摘 要 本文介绍了配电系统各元件的可靠性参数的求解方法，并探讨了一种基于monte－carlo仿真法的配电系统可靠性评估模型与方法。实例计算表明该方法是有效可行的。
关键词 配电系统 可靠性 monte－carlo法
1 引言
配电系统可靠性评估直接体现配电系统对用户的供电能力，反映了电力工业对国民经济电能需求的满足程度，是配电系统规划、设计、基建、施工、设备选型、生产运行、供电服务等方面的质量和管理水平的综合体现。随着电力系统的大力发展，产业结构的不断调整，用户对用电量要求的不断提高，配电系统的可靠性越来越受到重视。
目前，电力系统可靠性评估的基本方法主要有解析法［1］和monte－carlo仿真法［2］两种。解析法适用于结构简单的小型电力系统的评估，但计算模型复杂且计算工作量随系统规模呈指数关系增长。monte－carlo仿真法是按一定步骤在计算机上模拟随机出现的各种故障状态，从大量的模拟试验结果中统计出系统的可靠性指标。
本文介绍了配电系统各元件的可靠性参数的求解方法，并探讨了一种基于monte－carlo仿真法的配电系统可靠性评估模型与方法。实例计算表明该方法是有效可行的。
2 配电系统各元件可靠性参数计算方法
配电系统元件主要包括配电线，变压器，断路器等。配电系统可靠性评估所需基本参数主要有强迫和计划停运停电率、停运持续时间［3］。
2．1 配电线路可靠性参数计算
从现场收集到的配电线数据有：线路长度、各种类型停运次数及停运持续时间。对所收集数据进行归纳整理，用一元线性回归的方法得出其计算模型为（1）式。
2．1．1 线路停运停电率
y＝my＋b （1）
y——一条x长的线路每年的被迫停运次数；
x——线路长度；
m——回归线斜率；
b——回归线的截距；
2．1．2 线路停运持续时间
2．2 其他配电系统元件可靠性参数计算
从现场收集数据为：元件单位时间内停运次数、各种故障类型的停运次数、各种故障类型的停运持续时间。
停运停电率：
λ＝f／t （5）
f——数据收集期间停运次数；
t——数据收集时间区间；
停运持续时间同配电线。
2．3 系统可靠性参数
平均故障率：
ri——各元件平均停运时间
3 可靠性仿真数学模型
计算配电系统可靠性计算机仿真属离散事件系统仿真，因而其数学模型主要由实体元件的状态模型、系统的状态模型以及可靠性判据模型和可靠性指标等组成［4］。
3．1 实体的状态模型与系统的状态模型
离散事件系统是由实体、设备及其相互关系组成。配电系统的实体模型为配电线、断路器、变压器等三种模型，状态转移方式为主要有单向转移、随机转移及条件转移等。
系统是由实体组成的，因此实体的状态构成了系统的状态，而整个系统的变化主要由实体的状态变化产生。
3．2 可靠性判据模型
采用电源到负荷的供电连续性作为配电系统的基本可靠性判据模型，并且包括容量判据模型和回路判据模型，为了区分实体的相关故障和独立故障，对可靠性判据还在仿真过程中实行了动态修改，以实现模型的一致性。
3．3 可靠性指标
可靠性指标主要有四大类型，即系统故障概率、系统故障频率、平均故障时间和期望故障时间。此外还有电能损失期望值、电能可靠度等。
3．4 仿真过程
首先，根据仿真软件的要求输入实体参数及系统结构和性能参数，例如一些状态矩阵等，并建立可靠性判据模型；其次进行系统初始化（即仿真时钟，随机数发生器以及系统的初始运行条件等），启动仿真后，在给定的初始条件下选择活动矩阵对应元素产生第一次随机事件，并同时建立实体活动时间矩阵等初始矩阵。最后运行模型，完成仿真钟的推进，从而不断地进行选择活动，完成实体状态的转移，产生新的矩阵，经多次仿真运行，在给定的仿真时间结束后输出仿真结果。
仿真过程见程序流程图1。
4 实例
应用本文所述方法，对某地区配电系统一条10 kv配电主干线路进行了可靠性评估计算。
4．1 线路可靠性评估逻辑图如图2所示
4．2 可靠性参数如表1所示
4．3 可靠性评估结果
10 kv配电主干线a1可靠性计算结果如表2所示。
5 结论
本文所述方法可以有效地计算配电系统各条主干线的可靠性。该
