英语原文共 8 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
移动电源设备对供电可靠性的影响
Ying He, Member, IEEE, Anders Nilsson, and Fredrik Carlsson, Member.IEEE
摘要
移动电源设备，一个减少客户停电的重要措施。它使动力不间断的维修和保养。它可以被添加到网络中，在故障发生后尽快恢复电力服务，从而减少停电时间。本文介绍了在电力公司Vattenfall公司的智能电网研发计划中最近进行的项目的结果，在瑞典的一个项目的结果。该项目根据瑞典Vattenfall网络公司的停电数据统计分析了在其他情况下，使用移动电源设备对供电可靠性的影响。结果表明：在减少停电和提高供电可靠性上有很大潜力。通过使用移动电源设备与LW（带电作业）相结合的方法，在两种环境中和电源供应线路上都可以实现无中断工作。这将可能消除90％以上的计划停电，从而提高显著电力公司的电力服务的可靠性。
关键词：客户被迫停电；电源损耗；移动电源设备；移动电源；停电持续时间；停电频率；计划停电；电源设备；可靠性；可靠性评估
第1章 命名
DW = 不带电作业
LW =带电作业
SAIDI=系统平均停电持续时间指数
SAIFI=系统平均停电频率指数
第2章 介绍
移动电源设备是指可移动的网络设备，它能被添加到网络中，以取代需要从维修和保养服务中移除的设备。移动电源设备包括移动发电机、移动变压器，移动旁路装置，移动电源电缆，甚至移动电站。
移动电源设备是减少客户计划停电和减少长期被迫停电持续时间的一项重要措施。移动电源设备提供了以提高供电可靠性，减少固定冗余设备投资成本的可能性。
当拥有合适的移动电源设备的时候，有这些优点：
它可以减少客户停电。它允许操作和维修人员完全隔离设备的维护或修理设备，而不中断电力服务。这减少了维护和维修相关的电源中断和中断持续时间，提高电力服务的可靠性。移动电源设备可用于提供电力不间断服务。
移动设备提供了更好的维修和维修人员的工作环境。工作人员不需要用电电压。例如，当你可以通过使用一个移动变压器完全隔离变压器时，你能够做得更好。
对电力系统的冗余网络组件的安装可以提高服务的可靠性，但价格昂贵。移动设备可被用作可动备用网络组件，可以很快放在服务中。移动设备因此可以在冗余网络组件减少投资。
为了减少客户停电和提高功率服务的可靠性，瑞典的智能电网的电力公司Vattenfall公司最近有一个工程在计划研发，该项目的目的是研究和分析移动电源设备相关的问题，并寻求一个具有成本效益的方式为应用程序。其中之一的项目中研究的重要问题是通过使用移动电源可以提高多少供电可靠性和降低多少停电。根据来自瑞典的Vattenfall网络公司停电数据统计项目分析了移动电源设备潜在的对减少客户停电和的移供电可靠性的影响。
详细的分析和结果，将在后面的文章中提出并讨论。
第3章 移动电源设备
移动电源设备是减少客户停电的重要工具。在全世界范围内已经有了大量的应用，用以减少客户停电时间和作为紧急备用电源恢复供电。
车辆车载移动电源设备的应用原则上是在两个层次：站级和组件级。
在车站级，全台组装在一个或两个拖车，并且可以方便地移动到负载点中以得到应急电源。安装在拖车上的移动变电站柜可包括变电站变压器，断开开关，断路器和保险丝。也有一种低压控制变压器、断路器、低压控制面板的接地故障保护系统，用于检测每种燃料的电流和电压。
变压器侦听也可以被包括在内，移动电站的容量很高，可很快被放置在一个临时电站需要的服务中。
在组件应用级，有不同类型的设备的使用，包括移动发电机，变压器，开关等。它们可以被迅速运送并添加到网络，以取代需要从维修和保养服务中移除的单个电源组件。移动电源发生器是一个重要组成部分。它提供了灵活的发电方式，被广泛用作备用和应急电源。有从几个千瓦的便携式发电机到为约一兆瓦的发电系统的各种大小的移动电源可用，基于控制器的移动式发电机不仅可以在三相配电线路上，而且可以在单相配电线路上作为备用电源。
今天的车载电源和移动电源设备，在某种程度上，被用在Vattenfall网络和服务公司。他们在一些维修和维修工作中使用，以提供应急电源和减少电力供应的中断时间。包括几种类型的移动电源设备的使用：
1. 移动变电站
2. 旁路转换舱
3.辅助电源（移动式发电机）
4.移动变压器
5.移动电源线缆
北欧的Vattenfall公司开发了移动变电站的概念。被称为rulle的移动40/20/10千伏变电站，自2005年开始服务。另外一个被称为Bamse的 170/55/24的千伏变电站，在2007年8月开始使用。直到今天它们还是功能完善并且被主要用作四个目的：（1）在子传输站故障的情况下提供紧急电源;（2）替代在子传输站需要被从服务中删除用于维修和保养的设备。（3）作为临时负载快速通电（4）替代要改造或重建的电站。
旁路转换舱，如图1所示是一种移动电源设备，在Vattenfall网络公司的维修和维护工作服务中经常用到。它有一个内置的隔离开关和熔断器，并通过连接橡胶绝缘电缆它绕过物体保持或修复。由于在对象并联连接的装置中，可以执行维护和维修不破坏电力服务。旁通装置主要由一个24 kV开关站与熔断器负荷开关和长度为20米times;3和15times;3米的橡胶电缆，用以测量试验仪器和接地设备的插座组成。Vattenfall公司充分利用他们的旁路开关单元执行中断在开关站环境的组件，如开关、断路器、母线、绝缘子、变压器等。
图1 12-24千伏旁路转换舱
图2显示了一个由电力发生器、二次变电站（包括一个变压器、保护和开关设备）和一条电力电缆组成的中压移动电源设备集。这种安排提供了灵活的应急电源服务模式。它支持在线或电缆故障，变压器故障和故障二次站的快速恢复供电。它也可用于无中断的维护和维修工作。
图2 兆伏移动供电装置
使用移动电源设备在提高供电可靠性的潜在好处主要来自三个方面：
1.通过预先移动电源设备布置来代替需要从服务中移除维修和保养的设备，降低计划停电的次数，而不中断客户
2.通过安排移动设备来减少设备的停机时间，以取代需要从维修和保养服务中长期除去的设备
3.通过使用移动发电设备应急电源，减少被迫停运的持续时间和快速恢复供电服务随 后的部分描述了项目工作中通过使用移动电源设备来潜在减少计划停电和提高供电可靠 性分析是基于瑞典Vattenfall公司的输入数据和停电统计。
第4章 计划停电的潜在性减少
电力系统受计划中断。计划中断被调度以执行各种活动，如维修，设备测试，安装新的或升级的设备，连接新客户，网络整修，以及设备修理和更换，计划停电的最常见的原因有：
1.保养
2.修理和更换设备
3.网络改造，升级和增强
4.新网络连接
一直以来瑞典Vattenfall公司在执行着电力系统维护和网络升级的工作。由于实用性的原因，电源有时候是故意中断来让网络中的工作得以运行。对于在2007年计划电源中断的约130操作的命令的分析表明，大约57％的计划电源中断是由于保养和网络重建和升级，16%是由于设备的维修和更换，还有27%是由于新的网络和客户连接，如图3所示。
计划停电的原因：
图3 计划停电的原因
由设备类别的中断的进一步分析表明，由于维护和工作在线路和电缆的计划客户中断占所有计划停电的大约58％，在发电站的计划工作占39％左右。
该公司正在不断地升级和维护其网络，在维护或升级的工作中，DW技术（工作无电压，即，计划客户中断工作）和LW技术（带电作业或电压工作时，即，没有客户中断工作）都被用到。然而根据在2007年的统计，大部分的网络升级和维护工作是按计划的客户中断。
Vattenfall公司已开发了不同的LW方法。移动电源设备的利用率与LW技术一起成为在实时在线工作实践的重要方法。移动旁路开关单元、移动电缆以及移动发电机，例如，用于与LW技术相结合，成为电力系统无间断工作的重要元素。
这种组合技术可以包括各种类型的移动组件，执行工作时，运用LW方法将移动设备连接到的网络中而不用中断电源，来取代需要被从服务中移除以进行维护和修理的设备。得益于移动电源，设备的工作可以是完全隔离的，维护或维修工作可以在电压关闭状态来进行。当你完全可以用适当的移动电源来隔离设备时，你可以做得更好。这种结合的技术，可以让电力网络的中断维护和维修工作更好地进行，并且让计划的客户中断的影响很大程度的减少。
在带电作业工作方面有着高技术的Vattenfall公司，在结合移动电源设备和带电作业方法的帮助下，能够在电站和电路电缆两种环境中实现不中断电源工作。这个技术和移动电源设备以及带电作业技术的综合运用，不仅让电力网络中的不断升级和维护时实现不中断的电力供应提供了可能，还有望减少几乎可达90%预计的客户停电。
第5章 对供电可靠性的潜在影响
消除计划的客户停电对供电可靠性有非常积极的影响，本节介绍了如果计划客户停电减少90%，估计会提高多少潜在的供电可靠性的项目结果。
SAIFI（系统平均停电频率指数）由电力公用事业常用的一个重要的可靠性指标，以指示客户在一年中停电的频率，这是基于性能的计算方法。
SAIFI=停电客户的总数/服务客户的总数
客户停电和SAIFI系数是直接相关的，并且计划停电的总数是根据2004年到2007年期间统计得出的，该计算的结果的概要总结在表1中，这给了公司的总客户中断的网络上的电压水平和中断时间。
表2显示总计划在0.4–135 kV配电网络中的客户中断对SAIFI系数的实用价值的贡献，计划停电让客户平均每年停电0.35到0.55次。
如图4所示，这意味着如果计划停电消除了90%，实用SAIFI系数可能潜在地减少到0.32–0.5。
表1 在2004年到2007年期间在0.4-135千伏网络中计划客户停电的概述
表2 计划客户停电对实用SAIFI系数的贡献
SAIDI （系统平均停电持续时间）是另一个电力公共事业常用的重要的系统可靠性的指标，SAIDI的性能价值是用每一个客户的平均停电时间供应来计算的。
SAIDI=所有客户停电时间之和/客户总数
SAIDI是在单位在一段单位时间内测量的，常在一年中的的几分钟或几小时，客户停电分钟数是和SAIDI直接相关的，并且是由电压电平，面积和持续时间计算的。
图4 SAIFI系数的潜在减少
结果表明，如图5所示。 1 - 5小时的计划停电导致失去了大量的客户，大部分的客户停电分钟数，大约50%-70%，是由计划中断的持续时间为1，5小时造成的。然而超过12小时的客户停电对客户流失造成了很小的影响。计划客户停电分钟数造成的影响。
图5 计划客户停电的持续时间
根据客户停电时间，它对SAIDI系数的影响被计算出来了，结果在表3和图6中展示了，它表明了公司的计划停电导致了对SAIDI系数大约41%-63%的影响，如果90%的停电能够被消除的话，对SAIDI系数的影响会下降到37%-57%左右，如图6所示。
表3 计划客户停电分钟数对SAIDI系数的影响
表4总计基于2004年-2007年间的统计数据公司供电可靠性的潜在地改进，如果计划停电能够消除90%的话，那么公司的SAIFI值会下降到2.08%-2.45%，这会带来13%-17%的改善。公司的SAIFI值将会潜在改善8%-22%。整个系统的可靠性（ASAI）随后将从99.86%- 99.96％提高到99.87 - 99.97％。
图6 SAIDI系数的潜在减少
分析的结果表明，有很大的潜力能减少客户计划停电，同时提高供电可靠性。通过将移动电源设备，LW（带电作业）方式相结合，无中断的维护和修理工作可以实现，并且公司的系统可靠性可以显著提高。
表4 电力公司的系统整体可靠性指标的潜在的改进
第6章 结论
移动电源设备是一种减少客户停电的重要工具，并给提高电力服务的可靠性提供了可能。本文介绍了最近在瑞典的Vattenfall电力公司进行一个项目的结果，该项目研究了应用移动电源设备相关的问题。其中一个重要的问题是，通过使用移动电源设备，我们可以提高多少供电可靠性，以及我们能减少多少停电的时间。
根据瑞典Vattenfall电力公司四年的表现数据和停电统计，该项目分析了移动电源设备的应用对供电服务可靠性的影响，分析表明，移动电源设备结合LW技术有可能消除预计可达90%的计划客户停电，并显著提高供电可靠性。该公司的SAIFI值将会有13-17％的潜在改善，并且公司的SAIDI值潜在改善8%-22%将会实现。整个系统的可靠性将会从99.86%-99.96%提高到99.87%-99.97%。
第7章 致谢
对Vattenfall公司的研发计划智能电网的资金支持表示感谢，作者要感谢 Johan Souml;derbom和Arne Lundqvist的鼎力支持。
第8章 参考文献
[1] M. Hallstrouml;m, “Avbrottsvauml;rdering vid kalkylering inom Vattenfall Eldistribution AB,rsquo;rsquo; ND I-75-2004, 2004-09-28.
[2]
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[146643]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
