直流配电网拓扑结构与可靠性研究

随着经济的发展与人民生活水平的提高,口益增长的负荷与输电走廊输送电力限制之间的矛盾逐渐显现,我国现有交流配电网供电半径小、供电能力有限,不足以承担未来社会对配电网的要求；相比之下,直流配电网具有线路成本低、传输容量大、供电范围远、网络损耗小、电能质量高、转换效率高等优势,成为未来配电网的发展方向。 本文以直流配电网的拓扑结构与可靠性为主要研究内容,从配电网络的元件连接方式与运行方式角度出发,在现有的应用在通信系统、船舶系统、地铁电力牵引系统和航天动力系统的结构与成熟交流配电网的结构的基础上,以直流配电的特性为依据,提出交直流混合配电系统和纯直流配电系统的可行拓扑结构,并对交直流环型网络运行方式进行了比照分析。 通过对现有可靠性模型评估方法的对比研究,本文选取能够对电网进行实时模拟的序贯蒙特卡洛评估方法,为保证计算的精度和速度,运用了故障遍历方法对故障与负荷进行两次搜索,通过对负荷的分类完善了统计可靠性指标的方法。 最后,文章将提出的模型和算法应用到IEEE RBTS Bus6节点算例中。通过对交流模式下系统与负荷可靠性指标的计算,验证了模型和算法的科学性、准确性；应用此算例与算法,同时计算了现有设备下直流配电系统的可靠性指标,并对电力电子器件进行了适应性分析,最终对所得结果进行了详细的阐述。