现实，具有很强的实用性。《石化工业阶段控制器的设计与使用》适于从事生产阶段自动化、计较机使用和电气自动化领域的工程技术人员阅读，也可作为年夜专院校工业自动化、自动控制、自动化仪表、计较机使用等专业的教材和教授教养参考书。图书目录　　绪论第一章 典型工业阶段控制器的设计与使用第一节 压力控制工程的控制器设计与使用1、Bang-Bang控制与切换曲面2、变结构控制工程3、催化稳定塔顶压力双模控制器设计与使用4、加热炉瓦斯压力控制器设计与使用第二节 小本体聚丙烯聚合釜的压力控制器的设计与使用1、简介2、工艺简介3、控制方案的设计4、聚合釜的压力法式控制5、使用效果第三节 液面控制工程控制器的设计与使用1、延迟焦化分馏塔底液面控制器的设计与使用2、Ⅱ糠醛塔-2/A液面控制器的设计与使用第四节 气压机防喘振控制器的设计与使用1、简介2、控制工程的实行3、流量的计较及快开、慢关功能的软件到达4、对轴流风机控制工程的改造5、使用效果第五节 采用回回方程在汽油、航煤质量控制中控制器的设计与使用1、简介2、工艺简介3、控制方案组成4、法式的编制5、使用效果第六节 加热炉出口温度控制器的设计与使用1、简介2、工艺简介3、控制方案组成4、控制工程分析5、使用效果第七节 糠醛装配塔－3A液面与炉－3出口温度控制工程综合设计与实行1、工艺简介2、控制工程分析3、控制工程的设计与组成4、使用效果第二章 PID参数自整定控制器技术第一节 KMM自整定控制器（STC）第二节 FOXBORO－ExAcT自整定PID控制器1、专家法的算法2、特征识他人工智能化3、自整定控制器的操作4、具体的参数设定5、预整定的使用方式6、非线性功能（NLN）第三节 YEWSERIES－80专家自整定控制器1、简介2、研制方针及特征3、STC的工作原理4、STC的动作第四节 东芝TOSDIC2自由度PID自整定控制器1、简介2、用户宗旨及特征3、软件包第五节 TDCS3000－SSC自整定控制器1、简介2、自整定功能第六节 使用范围第三章 基于熟练操作员常识的专家智能控制器的研究设计与使用第一节 PID算式的研究1、PID控制算法2、PID算法的改良3、PID控制器参数的整定及采样周期的选择第二节 仿人智能的研究1、仿人智能控制的原理与结构2、仿真实例3、仿人智能控制器的使用实例4、使用效果第三节 智能控制简介1、智能控制及其研究对象和数学工具2、智能控制工程3、智能控制的成长概况……第四章 无模子控制器在生产实践中的使用第五章 UMCA控制算法与UCS控制工程第六章 模子展望控制及使用实例参考文献

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