当前位置:文档之家› 配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析

配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析

配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析
配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析

第36卷第6期中国电机工程学报V ol.36 No.6 Mar. 20, 2016

1568 2016年3月20日Proceedings of the CSEE ?2016 Chin.Soc.for Elec.Eng. DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.06.012 文章编号:0258-8013 (2016) 06-1568-10 中图分类号:TM 711

配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析

葛少云,李吉峰,李腾,刘洪,李荣

(智能电网教育部重点实验室(天津大学),天津市南开区 300072)

Integrated Analysis on Reliability of Power Distribution Network and Urban Road Network

GE Shaoyun, LI Jifeng, LI Teng, LIU Hong, LI Rong

(Key Laboratory of Smart Grid(Tianjin University), Ministry of Education, Nankai District, Tianjin 300072, China)

ABSTRACT: With the development of electric vehicles and the deepening of energy interaction, the integrated reliability problems arisen from energy Internet consisted of distribution network and urban road network are in urgent need to be addressed. Therefore, under the background of energy Internet, this article firstly, introduced the relevant concepts of distribution network and urban road network reliability and the reliability indicators selected during the reliability assessment process; Secondly, handled analysis on the distribution network and urban road network by using game theory, combined with the characteristics of charging and discharging behavior of electric vehicles, and under the precondition of power distribution network was able to meet the charging and discharging power then got integrated reliability analysis method of urban road network and power distribution network; Finally, by constructing practical examples, analyzed reliability index changes in urban road network and distribution network after the electric vehicle behavior was optimized, the accuracy and practicability of the proposed method in this article was verified.

KEY WORDS: energy internet; electric power system; transportation system; game theory

摘要:随着电动汽车的发展和能源交互的加深,由配电网和城市路网组成的能源互联网的综合可靠性问题亟待解决。因此在能源互联网背景下,首先,给出了配电网及城市路网可靠性的相关概念以及在评估可靠性的过程中所选取的可靠性指标;其次,采用博弈理论对配电网及城市路网进行分析,同时结合电动汽车的充放电特性以及行为特性,在配电网能够满足其充放电功率的前提条件下,得到结合城市路网和配电网的综合可靠性分析方法;最后,通过构建实际算例,分析在优化了电动汽车行驶行为后,城市路网和配电网综合可靠性指标的变化情况,从而说明文中方法的准确性和实用性。

关键词:能源互联网;配电网;城市路网;电力系统;交通系统;博弈理论

基金项目:国家自然科学基金项目(51477116)。

Project Supported by National Natural Science Foundation of China (51477116). 0 引言

随着用户侧电能需求不断增多,不同能源形式之间交互更加频繁,在能源互联网的背景下,需要对不同关联网络之间的可靠性进行综合评估以保证能量的顺利流动与交换。电动汽车作为近几年出现的新型绿色交通工具,其交通功能的有效实现以及自身的充放电特性受到了越来越多的关注,这使得电动汽车在配电网和城市路网的衔接与综合分析方面起到了关键的作用。城市路网的可靠性会影响到电动汽车能否正常发挥其交通功能,即能否顺利到达既定目的地;而配电网的可靠性会受到电动汽车的充放电特性影响。因此,以电动汽车作为关键衔接点综合分析配电网与城市路网之间的可靠性对于能源互联网的构建与综合发展具有十分重要的意义。

目前,评价路网可靠性常用的方法主要有图论解析法[1-2]、博弈论技术[3-4]、蒙特卡洛模拟方法[5]、微观交通仿真方法[6-8]等。其中,前三种方法更注重于利用计算模型和计算方法求解路网的可靠性,而微观交通仿真方法更注重于使用现有的计算机交通仿真模型对需要评估的路网可靠性进行求解。评估配电网可靠性常用的方法主要包括解析法与模拟法,其中解析法包括网络化简法和状态枚举法,模拟法包括状态空间法和蒙特卡洛法。文献[9-11]主要通过网络化简法忽略串并联元件高阶事件的方式,达到同时简化网络结构和元件状态转移参数的目的,简化了可靠性的计算;文献[12]采用状态枚举法通过事先规定系统的失效判据,将系统的状态空间划分为工作状态子集和失效状态子集,对于失效状态子集中的状态,逐个评估每个失效状态的后果,计算其对系统可靠性的影响。文献[13-14]采

第6期 葛少云等:配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析 1569

用状态空间法在定义元件状态模型的基础上,建立系统的状态空间图,应用马尔可夫随机过程理论确定状态间的转移模式和转移概率,计算系统各状态的平稳状态概率,从而计算系统可靠性;文献[15]结合蒙特卡洛模拟法通过计算机产生的随机数对元件的状态进行抽样,进而组合得到系统的整体状态。然而,上面所讨论的可靠性评估方法都只是针对于某种特定网络,并没有将城市路网与配电网进行有效联系进行综合可靠性评估,而在能源互联网的背景下,需要考虑交通系统与电力系统之间的交互联系,从而发展城市路网与配电网的协调规划方法,进行综合的可靠性分析。

本文在能源互联网的背景下,以电动汽车作为衔接点,从电能流动的角度分析城市路网与配电网之间的逻辑关系;以博弈论技术作为衔接手段,通过引入“道路破坏者”

[16]

的概念,分别选取城市路

网及配电网中合理的可靠性指标,分析破坏者与电动汽车所有者之间的博弈关系,总结破坏者行为对电动汽车行为特性以及储存电能的影响,全面分析电动汽车作为交通工具的行为特性以及作为移动储能设备的充放电特性,进而综合分析城市路网及配电网的可靠性,构建一套科学的综合可靠性评估方法。

1 配电网和城市路网的可靠性分析

1.1 配电网可靠性分析

电力系统可靠性是指“电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户提供电力和电量能力的量度”,主要用以度量和评估电力系统向电力用户提供不间断的合格电能的能力。

配电系统可靠性分析就是利用配电系统拓扑信息和配电系统元件可靠性参数,如元件故障率、平均修复时间、计划检修率等,采用解析法或模拟法评估配电系统的各项可靠性指标。

在配电网中,可以从不同的角度,如停电时间、停电频率以及电量等角度评估配电系统的可靠性。本文在分析配电网与城市路网逻辑关系的过程中,主要从电能流动的角度去分析,并且简化电动汽车在充电过程中产生的功率短缺问题对可靠性的影响。因此在配电系统可靠性指标的选取方面也重点是从电量的角度出发,选取缺供电量作为评估配电系统可靠性的指标,单位为kW ?h/a 。

,()

dn u j j ju ju j I u E p t L λ∈=

(1)

式中,E dn ,u 表示负荷区域节点u 的缺供电量;p j 表示元件j 发生破坏性故障时对应的自动开关装置的可靠动作率;λj 表示元件j 的平均年破坏性故障率;t ju 表示元件j 发生破坏性故障时造成负荷区域节点u 的停电时间(故障修复时间或者故障隔离时间);L ju 表示元件j 故障时造成负荷区域节点u 的平均停电负荷;I (u )为负荷区域节点集合,集合中的元素发生破坏性故障时将引起负荷区域节点u 的持续停电。因此该区域配电网的缺供电量可以表示为 ,dn dn u u

E E =∑。

1.2 城市路网可靠性分析

路网可靠性是可靠性概念在道路交通系统中的应用,是衡量城市路网交通系统功效的重要概率指标。在特定的时间、给定的环境和条件下,实现某种预期的功能并达到可接受的运行水平的概率。

城市路网可靠性是交通网络系统性能的综合反映。它与传统的成本、出行时间、延误等具有同样重要的作用,并且更为深入地反映了交通系统特有的随机性及系统应变能力。因此,可靠性已成为评估路网性能的一项越来越重要的指标。

城市路网中的参与者即针对电动汽车所有者(electric vehicle owner ,EVO)的城市路网可靠性采用缺失距离来表示。

,()

rn k i i ik i I k E p q R ∈=

(2)

式中,E rn,k 表示选择路段k 所产生的平均缺失距离;p i 表示路段i 被破坏者攻击后,可以选取该区域内另一路段的概率;q i 表示路段i 被破坏者破坏的概率;R ik 表示路段i 被破坏者破坏后,EVO 选取新路段k 行驶后,实际行驶距离R real 与预定行驶距离R 之差,具体表示为real real

real ,0,ik R R R R R R R ?≥?=?

确定路网中不同节点的缺失距离,可以得出在破坏者选取不同路段进行破坏后,EVO 选取EV 出行的路网可靠性。因此城市路网整体的缺失距离可以表 示为,rn rn k k

E E =∑。

2 城市路网和配电网可靠性博弈分析

2.1 城市路网可靠性博弈分析

由于城市路网可靠性分析较为复杂,结合博弈论思想需要引入破坏者(Destroyer)概念。破坏者是指在路网正常运行情况下,通过破坏路网中的节点,以期待路网中其相关参与者的损失最大。在本

1570 中 国 电 机 工 程 学 报 第36卷

文城市路网体系中,破坏者的目的是使得EVO 的缺失距离最大化。因此在纳什博弈模型构架中,EVO 和破坏者之间满足博弈环境,可以形成竞争博弈。针对博弈双方,具体分析如下:

1)博弈第一环节。

EVO 是博弈第一环节的主要参与者。这个环节主要处理的是EVO 依靠城市路网提供的信息做出合理的车辆行驶路径的选择行为。另外,在EVO 之间,也存在博弈环节。

假定在m 个OD 对的路网中共有n 个EVO ,每个EVO 的行驶速度都保持一致,不考虑红绿灯的等待时间以及启动制动的车速变化。这样就形成了n 个EVO 独立无合作并且共同追求最大利益(行驶时间、距离最短)情形下的博弈问题,目的是达到各路段上车流量的最佳分配。

选取路网中第i 个OD 对OD i 各路段交通量的分布,由于各EVO 对路网行驶成本的感知是一致的,也就是说EVO 之间属于同质,他们所选择路径是相同的,即最小成本的路径。因此这些可以证明对于n i 个司机在路网OD i 中的交通量分配等同于n i 个EVO 作为追求最小成本的无合作混合策略的纳什均衡。那么,对于任意一个EVO a 而言,有几种可选择的路径,因此EVO a 表现为纯策略;同时认为选择合理路径是EVO a 与其他n i -1个EVO 的一个博弈行为,进而体现出混合博弈策略。因此,考虑c aj 为EVO a 选择路径j 的纯策略,那么混合路径策略是EVO 选择纯策略c aj 的一个凸函数,并且有 a aj aj j

S c P =∑,其中P aj 表示EVO a 选择路径j 的概

率。因此把(S a , c aj )的策略组合称为一个策略组k ,即EVO a 选择路径j 而其他n i ?1个EVO 采用一组混合博弈策略S a 。

因此EVO a 选择该线路的行驶距离为()a D s = ()aj a j

P D k ∑,

其中D a (k )表示在策略组k 条件下的行 驶距离。同时对n 个EVO 进行博弈均衡分析,得到综合的博弈最小值,即:

min (,)(,)a aj k a k j

k

D S q P q D k q =∑∑ (3)

式中,q k 表示EVO a 选择策略组k 的概率,D a (k ,

q k )表示在选择策略概率q k 基础上,EVO 的行驶距离。因此,EVO 的策略选择以及行驶距离,是受到选择策略概率q k 的影响。而q k 的大小又会受到破坏者的影响,具体计算后文有详细介绍。

进一步清晰模型内涵和计算意义,将式(3)进行

变换,得到:

()

min (,)()d l v h a k lk l

k

D S q q d x x =∑∑∫

(4)

式中,h 表示该路段上的交通车流量,满足j h =∑n ,

()

()d l v h lk d x x ∫表示在策略k 情况下行驶的路径。

d lk (·)表示路段单位行驶距离,具体函数可以表示为:

()(

)u

lk lk l u lk l

c d v Lth v γβ= (5) 式中,βu 和γu 表示路段u 上的延迟系数;c lk 表示方案k 对应路段l 的车流量容量,当没有破坏者的时候,c lk 和正常道路容量相同,被破坏后,该容量和衰减后的容量相同;Lth lk 表示l 和k 之间的实际距离。v l 表达式如下:

l lj j l

v a h =∑ (6)

式中,a lj 代表路径选择系数,当路径l 被选择时,

a lj =1;当其他路径被选择时,a lj =0。

上述极值模式的求解可以用目标函数下降搜索方法来实现,优化过程启动形式如下:

①在考虑自由流及路网车流量容量允许的情况下,初次对路径交通量分配采用完全平均分配 法,产生初始可行解(1)(1)[,,]l h h ="",同时策略选

择概率(1)k q 也按照完全平均法赋初值(1)

k q ,并且令1N =。

②确定函数下降搜索方向确定方法。在(1)h 已知的条件下,根据单位交通量计算任意路段l 上的单位交通距离()n l d ,利用平均分配方法重新进行交

通分配,得到新的车流量分配结果,(1)(,g =" (1),)l g "。

通过上述过程,可以对EVO 出行车流量进行第一次分配,得到车流量矩阵h 0。

2)博弈第二环节。

破坏者是博弈第二环节的主要参与者,在模型中假定路网破坏者在行为过程中将会考虑EVO 的反应,但同时并不直接控制路网中EVO 的路线选择,通过博弈第一环节的车流量分布,选取关键节点使对EVO 的破坏达到最大。因此,第n i +1个博弈者就是破坏者。

破坏者选取破坏的节点的概率是由城市路网中的车流量决定的,即破坏者的破坏行为主要针对车流量集中的区域。因此,在EVO 选取策略k 的基础上,破坏者攻击任意行车路段的概率可以表示为:

第6期

葛少云等:配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析 1571

2

,()

()

/()k

k

k r s

s rs s I r s I r h h Lth αα

θσ∈∈=∏∏ (7) 式中,σ表示修正系数,h 表示车流量矩阵中的元素,

s 表示和节点k 相关联的节点,αk 表示在策略组k 条件下,车流量均衡系数,主要反映的是在既定策略条件下,破坏者进行攻击行为后,可以产生最大 的影响效果,因此在路径j 到路径l 部分,k jl

α表达 式为:

()()jl j k jl

jl aj jk j l

k j

k

jl

l

j

g h P g h h q h α?=+?∑∑∑∑ (8)

式中,θk 反映的是在交通流量确定的情况下,破坏者优先选取其中最大值θk ,max(r )对应的城市路网位置进行破坏的程度,式(7)和(8)的具体函数关系和推导过程详见文献[17]。在本文中假定每当有一个破坏者介入某一条路段,该路段的容量就减少为0。由于破坏者的介入,和该节点相连的节点都无法通过车流,因此表现为和θk ,max(r )在同一行、同一列的所有数据置0。

每当有破坏者进行攻击之后,EVO 对策略选取要进行重新评估。同时相应的攻击行为也会产生吸引效应。因此需要对策略选择概率q k 进行修正。构建修正模型如下:

(1)()()

,,,N N N k r k r k r q q θ+= (9)

经过修正之后,重新进行博弈第一环节计算。得到新的行车路线和车流量分布。

当预先设定的行程路线在破坏者的攻击下,需要选取新的路线才有可能到达既定目的地。但是由于EV 本身的电能有限,因此,破坏者进行破坏后,对于EVO 而言会出现以下三种情况:1)单程行驶距离增大,回家途中不需要进行充电,但是回家后可放电量减少;2)回家途中需要进行充电,但在此时选择充电属于在用电高峰时进行充电,会恶化配电网的可靠性;3)回家途中需要进行充电,但回家的路线上没有设置充电桩,在这种情况下会产生缺失距离,影响城市路网的可靠性。

因此在破坏者发动一次攻击之后,需要对该区域城市路网中的EVO 进行缺失距离分析,按照本文第1部分介绍的缺失距离计算方法进行计算,并且比较破坏者动作前后缺失距离的变化情况ΔE rn 。 2.2 配电网可靠性博弈分析

由于EV 具有较强的灵活性,当结束一天的行程之后,在响应能源调控机制下,可以将多余的电量送回电网,从而改善配电系统的可靠性。而EV

剩余电量的多少又会受到城市路网中博弈环节结果的影响,EV 在经过一天的行程后所消耗电量的表达式为:

EVi

soEVi i rdi

C C

D L =

× (10) 式中:C soEVi 表示EV i 消耗的电量;C EVi 表示EV i 电池的满电电量;L rdi 表示EV i 满电量的行驶距离;

D i 表示EV i 实际行驶距离。通过EV 对电网提供电

量,该区域平均停电负荷量为L ju -EV =L ju ?(C EVi ?

C soEVi )。通过本文第1部分的介绍对缺供电量进行计算,并且结合城市路网中博弈环节的结果,进而比较城市路网中破坏者动作前后缺供电量的变化情况ΔE dn 。

2.3 综合可靠性评估模型

通过对城市路网中博弈环节的分析以及博弈结果分别对交通系统与配电系统可靠性指标的影响情况,选择合理的方式对可靠性指标结果进行表示,并且利用多指标功效评估模型将可靠性指标进行结合,从而构建综合可靠性评估模型。

通过城市路网中的博弈环节的分析可以得到道路破坏者动作前后EVO 行为变化所造成缺失距离的变化情况ΔE rn 以及由此所造成配电系统缺供电量的变化情况ΔE dn 。构建综合可靠性评估矩阵R =[ΔE dn ,

ΔE rn ],矩阵的行代表城市路网中不同的行车路径,矩阵的列分别代表破坏者动作前后缺供电量及缺失距离的变化情况,矩阵整体用以反映配电系统及交通系统在博弈环境下可靠性指标的变化情况。

采用多指标指数型功效评估模型,将配电网与城市路网的多可靠性指标进行评价,进而构建综合可靠性评估模型。本文在模型方面具体采用正指标“指数I 型”功效评估模型,模型具体形式为:

1

01e

e

x x x x d ???= (11)

式中x 0与x 1分别代表评估指标的上限与下限。

利用此功效模型可以评估路网中第i 条路径的综合可靠性为:d i =d ΔEdni ?d ΔErni ;从而评估关联耦合系统的综合可靠性为d =Пd i 。在数值上,关联耦合系统的综合可靠性d 介于[0,1]之间,数值越大,代表配电系统与交通系统的关联耦合程度越好,如果d 的值为0,则代表配电系统与交通系统中至少一种系统的可靠性出现了问题;同时,通过分析指标d 中各个部分,可以挖掘出其中薄弱网络,有针对性地提出应对策略。因此,利用上述评估模型可以计算关联耦合系统的综合可靠性。

1572 中 国 电 机 工 程 学 报 第36卷

3 城市路网和配电网综合可靠性评估流程

通过上述分析可知,电动汽车是衔接城市路网和配电网的关键环节,针对配电网与城市路网综合可靠性评估的整体评估流程如下:

1)优化过程启动。令可靠性评估次数n re =1,优化迭代次数N =1。在考虑自由流及路网容量允许的情况下,对路径交通量分配采用平均分配法,产

生初始可行解(1)(1)

[,,]u h h ="",同时策略选择概率(1)k q 也按照完全平均法赋初值(1)k q 。

2)确定函数下降搜索方向。在h (N )已知的条件下,根据单位交通量计算任意路段l 上的单位交通 距离()n l d ,利用平均分配方法重新进行交通分配,得到新的流量分配结果,()()

(,,)N N l

g g

="",由此

可以得到目标下降的方向()

()

N N g h

?。

3)寻找最优搜索步长或者可接受步长。令

()

()

()

()()(01)N N N N h T h

T g

h

T =+?≤≤,按照公

式(3)~(6),同时结合求下列一维无约束极值问题来确定最优搜索步长,记录为a n ,其大小可以按照如下公式进行计算()0

min ()d h T n k jk j

k

a q d x x =∑∑∫

4)迭代收敛性检验。令(1)()N N N h h T +=,判断(1)()N N h h ε+≤?(0.01ε=),如果不满足精度要求,

则令N =N +1,返回步骤2),重新进行迭代计算;如果满足精度要求,则记录最佳车流量分布g (h )=

h (N +1),同时记录该情况下EVO 的缺失距离()

re n rn E 和此时配电网的缺供电量()

re n dn

E 。 5)计算破坏者攻击概率。在最优车流量基础

上,按照公式(7)~(8)计算破坏者的攻击概率(1)

N k q +。

6)修正EVO 策略选择概率。按照公式(9)计算修正后EVO 的策略选择概率。

7)重新计算经过破坏者攻击之后的车流量。令n re =n re +1,重复进行步骤2)—4),再一次进行博弈分析。

8)比较路网处于原状态和被破坏者攻击一次后,相应EVO 的缺失距离ΔE rn 和配电网的缺供电量ΔE dn 的变化情况。

9)构建综合可靠性评估矩阵R =[ΔE dn , ΔE rn ]。 10)构建多指标指数型功效评估模型,进行城市路网与配电网关联网络的综合可靠性评估。

4 算例分析与对比

4.1 算例概况

根据某地区的实际城市路网及配电网进行抽

象分析,构建城市路网和配电网模拟图如图1所示。图中实线代表城市道路,虚线代表配电网中的

10 kV 线路。A 和B 两个区域表示EVO 的居住区域,区域节点C 表示相应的工作区域,区域节点间相应的城市道路长度(权重)表示见附录表A1。假定该区域内有一百辆电动汽车,平均分布在A 到C 与B 到C 路径上,电动汽车的型号为比亚迪e6,每辆车的电池容量为57 kW ?h 。考虑现有配电网结构和实际区域地块类型,在10 kV 线路附近500 m 范围内才有条件设置充电站,因此反映到城市路网和配电网模拟图中只有部分节点(5,7,8,9,12,16,19)可以提供电动汽车的充电服务,保证电动汽车完成既定行程。利用文献[18]所介绍的方法进行可靠性计算,该区域的缺供电量为36.73 MW ?h/a 。

图1 某地区城市路网和配电网模拟示意图

Fig. 1 Simulation schematic for highway network and

distribution network of some region

本文假定电动汽车在行驶过程中,每天出发前

(家中)都是满电量,电动汽车在满电的状态下可以行使120 km ,经过一天的行程后回到起始点(家中),使用电量是全部电量的70%左右,剩余部分作为每天出行的备用电量。当回到起始点时间多集中在19点到21点之间,这段时间可以选择将多余的电量上网以获取一定的收益,等到午夜再进行充电,充电时间大约8小时,以保证第二天的正常出行。 4.2 城市路网博弈第一环节计算

如2.1节所述,这个环节主要处理的是EVO 对于电动汽车行驶路径的选择行为,主要体现在车流量的合理分布和行车路径的选择层面。因此,通过前文所述方法,利用Matlab 求解EVO 从居住区域到工作区域的最小路径和最佳的车流量分布。

按照本文第2部分所介绍的方法形成D (k )为一个维数是200×1的矩阵,说明以节点C 作为目的地,从节点A 出发共有200条可行路径,其中min

D (k )=50.6 km 。结合最优路径确定方法,得到初始车流量分配结果,即矩阵h 0,其中最优路径对应的车流量为41辆/小时,其他路径对应车流量均小于

2辆/小时,部分路径车流量为0。

第6期葛少云等:配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析 1573

如图2所示,若以区域节点C作为目的地,图中标红的线路是从A出发的最优路径(Matlab模拟仿真图见附录图A1),也是EVO倾向于选择的道路。

图2 从区域节点A出发的最优路径示意图

Fig. 2 Schematic of optimal path from regional node A 按照该最优路径的情况,单辆EV行驶一天将消耗84.34%的电量,回到家里可以提供8.9262 kW?h的电量。以此,以单日的行程作为参考,该区域内的电动汽车一年(按365天计算)可向电网放电162.90MW?h,并且不产生缺失距离。

同理,针对于B到C路径,可以形成维数是200×1的D(k)矩阵,说明以节点C作为目的地,从节点B出发共有200条可行路径,其中min D(k)=53 km,并且可以得到初始车流量分配矩阵h0,其中最优路径对应的车流量为38辆/小时,其他路径对应车流量均小于2辆/小时,部分路径车流量为0。

若以区域节点C作为目的地,图3中标红的线路是从B出发的最优路径(Matlab模拟仿真图见附录图A2)。按照该最优路径的情况,单辆电动汽车行驶一天将消耗88.34%的电量,回到家里可以提供6.6462kW?h的电量。以此,以单日的行程作为参考,该区域内的电动汽车一年可向电网放电121.29 MW?h,并且不产生缺失距离。

图3从区域节点B出发的最优路径示意图

Fig. 3 Schematic of optimal path from regional node B 基于上述的模拟仿真过程,可以得到在没有任何条件进行约束限制时,EVO所可以选择的最优路径,并且由于此路径成本最低,因此EVO通常会选择此路径作为自己的行车路径。

4.3城市路网博弈第二环节计算

破坏者是博弈第二环节的主要参与者。在对博弈第一环节的分析中,得到了EVO通常会选择的行车路径,根据博弈第一环节所得到的初始车流量矩阵h0结合式(7)与(8)得到破坏者攻击任意行车路径的概率矩阵θk,r同样为维数是200×1的矩阵。针对于不同的起始点,θk,r(A)max=0.055,θk,r(B)max=0.057,综合考虑不同起始点最优路径的关联情况,得到破坏者破坏节点10对于EVO的影响最大。破坏后的最优行车路径以及车流量分布情况如图4、5中蓝线所示(Matlab模拟仿真图见附录图A3、A4)。

图4寻优后从区域节点A出发的最优路径

Fig. 4 Optimal path from regional node A after

图5 寻优后从区域节点B出发的最优路径

Fig. 5 Optimal path from regional node B after

optimization

按照破坏者动作后优化后的最优路径的情况,以区域节点A作为起点,单辆电动汽车单程需要行驶67.2km,将消耗56%的电量,因此电量不能支持电动汽车当日的往返行程,而在返回过程中只有节点9具有充电桩,但经计算可知,返回时的剩余电量只能行驶52.8km并不能支持电动汽车行驶到充电站(需要行驶55.9km),故在这种情况下单辆电动汽车将会出现缺失距离E rn=3.696km,该区域内的缺失距离将会达到184.8km,且没有多余的电量上网。

同理,以区域节点B作为起点,单辆电动汽车行驶一天将消耗97.16%的电量,回到家里可以提供1.42kW?h的电量。因此,以单日的行程作为参考,该区域内的电动汽车一年可向电网放电25.92MW?h。

在对破坏者的行为进行了分析并且得到了优化后的路径之后,结合前文所提到的可靠性指标计

1574 中 国 电 机 工 程 学 报 第36卷

算方法就可以对城市路网及配电网的综合可靠性进行分析,从而协调规划交通系统及电力系统。 4.4 综合可靠性分析

如上文2.3节所述,构建综合可靠性评估矩阵R =[ΔE dn , ΔE rn ],结合算例具体情况,对于路径A 到

C ,ΔE dn 1=?162.90 MW ?h ,ΔE rn 1=184.8 km ;同理分析,对于路径B 到C ,ΔE dn 2=?95.37 MW ?h ,ΔE rn 2=

0 km 。故针对本算例的综合评价矩阵R 为:

162.90184.895.370R ???

=?????

构建多指标指数型功效评估模型,模型的具体形式在本文2.3节中有详细说明。故针对本文所选取的可靠性指标而言,ΔE dn 的上下限分别为

36.73(缺供电量没有任何改善)和0(缺供电量得到完全改善);ΔE rn 的上限分别为2 530(A 到C 路径全部缺失)和2 650(B 到C 路径全部缺失),下限为0(无缺失距离)。

因此,基于上述分析,A 到C 路径结合配电网的综合可靠性d 1=d ΔEdn 1?d ΔErn 1=0.336 9,同理,B 到

C 路径结合配电网的综合可靠性d 2=d ΔEdn 2?d ΔErn 2= 0.341 5,整体区域的配电网、城市路网综合可靠性d =d 1?d 2=0.115 1。

对上述结果进行分析可知,A 到C 路径由于被破坏者破坏后产生了缺失距离,并且不能向电网放电以改善缺供电量,因此相比较于B 到C 路径的综合可靠性较低。 4.5 总结

上述算例中,

A 到C 路径由于破坏者的行为产生了缺失距离,影响了电动汽车的行为特性与充放电特性,造成综合可靠性下降。因此,在这一小节中假定14号节点可以建设充电桩,用以改善A 到

C 路径的缺失距离,并对比可靠性的变化情况。

假定14号节点可以建设充电桩,博弈第一环节的相关计算与上述算例相同,在此不做过多赘述。对于博弈第二环节的计算,B 到C 路径与上述算例相同。对于A 到C 路径,由于14号节点含有充电桩,因此EVO 可以在回家的过程中进行充电来避免缺失距离的产生,但是如果在回家的途中进行充电,属于在负荷峰值的时间继续增加负荷,恶化了电网的缺供电量。

结合上述算例分析,单辆电动汽车在回家过程中一天需要充电49.16 kW ?h 。在这种情况下,

ΔE dn 1=?1060.07 MW ?h ,ΔE rn 1=0 km 。新情况下的综合评价矩阵R 为:

1060.07095.370???

=?????

R 同理,结合上述分析,A 到C 路径结合配电网的综合可靠性d 1=d ΔEdn 1?d ΔErn 1=0.367 9,同理,B 到

C 路径结合配电网的综合可靠性d 2=d ΔEdn 2?d ΔErn 2= 0.341 5,该区域配电网与城市路网的综合可靠性d =d 1?d 2=0.125 6。

与上述算例相比,针对于A 到C 路径,由于改善了缺失距离的问题,因此该路段结合配电网的综合可靠性指标d 1有了明显的提高;进而提升了整个城市路网以及配电网综合可靠性d 。

5 结论

在电能交互频繁和通信手段多样化的背景下,电力系统和交通系统这两种复杂系统的关联耦合网络是能源互联网中的重要组成部分。如何改善常规的能源利用形式,推动系统之间的协调发展是今后研究的重中之重。本文以电动汽车作为主要衔接点,有效地将电力系统与交通系统加以结合。在设定的电能流动环境中,假定现有配电网能够满足电动汽车的充放电功率,通过博弈论技术深入分析电动汽车所有者以及道路破坏者之间的博弈关系,建立车流量及路径优化模型,并且结合电动汽车的充放电特性进一步分析城市路网中的博弈环境对配电网造成的影响。构建适合配电网和城市路网关联网络的综合可靠性评估模型,并且总结综合可靠性评估流程;最后,通过具体算例分析对比城市路网在原状态与受到道路破坏者攻击后对于城市路网以及配电网可靠性的影响,说明了本文所提方法的可行性及有效性。

本文将博弈理论技术运用到能源互联网当中,分析了城市路网以及配电网中所存在的博弈问题。通过本文所提出的方法进行分析计算,可以充分发挥电动汽车的行驶特性及充放电特性,将交通系统与电力系统有效地结合起来,为能源互联网的建设提供了可靠性层面的重要依据。在未来的研究中将会考虑电动汽车充电行为和功率短缺等问题对配电网可靠性的影响,从而进一步完善综合可靠性评估模型及方法。

参考文献

[1] 林松涛,张大默.基于高速公路路网拓扑结构的可靠性

分析[J].山东科学,2007,20(3):28-32.

Lin Songtao ,Zhang Damo .Research on the reliability

第6期葛少云等:配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析 1575

based on the topological structure of the expressway networks[J].Shandong Science,2007,20(3):28-32(in

Chinese).

[2] 邓亚娟,杨云峰,马荣国.基于复杂网络理论的公路网

结构特征[J].中国公路学报,2010,23(1):98-104.

Deng Yajuan,Yang Yunfeng,Ma Rongguo.Highway

network structure characteristics based on complex network theory[J].China Journal of Highway and Transport,2010,23(1):98-104(in Chinese).

[3] 徐国光,黎志成.博弈理论对公路网可靠性设计的研究

[J].公路,2007,04:131-133.

Xu Guoguang,Li Zhicheng.Research on the reliability

design based on the game theory of the expressway networks[J].Highway,2007,04:131-133(in Chinese).[4] 朱顺应,王炜,邓卫,等.交通网络可靠度及其通路算

法研究[J].中国公路学报,2000,13(1):91-94.

Zhu Shunying,Wang Wei,Deng Wei,et al.Research on

traffic network reliability and access algorithm[J].China

Journal of Highway and Transport,2000,12(1): 91-94(in Chinese).

[5] 韩飞.基于蒙特卡洛法的黄延高速公路边坡稳定性分析

[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2008,10(6):

139-141+145.

Han Fei.Stability analysis on the slope of huangling- yan’an highway based on monte carlo method[J].Journal

of Chongqing University of Science and Technology (Natural Science Edition),2008,10(6):139-141+145(in

Chinese).

[6] 臧志刚,陆锋,李海峰,崔海燕.7种微观交通仿真系

统的性能评价与比较研究[J].交通与计算机,2007,

25(1):66-70.

Zang Zhigang,Lu feng,Li Haifeng,et al.Performance

evaluation and comparison of seven microscopic transportation simulation systems[J].Computer and Communications,2007,25(1):66-70(in Chinese).[7] 石良清,周伟,刘奕,尹曦辉.基于BPNN-MOP模型

的区域公路网合理规模预测研究[J].交通运输系统工程

与信息,2010,10(5):154-160.

Shi Liangqing,Zhou Wei,Liu Yi,et al.Reasonable scale

foresting of regional highway network based on BPNN-MOP[J].Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology,2010,10(5):

154-160(in Chinese).

[8] 盖春英,裴玉龙.市域公路网布局优化模型研究[J].公

路交通科技,2005,22(10):88-92.

Gai Chunying,Pei Yulong.Study on optimization model

for city highway network[J].Journal of Highway and Transportation Research and Development,2005,22(10):88-92(in Chinese).

[9] 赵华,王主丁,谢开贵,李文沅.中压配电网可靠性评

估方法的比较研究[J].电网技术,2013,37(11):

3295-3302.

Zhao Hua,Wang Zhuding,Xie Kaigui,Li

Wenyuan.Comparative study on reliability assessment

metho-ds for medium voltage distribution network

[J].Power System Technology,2013,37(11):

3295-3302(in Chinese).

[10] 林济铿,王旭东,郑卫洪,林昌年.基于网络化简的计

及开关故障配电网可靠性评估[J].电力系统自动化,

2009,33(9):32-36.

Lin Jikeng,Wang Xudong,Zheng Weihong,Lin

Changnian.Distribution network reliability evaluation

based on network simplification and switching fault

analyses[J].Automation of Electric Power Systems,2009,

33(9):32-36(in Chinese).

[11] 许丹,唐巍.基于电源通路的中压配电网可靠性评估

[J].中国电机工程学报,2009,29:44-49.

Xu Dan,Tang Wei.Reliability evaluation of mv

distribution network based on power access path [J].Proceedings of the CSEE,2009,29:44-49(in

Chinese).

[12] 李卫星,李志民,刘迎春.复杂辐射状配电系统的可靠

性评估[J].中国电机工程学报,2003,23(3):69-73+79.

Li Weixing,Li Zhimin,Liu Yingchun.Evaluation of

complex radial distribution system reliability [J].Proceedings of the CSEE,2003,23(3):69-73+79(in

Chinese).

[13] 葛少云,王浩鸣.基于系统状态转移抽样的含分布式电

源配电网可靠性评估[J].电力系统自动化,2013,37(2):

28-35.

Ge Shaoyun,Wang Haoming.Reliability evaluation of

distribution networks including distributed generatio-ns

based on system state transition sampling[J].Automation

of Electric Power Systems,2013,37(2):28-35(in

Chinese).

[14] 葛少云,王浩鸣,王源山,张鑫.含分布式风光蓄的配

电系统可靠性评估[J].电力系统自动化,2012,36(5):

16-23.

Ge Shaoyun,Wang Haoming,Wang Yuanshan,et

al.Reliability evaluation of distribution system including

distributed wind turbines,photovoltaic arrays and

batteries[J].Automation of Electric Power Systems,2012,

36(5):16-23(in Chinese).

[15] 葛少云,王浩鸣,徐栎.基于蒙特卡洛模拟的分布式风

光蓄发电系统可靠性评估[J].电网技术,2012,36(4):

39-44.

Ge Shaoyun,Wang Haoming,Xu Li.Reliability

evaluation of distributed generating system including wind

energy,solar energy and battery storage using monte carlo

simulation[J].Power System Technology,2012,36(4):

39-44(in Chinese).

[16] 安实,张涛,张昕明,王健.基于博弈论的高速公路网

络关键路段识别方法[J].交通信息与安全,2015,33(3):

53-58+64.

An Shi,Zhang Tao,Zhang Xinming,Wang Jian.Vital link

identification of freeway network based on game

theory[J].Journal of Transport Information and Safety,

2015,33(3):53-58+64(in Chinese).

1576 中国电机工程学报第36卷

[17] 陈钢铁.危险品运输网络的可靠性博弈分析及减灾系统

研究[D].西安:西安交通大学,2009.

Chen Gangtie.Dangerous goods transport network reliability game analysis and mitigation system studied[D].Xi’an: Southwest Jiaotong University,2009(in Chinese).[18] 谢莹华,王成山. 基于馈线分区的中压配电系统可靠性评估[J].中国电机工程学报,2004,24(5):39-43.

Xie Yinghua,Wang Chengshan.Reliability evaluation of medium voltage distribution system based on feeder partition method[J].Proceedings of the CSEE,2004,24(5):39-43(in Chinese).

附录A

表A1区域节点间相应的道路长度(权重)

Tab. A1 Corresponding road length (weight) among inter-regional nodes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516 17 18 1920

1 10.4

5.8

2 7.8

13.5

3

10.4 5.2 7.8

4 5.8 5.2 6.

5 7.9

5 6.5 18.7 12.8

6 7.8 18.

7 5.7 8.8

7 13.5 5.7 15

8 7.8 5.213.5

9 7.9 5.2 6.219.6

10 12.8 6.2 5.711.4

11 8.8 5.77.819.7

12 15 7.814.5

13 13.5 6.2

14 19.6 6.218.719.6

15 11.418.79.8 19.3

16 19.79.818.2 17.7

17 14.518.2 19.4

18 19.618.7

19 17.7 18.3

20 19.319.4

18.7

18.3

图A1 从区域节点A出发的最优路径Matlab仿真图Fig. A1 Matlab simulation figure of optimal path from

regional node A

图A2 从区域节点B出发的最优路径Matlab仿真图Fig. A2 Matlab simulation figure of optimal path from

regional node B

第6期 葛少云等:配电网和城市路网关联网络的综合可靠性分析 1577

图A3 寻优后从区域节点A 出发的

最优路径Matlab 仿真图

Fig. A3 Matlab simulation figure of optimal path from

regional node A after optimization

图A4 寻优后从区域节点B 出发的

最优路径Matlab 仿真图

Fig. A4 Matlab simulation figure of optimal path from

regional node B after optimization

收稿日期:2015-09-22。 作者简介:

葛少云(1964),男,教授,博士生导师,主要从事城市电网规划、电力系统的优化运行等方面的研究工作,syge@https://www.doczj.com/doc/a43007378.html, ;

李吉峰(1991),男,硕士研究生,主要

从事城市电网规划和电力系统可靠性方面的研究工作,lijifeng2014@https://www.doczj.com/doc/a43007378.html, ;

李腾(1988),男,博士研究生,主要从事配电网规划及能源互联网方面研究,liteng@https://www.doczj.com/doc/a43007378.html, ;

刘洪(1979),男,副教授,博士生导师,主要从事城市电网规划和电力系统决策支持理论方面的研究和教学工作;

李荣(1991),男,硕士研究生,主要从事主动配电网规划方面的研究和应用工作,lr382218042@https://www.doczj.com/doc/a43007378.html, 。

葛少云

(编辑 乔宝榆)

配电网规划提升配网可靠性的研究分析 陈新宇

配电网规划提升配网可靠性的研究分析陈新宇 发表时间:2019-12-11T15:19:15.387Z 来源:《基层建设》2019年第25期作者:陈新宇李佳黄夫阳 [导读] 摘要:目前,工作人员在进行电网规划与设计时,应该对多种影响因素进行综合考虑,例如社会经济的发展水平、交通运输以及市场机制等,这些影响因素在一定程度上增加工作人员掌握信息的数量,加大了研究难度,为了缓解工作人员的压力,现阶段,需要继续利用先进的科学技术,建立电网规划与设计的一体化平台。 国网安徽省电力有限公司亳州供电公司安徽省 236800 摘要:目前,工作人员在进行电网规划与设计时,应该对多种影响因素进行综合考虑,例如社会经济的发展水平、交通运输以及市场机制等,这些影响因素在一定程度上增加工作人员掌握信息的数量,加大了研究难度,为了缓解工作人员的压力,现阶段,需要继续利用先进的科学技术,建立电网规划与设计的一体化平台。 关键词:配电网;规划;配网;可靠性 1促进配电网规划中配网可靠性提升的意义探讨 保障配电网规划中配网可靠性提升工作高效展开意义显著。分析配电网的结构,配电网的各项控制措施等都必须足够完善,使得配电网处于更加安全,可靠的工作状态,结合负荷的增长及分布情况,促进电源站点的建立。保障供电不足等常见问题得到合理的解决。致力于配网结构的完善中,促进配电网结构的不断优化,才能够提升供电质量。切实满足广大城乡居民的生活需要,满足社会生产发展的需要。推进中压配电网建设工作,促进配电网结构的不断优化,使配网供电半径得到缩短,使配网线路的网络比例更为优化,切实提升负荷的转供水平,保障其中涉及到的设备都處于良好运行状态,抵御自然灾害,减少外力影响,促进配电设备技术改造工作的高效展开。配电网规划环节,其供电水平,网损,供电的可靠性与否都与经济效益息息相关。保障网损的降低能够最大限度的减少成本的消耗,促进节电效益的高效完成,供电能力不断强化极大地增加售电量,供电可靠性大大提升,供电时间在原有的基础上进一步延长,电能的质量更有保障,电压合格率提升,取得的经济效益十分理想。因此,配电网规划中强调配网可靠性提升有着十足的现实意义。 2配电网规划过程中影响配网可靠性的因素分析 开展配电网规划工作,有很多因素导致配网可靠性受到影响。例如配电网周边环境,配电网运行环节自动化水平等。减少对配网可靠性影响的关键举措就是科学有效的管理,如果管理工作不到位,缺乏科学合理性,配网电源自身的容量问题也与配网的可靠程度有关联,例如达不到既定容量,设备运行状态不好等等。一旦以上问题出现,那么供电安全程度难以保障。同时这些问题由于是在制造环节出现的,因此对于设备的使用寿命也有不小的干扰,使用效果更是无法体现,更可怕的是很多问题在实际运行环节难以及时发现,所以就错失了最佳处理机会,大大减弱了供电可靠性,此外配电网运行过程中也容易受到自然灾害,人为干扰等等的影响,可靠性堪忧。线路故障在此过程中也会时常出现,大大降低了电能传输的可靠性,人们日常生活中的用电需求也无法得到切实的保障。 3配电网规划过程中配网改造工作坚持的基本原则 配电网规划环节开展配网改造工作并不是盲目展开的,而是在坚持既定原则的基础上开展的。由于电网运行环节配网占据着的是核心地位,因此配网运行的安全可靠性对供电系统本身造成的影响较大,对于供电系统自身的运行安全造成极大的影响,配电网规划改造环节,电网的可靠性必须充分考虑咋内,同时样本的规划工作必须高效合理,只有这样才能够促进改造效果的完善优化。开展配电网规划改造工作,分段设计是经常使用的形式,传统的配电网设计,为了缩短时间,节约成本,必须强调系统的整体性规划。采取整体性规划能够切实保障配电网的运行效率,但是一旦电网在实际运行环节有任何异常出现,那么检修工作需要较长时间完成,大大延长了系统故障时间,供电系统难于持续稳定的完成供电。此外,配电网规划改造环节相应的基础改造工作也必须重视起来,我国电力系统正处于快速发展阶段,电力系统的水平在不断提升,配电网技术在这一环节也在不断优化和提升。为了保障配电网技术更加完善,促进供电线路运行稳定性的提升,发挥配电网技术的优势,对配电网运行环节出现的故障科学准确的判断,还需要对相关故障做好针对性的处理,切实保障系统运行的质量和效果。在一体化平台建设和应用环节,还需要坚持积木化,重复性原则,发挥现有资源的优势,将配网改造的成本进一步降低,并且一体化平台的建设及规划实施分阶段开展,保障配网一体化管理目标的逐步实现。 4提升配网的可靠性对策 4.1配电网规划改造策略 鉴于配网可靠性对于电力系统运行可靠性的影响较大,因此必须从配电网规划工作入手,切实提升配网的可靠性。配电网的规划改造环节,保障配电网运行的科学高效,积极有效举措需要行动起来,将配电网运行质量的提升作为工作目标,供电可靠性得到了保障,再结合配电网实际情况强调一系列改造工作在实处得以落实,改造过程中选择的每一个样本都是精准的,鉴于配电网辐射的范围广,因此规划环节制定的标准也不可能做到完全一致,所以改造工作开展起来困难重重。配电网运行环节势必会涉及到升级改造工作,但是升级改造的标准仍然没有做到高效统一,升级改造环节还有一个问题容不得忽视,那就是负荷中心点的控制工作需要高度关注,尽量将线路运行的实际距离缩短,增加架空线路横截面的面积,配电网的规划环节也不是随随便便开展的,也需要科学有效对策的支持,提升设备本身的质量和性能才是关键。保障配电网规划的整体模型良好的建立起来,使人们更加清晰的了解到配电网建设的整体规划,人们同时也可以就其中规划不合理之处清楚的察觉到,及时采取必要措施干预。配电网规划改造环节,为了将配电网运行的质量水平切实提升,还可以借助满足要求的设备和设施,由于配电网故障是不可完全消除的,所以想方设法规避故障才是挂件。整体升级改造的力度增加,强调更为科学的隔离策略的融入,例如真空隔离手段就是常用的方法,真空隔离手段的应用减少了不必要的故障蔓延,配电网运行过程中出现的损失也更少。对于整体运行方面来讲是有很大好处的。 4.2配电网可靠性提升的方法 促进配电网可靠性提升,保障配电网运行质量不断改善。配电网优化工作需要从安全层面探讨,升级改造有必要,配网运行环节面临的风险也是不得不考虑的。如果遇到配网辐射范围过大的时候,选择的升级改造标准肯定有很多。这样一来相关的规划工作很难顺利展开,负荷中心距离难以受到高效控制,负荷中心之间的距离无法控制到来,所以线路实际运行距离就变得比较短,考虑到负荷变化情况,配电架空线路的截面就会增加,但是必须保障增加范围是控制在合理范围内的。发挥计算机网络技术的优势,强调整体规划模型的构建,完成信息数据的全面汇总,考虑配网的实际运行情况,做好监督检测,第一时间发现问题,并且结合问题所在,促进规划改造工作水平的提升,促进配网运行质量的逐步提升。开展配电网规划工作,一定要具体问题具体分析,结合地区配电网运行的实际情况采取针对性的规

网络安全技术发展分析.

网络安全技术发展分析 2007年,网络安全界风起云涌,从技术更加精湛的网络注入到隐蔽性更强的钓鱼式攻击,从频频被利用的系统漏洞到悄然运行的木马工具,网络攻击者的手段也更加高明。 网络攻击的发展趋势 综合分析2007年网络攻击技术发展情况,其攻击趋势可以归纳如下: 如今安全漏洞越来越快,覆盖面越来越广 新发现的安全漏洞每年都要增加一倍之多,管理人员要不断用最新的补丁修补这些漏洞,而且每年都会发现安全漏洞的许多新类型。入侵者经常能够在厂商修补这些漏洞前发现攻击目标。 攻击工具越来越复杂 攻击工具开发者正在利用更先进的技术武装攻击工具。与以前相比,攻击工具的特征更难发现,更难利用特征进行检测。攻击工具具有以下特点: ?反侦破和动态行为 攻击者采用隐蔽攻击工具特性的技术,这使安全专家分析新攻击工具和了解新攻击行为所耗费的时间增多;早期的攻击工具是以单一确定

的顺序执行攻击步骤,今天的自动攻击工具可以根据随机选择、预先定义的决策路径或通过入侵者直接管理,来变化它们的模式和行为。 ?攻击工具的成熟性 与早期的攻击工具不同,目前攻击工具可以通过升级或更换工具的一部分迅速变化,发动迅速变化的攻击,且在每一次攻击中会出现多种不同形态的攻击工具。此外,攻击工具越来越普遍地被开发为可在多种操作系统平台上执行。 攻击自动化程度和攻击速度提高,杀伤力逐步提高 扫描可能的受害者、损害脆弱的系统。目前,扫描工具利用更先进的扫描模式来改善扫描效果和提高扫描速度。以前,安全漏洞只在广泛的扫描完成后才被加以利用。而现在攻击工具利用这些安全漏洞作为扫描活动的一部分,从而加快了攻击的传播速度。 传播攻击。在2000年之前,攻击工具需要人来发动新一轮攻击。 目前,攻击工具可以自己发动新一轮攻击。像红色代码和尼姆达这类工具能够自我传播,在不到18个小时内就达到全球饱和点。 越来越不对称的威胁 In ter net上的安全是相互依赖的。每个In ter net 系统遭受攻击的可能性取决于连接到全球In ternet上其他系统的安全状态。 由于攻击技术的进步,一个攻击者可以比较容易地利用分布式系

可靠性设计的主要内容

可靠性设计的主要内容 1、研究产品的故障物理和故障模型 搜集、分析与掌握该类产品在使用过程中零件材料的老化、损伤和故障失效等(均为受许多复杂随机因素影响的随机过程)的有关数据及材料的初始性能(强度、冲击韧性等)对其平均值的偏离数据,揭示影响老化、损伤这一复杂物理化学过程最本质的因素,追寻故障的真正原因。研究以时间函数形式表达的材料老化、损伤的规律,从而较确切的估计产品在使用条件下的状态和寿命。用统计分析的方法使故障(失效)机理模型化,建立计算用的可靠度模型或故障模型,为可靠性设计奠定物理数学基础,故障模型的建立,往往以可靠性试验结果为依据。 2、确定产品的可靠性指标及其等级 选取何种可靠性指标取决于产品的类型、设计要求以及习惯和方便性等。而产品可靠性指标的等级或量值,则应依据设计要求或已有的试验,使用和修理的统计数据、设计经验、产品的重要程度、技术发展趋势及市场需求等来确定。例如,对于汽车,可选用可靠度、首次故障里程、平局故障间隔里程等作为可靠性指标,对于工程机械则常采用有效度。 3、合理分配产品的可靠性指标值

将确定的产品可靠性指标的量值合理分配给零部件,以确定每个零部件的可靠性指标值,后者与该零部件的功能、重要性、复杂程度、体积、重量、设计要求与经验、已有的可靠性数据及费用等有关,这些构成对可靠性指标值的约束条件。采用优化设计方法将产品(系统、设备)的可靠性指标值分配给各个零部件,以求得最大经济效益下的各零部件可靠性指标值最合理的匹配。 4、以规定的可靠性指标值为依据对零件进行可靠性设计 即把规定的可靠性指标值直接设计到零件中去,使它们能够保证可靠性指标值的实现。

基于最优分段的配电网可靠性分析研究

基于最优分段的配电网可靠性分析研究 发表时间:2017-01-06T10:25:10.723Z 来源:《电力技术》2016年第9期作者:关浩华 [导读] 最终总投资需求最高,经济性最差。分段联络接线虽经济性优于“N-1”环网,但其网络结构和故障转供操作的复杂程度也相对较高。广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山 528000 摘要:配电网分段可以隔离故障或故障设备,减少停电用户数,提高系统的可靠性。网络可靠性随着分段数提升而提升的同时也增加了系统的投入。线路分段是一个需要综合考虑经济性与可靠性的问题。以配电网中各种架空线和电缆不同的接线形式为模型,以停电时户数为可靠性比较的指标来确定不同配电网的最优分段数,考察分段后网络运行经济性问题,并通过matlab软件进行仿真计算。 关键字:配电网;最优分段;停电时户数;供电可靠性 0.引言 配电网供电的可靠性是衡量一个电力系统能否持续正常的为用户供电的主要指标,同时也决定了电网为用户供应电能和输送电能的能力。配电网供电可靠性的提高很重要的一个措施就是将线路分段,目的是使配电网适应负荷的发展和线路的分割,缩小故障和检修区域,运用配电自动化装置提高停电后正常段负荷的转供能力。过去我国配电网比较落后,大部分地区呈辐射状网架结构,而且分段极少或者基本不分段。随着国家“十二五”规划的实施,配电网的建设成为了重点。配电网供电可靠性也成为衡量电力公司服务水平的重要指标。增建分段开关实现恰当分段是实现可靠性的重要手段。 事实上分段数量及其分段开关安放位置显著影响可配电网供电可靠性,但是由于经济和技术因素限制了分段开关的数量,一般来讲,分段越多,故障区段越小,可靠性越高,但投资也越大。而且线路上的分段开关越多,维护工作量就越大,设备故障频率也越大。 文献[1]采用成本-收益分析法建立了一种确定线路最优分段数的数学模型,但该方法仅适用于各种环网结构线路。文献[2]将某个位置安装分段开关前后减少损失与投入费用相比,确定是否安装分段开关,但没有考虑对配电网供电可靠性影响。本文采用停电时户数为指标检验配电网不同接线形式的可靠性,确定不同接线形式下的最优分段数,同时也兼顾经济性问题分析。 1.配电网最优分段数的基本设置原理 1.1 基本思路 配电网的基本功能是向用户输送电能,所有用户都期望以较低的价格购买到具有较高可靠性的供电服务,为了提高供电可靠性并减小停电损失就必须增加网络建设投资成本,但是如果所增加的投资高于所减少的用户停电损失,那么这种投资就不经济了。 从图1所示的可靠性成本-效益分析曲线可见,线路的停电损失随可靠性的增加而单调递减且逐渐趋于水平,当供电可靠率为100%时,用户的停电损失费用为零,但此时供电企业为改善可靠性而投入的费用却大大增加了,因此供电可靠率最高方案并不一定具有最好的经济性,总费用曲线上最低点是总费用最小时所对应的点,可以由它来定线路的最佳供电可靠性水平。 图1 供电可靠虑与总费用之间的平衡曲线 1.2 配电网最优分段数的设置 分段数-总费用曲线是指在一定的供电半径下配电线路的分段数与线路投资年值、年停电损失和年总费用的关系曲线。由于停电损失费用相对于线路的总体投资来说比较小,因此图2中略去了线路的基本投资费用(包括线路本身的投资和出口断路器的投资)。对于同一种接线模式的不同分段情况,线路的基本投资费用相同。图2为供电半径为3km时的分段数-费用曲线。 图2 供电半径为3km的分段数-总费用曲线 从图中可以看出,随着分段数的增加线路的停电损失在相应减少,即线路的可靠性得到了提高。当停电损失降低到一定程度后,随着分段的增加,停电损失减小的趋势在放缓。 2.分段可靠性的计算 2.1 一般评估指标 评估配电网络供电可靠性需要的基础数据包括:所有设备的年平均停运率λ(次/年)、年平均停运时间u(小时/年)、平均停运持续时间r(小时/次)。可靠性评估采用的系统可靠性指标,包括系统平均停电频率指标SAIFI 、系统平均停电持续时间指标SAIDI、平均供电可

网络安全的威胁因素及常见网络安全技术分析

网络安全的威胁因素及常见网络安全技术分析 摘要:随着Internet的飞速发展,网络安全问题日益凸现。本文针对网络安全的主要威胁因素,重点阐述了几种常用的网络信息安全技术。 关键词:计算机网络安全网络技术 随着Internet的飞速发展,网络应用的扩大, 网络安全风险也变的非常严重和复杂。原先由单机安全事故引起的故障通过网络传给其他系统和主机,可造成大范围的瘫痪,再加上安全机制的缺乏和防护意识不强,网络风险日益加重。 一、网络安全的威胁因素 归纳起来,针对网络安全的威胁主要有: 1.软件漏洞:每一个操作系统或网络软件的出现都不可能是无缺陷和漏洞的。这就使我们的计算机处于危险的境地,一旦连接入网,将成为众矢之的。 2.配置不当:安全配置不当造成安全漏洞,例如,防火墙软件的配置不正确,那么它根本不起作用。对特定的网络应用程序,当它启动时,就打开了一系列的安全缺口,许多与该软件捆绑在一起的应用软件也会被启用。除非用户禁止该程序或对其进行正确配置,否则,安全隐患始终存在。 3.安全意识不强:用户口令选择不慎,或将自己的帐号随意转借他人或与别人共享等都会对网络安全带来威胁。 4.病毒:目前数据安全的头号大敌是计算机病毒,它是编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或数据,影响计算机软件、硬件的正常运行并且能够自我复制的一组计算机指令或程序代码。计算机病毒具有传染性、寄生性、隐蔽性、触发性、破坏性等特点。因此,提高对病毒的防范刻不容缓。 5.黑客:对于计算机数据安全构成威胁的另一个方面是来自电脑黑客。电脑黑客利用系统中的安全漏洞非法进入他人计算机系统,其危害性非常大。从某种意义上讲,黑客对信息安全的危害甚至比一般的电脑病毒更为严重。 二、常用的网络安全技术 1.防火墙技术 防火墙技术是指网络之间通过预定义的安全策略,对内外网通信强制实施访问控制的安全应用措施。它对两个或多个网络之间传输的数据包按照一定的安全

配电网可靠性评估算法的分类

配电网供电可靠性的评估算法 配电系统可靠性的评估方法是在系统可靠性评估方法的基础上,结合配电系统可靠性评估的特点而形成的。配电系统可靠性评估的大致思路是根据配电系统中元件运行的历史数据评价元件的可靠性指标,根据网络的拓扑结构、潮流分析、保护之间的配合关系以及元件的可靠性指标评价各个负荷点可靠指标,最后综合各个负荷点的可靠性指标,得出配电系统的可靠性指标。 目前研究电力系统可靠性有两种基本方法:一种是解析法,另一种是模拟法。 一:解析法:用抽样的方法进行状态选择,最后用解析的方法进行指标计算。 (1)故障模式影响分析法:通过对系统中各元件可靠性数据的搜索,建立故障模式后果表,然后根据所规定的可靠性判据对系统的所有状态进行检验分析,找出各个故障模式及后果,查清其对系统的影响,求得负荷点的可靠性指标。适用于简单的辐射型网络。。 (2)基于最小路的分析法:是先分别求取每个负荷点的最小路,将非最小路上的元件故障对负荷点可靠性的影响,根据网络的实际情况,折算到相应的最小路的节点上,从而,对于每个负荷点,仅对其最小路上的元件与节点进行计算即可得到负荷点相应的可靠性指标。算法考虑了分支线保护、隔离开关、分段断路器的影响,考虑了计划检修的影响,并且能够处理有无备用电源和有无备用变压器的情况。 (3)网络等值法:利用一个等效元件来代替一部分配电网络,并将那部分网络的可靠性等效到这个元件上,考虑这个元件可靠性对上下级馈线的影响,从而将复杂结构的配电网逐步简化成简单辐射状主馈线系统。 (4)分层评估算法:利用系统元件的可靠性数据与系统网络拓扑结构建立了系统的可靠性数学模型,在基于故障扩散的分层算法来进行系统的可靠性评估。可快速算出可靠性指标并找出供电的薄弱环节。 (5)基于最小割集的分析法。最小割集是一些元件的集合,当它们完全失效时,会导致系统失效。最小割集法是将计算状态限制在最小割集内,避免计算系统的全部状态,大大节省了时间,并近似认为系统的失效度可以为各个最小割集的不可靠度的总和。当每条支路存在大量元件时,计算量显著降低;且效率高,编程思路清晰,易于实现。本方法的关键是最小割集的确定。 (6)递归算法:先将网络用树型(多叉树)数据结构表示,利用后序遍历和前序遍历将每一馈线都用一包含了此馈线的所有数据节点来表示,由负荷点所在的顶端依次往上递归,并保留原节点,这样不仅可以算出整体可靠性指标,还可以算出所有负荷点的可靠性指标。 (7)单向等值法:将下一层网络单向等值为上一层网络,将断路器/联络开关间的元件和负荷点等值为一节点,再由下而上削去断路器/联络开关,最终可等值一个节点,便可得出整体的可靠性。由于馈线中有熔断器、变压器等存在,因此在等值前后整个网络的可靠性指标

计算机网络安全的威胁及安全技术分析

计算机网络安全的威胁及安全技术分析 班级:电气1001 姓名:余欣鑫 学号:10291027

计算机网络安全的威胁及安全技术分析 【摘要】:随着Internet的飞速发展,网络安全问题日益凸现。越来越多的威胁因素开始渐渐地影响到我们的日常网络应用。本文针对网络安全的主要威胁因素,重点阐述了以下几种常用的网络信息安全技术:1.防火墙(Fire Wall)技术2.数据加密技术3.系统容灾技术4.漏洞扫描技术5.物理安全。 【关键词】:信息安全:网络安全:密码 【Abstract】:With the rapid development of Internet, network security becomes more and more serious .More and more risks start to affect our life on the application of Internet. This paper mainly of network security risk factors, and emphatically expounds several common network information security technology. 【Key words】: Information security: network security: password

【正文】 随着Internet的飞速发展,网络应用的扩大,网络安全风险也变的非常严重和复杂。原先由单机安全事故引起的故障通过网络传给其他系统和主机,可造成大范围的瘫痪,再加上安全机制的缺乏和防护意识不强,网络风险日益加重。 一、网络安全的威胁因素 归纳起来,针对网络安全的威胁主要有: 1.软件漏洞:每一个操作系统或网络软件的出现都不可能是无缺陷和漏洞的。这就使我们的计算机处于危险的境地,一旦连接入网,将成为众矢之的。 2.配置不当:安全配置不当造成安全漏洞,例如,防火墙软件的配置不正确,那么它根本不起作用。对特定的网络应用程序,当它启动时,就打开了一系列的安全缺口,许多与该软件捆绑在一起的应用软件也会被启用。除非用户禁止该程序或对其进行正确配置,否则,安全隐患始终存在。 3.安全意识不强:用户口令选择不慎,或将自己的帐号随意转借他人或与别人共享等都会对网络安全带来威胁。 4.病毒:目前数据安全的头号大敌是计算机病毒,它是编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或数据,影响计算机软件、硬件的正常运行并且能够自我复制的一组计算机指令或程序代码。计算机病毒具有传染性、寄生性、隐蔽性、触发性、破坏性等特点。因此,提高对病毒的防范刻不容缓。 5.黑客:对于计算机数据安全构成威胁的另一个方面是来自电脑黑客(backer)。电脑黑客利用系统中的安全漏洞非法进入他人计算机系统,其危害性非常大。从某种意义上讲,黑客对信息安全的危害甚至比一般的电脑病毒更为严重。 二、几种常用的网络安全技术 1.防火墙(Fire Wall)技术

通用的可靠性设计分析方法

通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前,首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。 (1)任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译,其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然,事件、状态、功能及所处环境都与时间有关,因此,这种描述事实上是一种时序的描述。 任务剖面的定义为:产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。 对于完成一种或多种任务的产品,均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括:1)产品的工作状态; 2)维修方案; 3)产品工作的时间与程序; 4)产品所处环境(外加有诱发的)时间与程序。 任务剖面在产品指标论证时就应提出,它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。 图1表示了一个典型的任务剖面。 (2)寿命剖面寿命剖面的定义为:产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。 寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件,如:装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。 寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。 图2表示了寿命剖面所经历的事件。

(3)环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性,如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。 产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。 可靠性要求可以分为两大类:第一类是定性要求,即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性;第二类是定量要求,即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。 可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。

配电网论文题目

配电网故障恢复与网络重构 [1]邹必昌.含分布式发电的配电网重构与故障恢复算法研究[D].武汉大学 2012 [2]潘淑文加权复杂网络抗毁性及其故障恢复技术研究[D].北京邮电大学 2011 [3]周永勇.配电网故障诊断、定位及恢复方法研究[D].重庆大学2010 [4]丁同奎.配电网故障定位、隔离及网络重构的研究[D].东南大学2006 [5]周睿.配电网故障定位与网络重构算法的研究[D].哈尔滨工业大学 2008 [6]姚玉海.基于网络重构和电容器投切的配电网综合优化研究[D].华北电力大学 2012 配电网脆弱性分析与可靠性评估 [1]汪隆君.电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D].华南理工大学 2010 [2]何禹清.配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D].湖南大学2011 [3]王浩鸣.含分布式电源的配电系统可靠性评估方法研究[D].天津大学 2012

[4]任婷婷.改进网络等值法在配电网可靠性评估中的应用研究[D].太原理工大学 2012 [5]吴颖超.含分布式电源的配电网可靠性评估[D].华北电力大学2011 [6]王新智.电网可靠性评估模型及其在高压配电网中的应用[D].重庆大学 2005 [7]郑幸.基于蒙特卡洛法的配电网可靠性评估[D].华中科技大学2011 配电网快速仿真与模拟 [1]周博曦.基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发[D].山东大学 2012 [2]徐臣.配电快速仿真及其分布式智能系统关键问题研究[D].天津大学 2009 [3]马其燕.智能配电网运行方式优化和自愈控制研究[D].华北电力大学(北京)2010 [4]康文文.面向智能配电网的快速故障检测与隔离技术研究[D].山东大学 2011 [5]许琪.基于配电网的馈线自动化算法及仿真研究[D].江苏科技大学 2012

计算机网络安全技术分析

计算机网络安全技术分析 发表时间:2016-03-23T11:36:07.867Z 来源:《基层建设》2015年25期供稿作者:王伟宁 [导读] 北安市政务信息化管理服务中心计算机是人们进行工作和学习的主要工具之一,通过计算机网络。 王伟宁 北安市政务信息化管理服务中心 摘要:计算机网络已经成为人们生活中不可或缺的工具,计算机网络与人们的生活有着密切的关系,在计算机网络不断发展的进程中,人们对于计算机网络的安全也有了更高的关注度。本文主要就多种计算机网络技术进行了详尽的分析,并总结分析出计算机网络安全技术的未来发展趋势。希望通过本文的探究,能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。 关键词:计算机网络;安全技术;发展趋势 计算机是人们进行工作和学习的主要工具之一,通过计算机网络,人们可以更为快捷的获取到相关的信息,但是在计算机网络应用的过程中,也会受到各种因素的影响,而使得计算机网络出现一些信息丢失以及信息破损的问题,针对这些问题,就需要采取相关的安全技术,来加强对计算机网络的安全防护,以防止计算机网络遭受到恶意攻击和破坏,以保障计算机网络应用的安全性,而在计算机网络中,可应用的安全技术相对来说较多,下面本文主要就针对计算机网路的安全技术进行详尽的分析。 一、计算机网络安全技术分析 1、计算机网络防火墙技术 在计算机网络中,防火墙能够有效的阻隔网络传输中感染的一些不良病毒进入到用户网络中,起到保护用户网络安全的效用。这种技术主要针对的是内部网络,将访问内部网络资源进行筛选,剔除危险资源和有疑问的资源,保障资源应用的安全性,使得内部网络操作环境能够得到有效的改善。防火墙技术主要是针对两个网络之间的传输以及多个网络之间的数据传递进行中间的检验,检查的方式一般包括链接检查,或采用相关的安全防护手段来对网络进行安全检验,从而保障所传送到用户内部网络的数据无任何的恶意侵蚀病毒,并且应用该技术还可以有效对网络数据传送状态进行有效的监测和监视,以保障计算机内部网络应用的安全性。 通常而言,防火墙的形式也包括很多中,而防火墙形式的不同,其技术类型也会有所不同,其中主要包括的防火墙技术类型就是滤型、网络地址转换-NAT、代理型以及监测型四种。而在对防火墙技术进行选择应用的时候,也需要根据内部网络特点来选择相适应的防火墙技术,并且在对防火墙技术进行选用的过程中,也需要注意到以下几点问题: 1.1总拥有成本防火墙产品作为网络系统的安全屏障,其总拥有成本(TCO)不应该超过受保护网络系统可能遭受最大损失的成本。当然,对于关键部门来说,其所造成的负面影响和连带损失也应考虑在内。 1.2要注重保障防火墙本身的安全性,防火墙技术主要是对内部网络进行安全防护,其自身的安全性也需要注意。防火墙本身属于一种安全产品,其是信息系统中的一个重要的构成部分,防火墙在安全性上需要着重进行保障,这样才能够真正的发挥出其安全防护的作用。一般而言,影响防火墙安全的因素主要包括两点,第一就是防火墙的设计不当,第二就是防火墙的应用不合理。防火墙在实际应用的过程中,需要配置多个系统配件,同时采用手工进行系统操作,如果相关的管理人员对于防火墙不够了解,对于系统操作也不甚了解,那么就很有可能在进行防火墙系统配置的过程中,出现问题,从而影响到防火墙自身的安全性。 2、加密技术 信息交换加密技术分为两类:即对称加密和非对称加密。 2.1对称加密技术 在对称加密技术中,对信息的加密和解密都使用相同的钥,也就是说一把钥匙开一把锁。这种加密方法可简化加密处理过程,信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露,那么机密性和报文完整性就可以得以保证。对称加密技术也存在一些不足,如果交换一方有N个交换对象,那么他就要维护N个私有密钥,对称加密存在的另一个问题是双方共享一把私有密钥,交换双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。如三重DES是DES(数据加密标准)的一种变形,这种方法使用两个独立的56为密钥对信息进行3次加密,从而使有效密钥长度达到112位。 2.2非对称加密/公开密钥加密 在非对称加密体系中,密钥被分解为一对。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥通过非保密方式向他人公开,而另一把作为私有密钥加以保存。公开密钥用于加密,私有密钥用于解密,私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握,公开密钥可广泛公布,但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信,广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。 3、密钥备份和恢复 为了保证数据的安全性,应定期更新密钥和恢复意外损坏的密钥是非常重要的,设计和实现健全的密钥管理方案,保证安全的密钥备份、更新、恢复,也是关系到整个PKI系统强健性、安全性、可用性的重要因素。 4、证书管理与撤消系统 证书是用来证明证书持有者身份的电子介质,它是用来绑定证书持有者身份和其相应公钥的。通常,这种绑定在已颁发证书的整个生命周期里是有效的。但是,有时也会出现一个已颁发证书不再有效的情况这就需要进行证书撤消,证书撤消的理由是各种各样的,可能包括工作变动到对密钥怀疑等一系列原因。证书撤消系统的实现是利用周期性的发布机制撤消证书或采用在线查询机制,随时查询被撤消的证书。 二、计算机网络安全技术的发展趋势 随着计算机网络技术的成熟和发展,我们会面临越来越多的安全问题。面对网络安全不断产生的新问题,我们必须对网络安全技术的发展趋势有一定的了解,不断提高网络安全技术水平,才能保障网络的安全。首先是网络安全技术发展的专业化。网络犯罪手段的不断更新,要求有大量专门的科研机构对网络安全涉及的问题进行分析和解决,促进网络安全技术更新,使网络安全技术发展专业化。其次是网络安全技术的普及化。随着网络技术的广泛应用,网络病毒以及网络攻击也时刻威胁系统安全,这就要求我们具有网络的安全意识,以防

10kV配电网可靠性与成本效益分析的研究

10kV 配电网可靠性与成本效益分析的 研究 摘要 配电网可靠性研究的根本目的是为了向用户提供安全 可靠的 电力供应 而最终目的是为了获得最佳社会效益 电力部门的统计 资料表明 约80% 以上的用户停电是由于配电网故障造成的 配电 网是否可靠 对用户影响最大 因此对配电网可靠性进行评估改善 配电网供电的可靠性在理论上和实际上都具有重要的意义 本文在阅读国内外配电网可靠性分析的有关文献的基础上 总 结前人的研究成果 针对10kV 配电网结构复杂 负荷点密集 计算 量大的特点 利用了基于潮流约束和元件故障遍历的配电网可靠性 评估算法来实现了10kV 配电网的可靠性评估 本文采用VC 语 言编写程序 并通过实际算例验证了该算法是合理的 科学的 配电网可靠性成本与可靠性效益是一对矛盾体 本文给出了以 可靠性成本与可靠性效益相结合作为寻求配网最优的投资策略的目 标函数 采用了基于单亲遗传算法的10kV 配电网的可靠性成本效益 分析方法来计算配网的可靠性成本效益 分析不同情况下馈线上连 接元件设置与否对系统停电损失造成的影响 将连接元件的可靠性 效益与可靠性成本相结合 最终得到了连接元件该如何设置才使系 统的综合经济效果最佳的网络配置 本文还对10kV 配电网的投资策略进行了研究 在分析供电可靠

性指标的基础上考虑用户的停电损失 并将停电损失与投资费用相 结合 从而得到总拥有费用最小的投资方案的方法 根据 基于GIS 系统的10kV 配电小区规划的智能决策系统 的 项目要求 借助于GIS 系统的图形绘制 参数修改以及数据存储等功 能 实现配电系统可靠性的计算结果可视化功能 为GIS 系统在配电 系统可靠性管理和评估中的应用奠定了良好的基础 也为今后配电 系统可靠性的研究和发展提供了广阔的空间 关键词 配电网 地理信息系统 单亲遗传算法 可靠性评估 成本效益分析

城市中压配电网的可靠性评估方法研究

城市中压配电网的可靠性评估方法研究 发表时间:2019-01-08T10:45:19.233Z 来源:《电力设备》2018年第24期作者:李壁辉 [导读] 摘要:配电网是一个综合性的系统,文章第一步对中压配电网可靠性进行了相关论述,重点放在了可靠性的评估标准以及这些标准的特性上,针对现有的配电网可靠性评估方法展开论述,运用对比分析的手法解析了现有中压配电网可靠性评估的方法,其中最有代表性的就是网络等值法和分块算法,深入解析了配电网自愈控制的必要性,及其对配电网可靠性影响,文末对今后配电网的走向进行了展望。 (广东电网揭阳揭西供电局有限责任公司广东省揭阳市 515400) 摘要:配电网是一个综合性的系统,文章第一步对中压配电网可靠性进行了相关论述,重点放在了可靠性的评估标准以及这些标准的特性上,针对现有的配电网可靠性评估方法展开论述,运用对比分析的手法解析了现有中压配电网可靠性评估的方法,其中最有代表性的就是网络等值法和分块算法,深入解析了配电网自愈控制的必要性,及其对配电网可靠性影响,文末对今后配电网的走向进行了展望。 关键词:配电网;可靠性评估;网络等值法;分块算法 在现有的配电网可靠性分析方法中,最为有效的就是模拟法和解析法两种。在网络等值法和分块算法之上的混合算法有着很大的可行性,其在计算速度上有着很明显的提高,不过其要对复杂配电网展开等值或者分块是比较复杂的,必须要借助先进的拓扑分析理念,这就需要大量的时间成本,故而,在实际条件下不是很合适,一般使用的是解析法。现在运行的配电网可靠性方法都有其独特的优势,但是同时也有各自的技术难题和不足之处。 1配电网可靠性评估的指标和各个指标的特点 所谓的配电网可靠性,详细来说就是两点,一是其自身的可靠性,二是其向用户供电能力的可靠性。配电系统可靠性的评估标准一般是:平均故障率、故障状态下的断电时间、年平均持续断电时长。配电网技术在近年来得到了极大的提升,通常配电网都是具有很大规模的,内部结构极为复杂,有兼具开环和闭环的环网,有联络断路器等。在线路的布置上也不一而足,同时还需要借助开关进行分割。不过,对于配电网可靠性指标而言,高阶失效事件一般也不会带来多大的影响,它的辐射式乃至弱环网的特性,使得配电原件出现损坏的概率大大减小,同时断电的时间也变得极低。 2常用的配电网可靠性评估研究方法 2.1网络等值法 2.1.1网络等值法的实现 配电网中一般都有着很多的馈线,其又可以再分为主馈线和分支馈线。后者的分支还可以继续延伸,分支馈线内有各种原件和相关联的负荷支路,借助配电网的这个特点,就很容易对配电网进行层次划分了。馈线及其含有的部件可以构成一个级,然后它的分支就可以划分在下一级了,不过需要强调的是分支馈线需要列在同一层。所谓的区域网络,就是将馈线作为基础的各个区域的集成,在这里面的原件及负荷点具有相似的性能指标,比如同样的断电时间和可靠性指标,如此一来,在进行可靠性评估时,网络节点数和负荷点数就可以大大的降低了,进而也能够保证评估时的计算量。 2.1.2网络等值法的缺点 再繁杂的配电网都能够借助馈线分层来简化,但是这个过程的工作量是极大的,对于各个子系统需要不断地进行等效,节点需要不断地合并分解,在结果上就是将呈现一个连续的系统,同时还有负荷的可靠性,但是并不是单个的负荷可靠性指标,要得到这个结果还需要进一步的计算,这又是一个庞大的计算量。 2.2分块计算 2.2.1分块计算的实现 把系统列为很多块,其间含有多个元素,故障节点能够在块的基础上进行检索,运用的手段为故障扩散法,由此就能够得出负荷点,乃至于馈线和系统的可靠性指标也就有了。块是在邻接矩阵的基础上产生的,在存储方式上使用的是稀疏技术,如此一来就不用对元素逐一列举了,在时间上就有了很大的余量,进而也就减少了对系统的评估时间。分块算法自身的劣势也很大,当面对节点和开关数目较多的网络时,分块需要的时间是很长的,这在实际环境下并不具有可行性。 2.2.2分块计算的缺点 运用稀疏技术的好处就是节省了大量对元素的列举时间,但是在节点和开关数目较多时,时间也会比较长,这样一来优势就会丧失。 2.3失负荷分析 2.3.1失负荷分析的实现 失负荷一般有两种情况,一种是全部失负荷,还有一种就是部分失负荷。如果故障点位于供电的最小割集中,负荷供电就会彻底瘫痪,转换为全部失负荷。但是当其出现在有容量约束的电力原件时,其他原件负载就会变大,进而变成部分负荷被割离,就是部分失负荷。实际情况下,配电网中多含有环状网和有容量约束的原件,因此在进行可靠性评估时,必须要注意部分失负荷对其的影响。在辐射型配电网中,如果具有能够进行负荷转移的联络开关,那么容量约束的作用就要重点关注了。笔者建议运用树状网二次潮流估计法来进行失负荷解析,其优势在于能够极大的简化计算。 2.3.2失负荷分析的缺点 使用此种方法来解析失负荷时,尽管可以在一定程度上简化计算,但是其花费在对故障潮流计算上的时间就已经很多了。 3未来研究方向展望 至于为何要进行配电网评估方法的研究,为的就是找到一种合适的方法去加强配电网的可靠性,就目前来看,发展智能配电网自愈控制技术极有必要,其不但能够提升配电网的可靠性和安全性,同时还能够避免大规模停电事件的出现,处理大量DG 接入的难题。配电网可靠性提升的关键就在智能配电网自愈控制技术,在配电网出现问题时,能够缩短非故障段的断电时长,但是也有一些因素限制了配电网自愈控制功能的达成,比如智能剖析和决策能力等,在今后的时间里应该投入更多的精力,实现相关技术的突破。 在当前这个时期,不管是何种针对网络连通性的分析手段,都必须要对单个负荷点或失效事件展开一次全面的网络拓扑搜索,在特性上表现为规模巨大,同时花费时间也极长,这样一来其在实用性上也有一定的阻碍。有鉴于此,在以后的发展历程中,必须要加大研究的力度;从其他配电网可靠性评估方面展开剖析,当前的探究依旧处在前期阶段,各个方面都需要花费时间进行完善。除此之外,当前行业

计算机网络安全技术分析论文

合肥经济技术职业学院 毕业设计(论文) 论文(设计)题目计算机网络安全技术分析院系名称 学生姓名 学号 指导教师 中国.合肥

目录 摘要 (2) 关键字 (2) 第一章计算机网络安全概述 (3) 1.1 网络安全的定义 (3) 1.2 网络安全的基本要素 (3) 1.3 网络安全的重要性 (4) 1.4 网络安全脆弱的原因 (5) 第二章防火墙技术 (7) 2.1 防火墙的概述 (7) 2.2 防火墙的概念 (8) 2.3 防火墙的功能 (8) 2.4 防火墙的分类 (9) 2.5 防火墙的优、缺点 (9) 第三章防火墙技术在网络安全中的运用 (10) 3.1 防火墙在网络中的应用 (10) 3.2 防火墙技术在局域网中的应用 (12) 3.3 防火墙技术在个人电脑上的应用 (13) 3.4 防火墙技术在网络中的作用 (14) 总结 (16) 参考文献 (17)

摘要 随着全球信息化的飞速发展,计算机技术也在飞速的发展,以Internet为代表的信息网络技术的应用正日益普及,应用领域从传统的小型业务系统,逐渐向大型关键业务系统扩展,信息网络已经深入到国家的政府、军事、文教、金融、商业等诸多领域,可以说网络无处不在,他正在改变我们的工作方式和生活方式。 随着网络的不断发展,通信日益便捷,把我们的生活推向快速化,我们也逐渐适应了快速的通信化生活,由于信息的高速、便捷,人们都在利用高科技技术进行通信,使我们的生活向着高速化发展,人们逐渐放弃了陈旧的通信方式,改用快捷便利的通信方式,使我们的生活逐渐信息化和多样化,把我们的生活装点的更加丰富多彩。 网络安全不仅关系到国计民生,还与国家安全息息相关,它涉及到国家政治和军事命脉,影响到国家的安全和主权,一些发达国家都把国家网络安全纳入了国家安全体系。因此,网络安全不仅成为上家关注的焦点,也是技术研究的热门领域,同时也是国家和政府关注的焦点。 在信息不断发展的今天,我们不仅要充分的利用网络的有利资源,还应该加强网络安全的防范,加强防火墙技术的发展对网络安全能够得到更好的维护。网络安全化会使我们的生活更加的丰富,使通讯更加安全,让信息快速的发展。 关键字:防火墙技术、网络安全、信息、黑客

系统可靠性设计与分析

可靠性设计与分析作业 学号:071130123 姓名:向正平一、指数分布的概率密度函数、分布函数、可靠度函数曲线 (1)程序语言 t=(0:0.01:20); Array m=[0.3,0.6,0.9]; linecolor=['r','b','y']; for i=1:length(m); f=m(i)*exp(-m(i)*t); F=1-exp(-m(i)*t); R=exp(-m(i)*t); color=linecolor(i); subplot(3,1,1); title('指数函数概率密度函数曲线'); plot(t,f,color); hold on subplot(3,1,2); title('指数函数分布函数函数曲线'); plot(t,F,color); hold on subplot(3,1,3); title('指数指数分布可靠度函数曲线 plot(t,R,color); hold on end (3)指数分布的分析 在可靠性理论中,指数分布是最基本、最常用的分布,适合于失效率为常数 的情况。指数分布不但在电子元器件偶然失效期普遍使用,而且在复杂系统和整 机方面以及机械技术的可靠性领域也得到使用。 有图像可以看出失效率函数密度f(t)随着时间的增加不断下降,而失效率随 着时间的增加在不断的上升,可靠度也在随着时间的增加不断地下降,从图线的 颜色可以看出,随着m的增加失效率密度函数下降越快,而可靠度的随m的增加 而不断的增加,则失效率随m的增加减小越快。 在工程运用中,如果某零件符合指数分布,那么可以适当增加m的值,使零 件的可靠度会提升,增加可靠性。 二、正态分布的概率密度函数、分布函数、可靠性函数、失效率函数曲线 (1)程序语言 t=-10:0.01:10; m=[3,6,9]; n=[1,2,3]; linecolor=['r','b','y'];

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档