配电网设备包括什么

2025-02-08 21:12:15

推荐回答（5个）

回答1：

配电系统可靠性研究的目的是评估系统究竟在多大程度上能够保证各个用户的供电连续性。据调查，负荷点用户停电事件中，约80%是由配电系统引起的。因此，研究如何提高配电系统的供电可靠性具有十分重要的意义[1]。随着经济发展，城市电网的规模不断扩大，设备元件增加势必导致系统发生设备元件故障的概率增大。本文通过找出设备元件发生故障的三种模式：馈线级故障模式、变电站故障模式和上一级电网故障模式，分析故障的三种模式对配电网可靠性的影响，采用分层算法，提出了一种基于故障扩散的电网可靠性评估算法。

1 分层算法
考虑设备元件发生故障的三种模式,逐一分析每种模式对配电网可靠性的影响,即其产生的停电时户数，并结合配电网的网络拓扑结构,综合得到配电网可靠性数据[2]。
1.1 三种故障模式及其对配网可靠性的影响
馈线级故障模式是指在电网各馈线中的设备元件发生的永久性故障,采用的指标为设备故障率和设备每次故障平均停电持续时间。故障对配电网可靠性的影响即为故障引起的停电时户数：假设设备故障发生在某馈线第段,对于该故障段，其停电用户数为Ci，停电时间表为故障元件修复时间；对于该段以后的所有停电用户∑Cj(j>i)，若无联络线，停电时间为故障元件修复时间；若有联络线，停电时间为联络开关操作时间。
变电站故障模式是指电网中母线发生故障，用母线平均修复时间和母线可用系数表示。一般母线分二段，且不考虑二段母线同时故障。母线故障产生的停电时户数为：故障母线所带负荷是否可以全部转移，可转移负荷停电用户数为故障母线段有联络出线用户数，停电时间为联络开关倒闸平均操作时间；不可转移负荷为故障段母线无联络出线用户数，其停电时间为母线修复时间。若母线与出线上设备同时发生故障时,取两者中修复时间最大者。
上一级电网的故障模式是指在电网中上一级电网由各种设备元件或母线等原因产生不能对配网进行正常供电的故障，通常指220KV级,相应指标为上一级故障排除时间和上一级输变电设施的可用系数。该故障产生的停电时户数为：考虑上一级电网输变电系统故障是否引起母线不带电。若引起母线不带电,母线分段时的停电用户数为上一级故障变电站所对应母线段的用户数，停电时间为联络开关倒闸操作时间;母线不分段时，可转移负荷的停电时间亦为联络开关倒闸平均操作时间,不可转移负荷停电时间为上一级电网故障修复时间。
1.2 算法的数学模型
算法基于如下假设：a) 不考虑由于容量不足的限电；b) 有联络的出线故障后，完好区段的负荷能够全部转移；c) 不考虑外力破坏作用的影响，不考虑作业、检修、预安排产生的停电，而只考虑设备故障产生的停电；d) 不考虑瞬时故障，而考虑只有等故障设备（元件）修复后才恢复送电的永久性故障；e) 基于考虑由用户原因引起的事故、故障的停电，所以假设线路上用户越多，线路故障的可能性越大；f) 单向回路停电一次处理完成，全线同时恢复送电，多回路停电其各回路的停电操作和恢复送电操作同时完成；g) 不考虑断路器等开关设备误动、拒动,所有的保护装置动作正确；h) 由于现在各供电局在可靠性数据统计时没有统计到出线每段长度及支线长度，同时按照国家可靠性管理中心的要求，所以假设平均分段。
我们提出以下预测评估思想：通过对各变电站各出线进行故障停电事故枚举，得到出线的故障停电时间和故障次数，从而得到整个配电网的故障停电时间和故障次数，再根据可靠性指标的定义，得到整个配电网的可靠性指标[3]。对整个配电网分三种情况考虑: (1) 上一级输变电设施完好且母线无故障的停电时户数Ti1; (2) 上一级输变电设施完好而母线故障的停电时户数Ti2. (2-1)母线分段 (2-2)母线不分段 (3) 上一级输变电设施故障引起母线不带电的停电时户数Ti3.(3-1)母线分段 (3-2)母线不分段两种情况。
1.2.1第一种情形

Tij变电站i出线j设备故障后的停电时户数。
1.2.2第二种情形
母线一般分为2段，不考虑二段母线同时故障
(2-1-1) 故障母线所带负荷能全部转移时

Ci1：变电站i故障母线段客户数t1：联络开关倒闸平均操作时间
(2-1-2) 故障母线所带负荷不能全部转移时

t3：母线修复平均时间
当母线与出线上设备发生同时故障时，则取修复时间为两者中最大者。其余同上。
1.2.3第三种情形
(3-1-1) 考虑双电源双母线，上一级故障变电站所对应母线段的客户数可由完好变电站所对应母线通过联络开关完全转移。此时

Ci3：上一级故障变电站所对应母线段的客户数

Ci4：变电站i无联络线的出线所带客户数 t4：上一级故障排除时间，负荷可通过联络开关完全转移，

式中：T为上一级输变电设施可用系数；B为母线可用系数；T为配电网总的停电时户数；T′为配电网总的停电时间；F为配电网总的故障次数；C为配电网总的用户有数；L为配电网总的线路长；n配电网变电站总数；RS1，RS2、RS3为平均供电可用率；AIHC-F为系统平均停电持续时间（n/次）；RSFI为系统平均故障次数（次/百公里）。

2 算法实现
分层技术按配电网―变电站―馈线―段―设备的层次建立数据结构。系统采用VC++6.0实现，整个配电网结构通过作图表示，而配电网的参数用数据结构存储。为了在软件中实现分层技术,采用静态切分窗口得到左右视图，左视图基于CTreeView类[4],用树型结构表示配电网―变电站―馈线层。软件初始化时只生成根节点表示配电网层，根节点下添加若干新节点，表示变电站层，变电站层节点下添加新节点表示馈线层。变电站层节点建立数据结构存储故障率、故障时间、载容比系数等参数。馈线层节点建立数据结构存储元件类型、起始点、终点、导线长度等参数。
右视图用来表示馈线―段―设备层.因为算法将配电网参数与其拓扑结构结合,而实际配网结构比较复杂，为方便数据分析处理，开发了专门的作图工具,用来绘制网络拓扑结构图.作图工具栏分为四种元器件电源，开关，变压器，备用电源以及三种线型绝缘线，裸导线，电缆。软件中设置元器件和线型两种数据结构，存储设备元件类型，起点，终点和长度等参数。在右视图中绘制的元器件及导线分别对应存储在元器件链表和线型链表中，其相关参数存储在对应数据结构中。若画元器件，则在元器件链表中添加一个节点。若画线型，则在线型链表中添加一个节点。由此可以将输入图形存储。并通过对链表的元器件及线型的搜索,找出它们的连接关系,从而得出的整个配电网的连接网，然后进行拓扑分析,根据拓扑结构与图形数据,快速建立计算树进行计算。
实际计算时，以母线后一段作为树根,每一段建立一个树节点。节点的一个指针指向父节点,一个指针指向后面的分支节点,针建立整个计算树。先查找母线,找到母线后,寻找与母线相连的电线,根据电线末端点坐标找出连在电线末端的开关。以开关为入点建立节点。以相类似的方法根据元器件或导线的起点和终点寻找相连设备，建立整棵节点树，再根据网络拓扑结构,统计算法的各项相关参数,计算馈线各项可靠性指标。综合变电站下各馈线的可靠性指标,得到变电站的可靠性指标,综合各个变电站的可靠性指标,得到整个配电网的可靠性指标。

3 算例
我们对长沙配电网荣湾镇变电站进行可靠性评估，该变电站有4条母线(10KV)，负荷点17个，总用户数226户，总变容量60890KVA,线路总长61.803KM,变电站接线图如图1。

由于网络拓扑算法精度高，要求考虑每一个元件，因此计算量非常庞大，用手工计算是不现实的。而利用该系统，我们方便快捷的输入了2000年的长沙配电网荣湾镇变电站的网络图及湖南省电力局提供的可靠性数据，迅速计算出了该变电站的可靠性指标.如表2。

由计算结果可以看出：用该算法计算得到的可靠性指标与湖南省电力局的历史统计数据比较，证实了算法的可靠性。

4 结论
根据故障产生的三种模式,并分析故障的三种模式对配电网可靠性的影响，利用系统元件的可靠性数据与系统网络拓扑结构建立系统的可靠性数学模型，提出了基于故障扩散的分层算法来进行系统可靠性评估。采用Visual C + + 6.0 开发了配电网系统可靠性评估软件，可方便快捷计算电网各馈线、变电站、电网的可靠性指标。通过实际运行后的计算值与预估值的比较,结合各停电原因的分析,可找出影响供电可靠率的主要原因，并可在计算机上模拟设计,算法和软件的研制开发为配电系统规划和管理提供了有力的分析工具。

回答2：

　　配电网设备包括：变压器、高压柜、低压柜、母线桥、直流屏、模拟屏、高压电缆。
　　配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿器及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。
　　配电网按电压等级来分类
　　可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV），低压配电网（220/380V）；
　　在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。
　　按供电区的功能来分类
　　可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。
　　在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV及以上）电网的作用
　　配电网是指35KV及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源
　　配电网一般采用闭环设计、开环运行,其结构呈辐射状。配电线的线径比输电线的小,导致配电网的R /X 较大。由于配电线路的R /X 较大, 使得在输电网中常用的这些算法在配电网的潮流计算中其收敛性难以保证。

回答3：

主要分一次设备和二次设备
一次设备：
变压器、断路器、避雷器、电容器、隔离开关、接触器、电抗器。。。等
二次设备：
电流互感器、电压互感器、转换开关、按钮、指示灯、电流电压表、继电器。。。等

回答4：

电能与其他能源不同，其主要特点是:不能大规模储存，发电、输电、配电和用电在同一瞬间完成；发电和用电之间必须实时保持供需平衡，如果不能保持实时平衡，将危及用电的安全性和连续性。

输电的功能是将发电厂发出的电力输送到消费电能的地区，或进行相邻电网间的电力互送，使其形成互联电网或统一电网，保持发电和用电或两电网间供需平衡；配电的功能是在消费电能的地区接受输电网受端的电力，进行分配，输送到城市、郊区、乡镇和农村，进一步分配和供给工业、农业、商业、居民用工业及特殊需要的用电部门。

输电功能由升压变电站、降压变电站及其相连的输电线完成。所有输变电设备连接起来构成输电网，所有配变电设备连接起来构成配电网。输电网和配电网统称为电网。发电厂、输电网、配电网和用电设备连接起来组成为一个集成的整体，这个整体被称为电力系统。

输电网由输电和变电设备构成。输电设备主要有输电线、杆塔、绝缘子串、架空线路等；变电设备有变压器、电抗器（用于330kV 以上）、电容器、断路器、接地开关，隔离开关、避雷器、电压互感器、电流互感器、母线等一次设备和确保安全、可靠输电的继电保护、监视、控制和电力通信系统等二次设备。变电设备主要集中在变电站内。对于直流输电，它的输电功能由直流输电线路的换流站的各种换流设备，包括一次设备和二次设备实现。输电网一次设备和相关的二次设备协调配合是实现电力系统安全、稳定运行，避免连锁事故发生，防止大面积停电的重要保证。

回答5：

应该按照电线，变压站等分吧

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