含电动汽车与可再生能源的大规模复杂配电系统可靠性快速评估模型与方法

On the background of the integration of distributed generations and electric vehicles, it is necessary to construct fast reliable system to evaluate complex distribution system in terms of the future smart distribution system planning. First, considering the intermittence of high penetration of DGs and uncertain charging/discharging effects of electric vehicles on the power distribution system, different load(source) reliability models are established and the complex distribution system is simplified in topology based on the influence scope and/or the sphere of failures of these modles. Secondly, based the simplified topology of division, the suitable reliability evaluation models are proposed to research into the complex distribution system, thus to give a multi-level reliable analytical model through different detailed-level faults analysis in accordance with power flow ,load reallocation and networking reconfiguration. In the end, the digging methods to identify the weak links and the optimization methods to choose the reconstruction projects of power distribution systm to enhance the reliability are developed to supply tools for the wise upgrading of existing distribution system.

针对分布式电源广泛接入和电动汽车随机接入背景下的复杂配电系统可靠性快速评价问题，面向未来智能配电系统的规划设计，构建复杂配电系统的可靠性快速评价模型、方法体系。首先，针对高渗透率分布式电源出力的间歇性、电动汽车充放电设施对电网影响的不确定性、运行模式的多样性、用户需求侧管理及分布式储能系统的影响，分别建立各类负荷（电源）的可靠性元件模型，并基于这些元件的作用范围和故障影响范围，形成复杂配电系统的分区分片原则和方法，对复杂配电系统进行可靠性分析拓扑简化；然后，基于简化后的分区拓扑，研究适合复杂配电系统的可靠性分析评估模型方法，结合含分布式电源的潮流、负荷转带、网络重构优化，通过不同颗粒度的故障影响分析，详细给出多层面的可靠性分析结果；最后，基于可靠性分析结果及故障分析信息，研究可靠性薄弱环节的挖掘方法、系统建设改造可靠性提升效果分析及项目优选方法，为现有配电系统的智能化升级改造提供手段。

本项目针对分布式电源广泛接入和电动汽车随机接入背景下的复杂配电系统可靠性快速评价问题，面向未来智能配电系统的规划设计，构建复杂配电系统的可靠性快速评价模型、方法体系。在建模基础和方法基础方面，在分布式电源、电动汽车等元件模型建模和其对配电系统可靠性影响规律研究的基础上，提出了复杂有源配电系统的分区分片划分方法和故障模式后果分析方法，可给出多层面的可靠性分析结果；在指标分析挖掘方面，提出了可靠性薄弱环节挖掘的多维分析模型和方法；在可靠性算法软件模块研发方面，搭建了配电系统可靠性分析数据和图形平台，开发了可靠性算法模块并已得到实际应用；在可靠性应用研究方面，提出了面向可靠性提升的分布式电源接纳能力分析模型，基于IDEF0的综合评价方法，以及基于可靠性的配电物理系统（一次网架）与信息系统（配电自动化和配电通信网）协同规划框架。研究成果即可用于指导配电网的运行和检修维护，又能够用于安排配电网的规划和改扩建。相关成果入选中国电力百科全书（第三版）电力系统卷，入围中压可靠性行标试点软件，获2015年度天津市科技进步一等奖。