论文总字数：27876字

摘 要

发生在配电系统中的故障被认为是影响电能质量和供电可靠性的重要因素，因此研究配电线路故障概率，能很好地对配电网可靠性进行评估，是配电系统风险评估的基础。对于影响配电线路故障的众多因素，将其详细分类。为了能够突出影响的关键因素，使建立的模型更能反映实际情况，忽略不必要的增加建模难度的因素，通过计算各影响因素下故障率与总的线路故障率的相关系数，结合假设检验对结果进行检验，对众多影响因素进行排序，选出主要因素。在配电系统历史统计数据不完整的现状下，基于模糊理论针对影响配电系统线路故障的主要因素建立模糊模型，结合专家经验给出隶属函数，建立合适的模糊规则。根据IEEE RTS79算例，验证该算例中天气状况、线路负载率、服役时间对故障率的影响。结果表明，该故障概率模型能有效反映这三个主要影响因素与故障概率的关系，该模型对风险评估有较大意义，可以有效帮助电网的调控及对风险的预知及防范，对电力系统的安全可靠运行提供了有效手段。

关键词：风险评估，相关系数，假设检验，隶属函数，模糊规则

Abstract

The fault occurred in the distribution system is considered to be an important factor affecting the power quality and power supply. Therefore, studying the probability of line fault is the basis for the risk assessment of distribution network. In this thesis, many factors are classified in detail, by calculating the correlation coefficient between the fault rate under each factor and the total line fault rate, using hypothetical test to test the results in order to highlight the key factors that influence the model, which can reflect the actual situation, ignoring the unnecessary factors that increase the difficulty of modeling. Then numbers of factors are sorted to select the main factors. For the lack of historical statistics on distribution networks, a fuzzy model for the factors that affect the fault of the distribution system is established based on the fuzzy theory. Considering the expert experience, the membership function and the appropriate fuzzy rules are established. According to the IEEE RTS79 example, the influence of the weather condition, the line load rate and the line service time on the fault rate is verified. The results show that the fault probability model can effectively reflect the relationship between the factors and the probability of fault. The model is of great significance to the risk assessment, which can effectively help the regulation and prevention of the power grid and provide effective means to guarantee the safe and reliable operation of the power system.

KEY WORDS: risk assessment, correlation coefficient, hypothetical test, membership function, fuzzy rules

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2研究现状 2

1.2.1电力系统风险评估研究现状 2

1.2.2配电系统可靠性研究现状 3

1.3本文研究工作 3

第二章 配电线路故障因素及筛选 5

2.1造成配电线路停运的因素 5

2.2主要因素的筛选 5

2.2.1线性相关性判别 5

2.2.2重要度筛选 6

2.3算例 6

2.4小结 9

第三章 基于模糊理论的配电线路故障概率模型 10

3.1模糊理论基本概念 10

3.1.1模糊集的概念 10

3.1.2模糊隶属函数 10

3.1.3模糊推理 11

3.2线路故障概率模糊模型 11

3.2.1模糊化 12

3.2.2建立模糊规则 12

3.2.3模糊推理 12

3.2.4解模糊化 13

3.3隶属函数 13

3.4模糊规则 19

3.5小结 20

第四章 算例及分析 21

4.1 IEEE RTS79系统 21

4.2 天气状况对线路故障概率的影响 21

4.3 线路负载情况对线路故障概率的影响 22

4.4 线路服役时间对线路故障概率的影响 24

4.5 小结 25

第五章 结论与展望 26

5.1结论 26

5.2展望 26

参考文献 27

致　　谢 28

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

近几十年来，我国的发展相当迅猛，经济更是快速增长，中国已经成为世界经济中最具活力且无法替代的部分，在这背后不得不提的就是电力行业所做出的突出贡献。一直以来电力行业都是国家的重要支柱，它为经济提供了发展的前提，没有电也就没有生产的动力来源。经济在不断地进步，如果电能提供不足，那么将会限制很多活动的进行。所以电网的发展需要超前经济发展，它必须要提供充足的动力。在这样的前提下，电力网开始朝着提升电能传输距离、大大提高输电等级的方向发展。所以电力设备的数量不断增加，电网容量逐渐变大，电网规模变得巨大，结构也越来越紧凑繁杂。在如今这规模庞大机构复杂的电力系统中，较以前虽然取得了更大的效益，但需要承受随之而来的风险也就比以前更大。近年来，电力市场化改革也在不断地推进，市场加入了更多新成员，对于电力市场的管理也更加困难，因此影响电网的很多人为无法调控的不确定因素在现在看来更加难以控制，对其影响更为深远，这样使得电力系统的许多工作面临巨大的挑战。

近半个世纪用来全球范围内许多大停电事故接二连三发生，国家经济与人民生活承受了巨大的伤害，使得国家与社会都相当重视该问题。例如在2003年8月14日美加大停电事故，该事故导致加拿大美国共几千万人口受到影响，这就是电力中断带来的巨大危害^[1]。2008年中国重大雪灾使得湖南省在内的多地区电网受到巨大破坏，湖南省约有450万人无法用电两星期之久。这些大停电事故无一不给国家和人民带来了巨大的损失与无情的伤害。之所以出现大规模停电是因为电网规模比以前更大了，调度更加难以控制，管理也更加困难了，并且电网老化程度严重，负荷增长迅猛，发电输电供电压力都增大了，使得现有的电网承受更大的风险。为了避免此类大停电事故，必须要提高对电力系统可靠性的认识，加强对其的研究。在现在的电力系统网络中，要加强故障概率的预测，为风险评估提供更好的依据，防止此类事故再次发生。

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