随着全球经济的持续增长，大电网向着远距离、超高压甚至
特高压方向发展，网络规模日益庞大，结构日益复杂。在电力系统取得巨大联网效益的同时，也不得不承受着更大的潜在风险。尤其是随着电力市场化改革的推进，管理机构的更迭和新的成员参与市场，人们所难以控制的不确定因素及其对电网的影响更为深广，使得电力系统的规划、运行、维修和资产管理工作都面临着极大的挑战。因此，电力系统风险研究的重要性越来越显现出来。
在著名电力专家Ｖｉｔｔａｌ的文献中，明确提出了电力系统风险
评估的概念，基本定义为：
“对电力系统面临的不确定性因素，给出可能性与严重性的综合度量”，其数学表达式为：
Ｒｉｓｋ
（Ｘｔ，ｆ）＝ｉ
!Ｐｔ（Ｅｉ）（ｊ
!Ｐｔ
（Ｘｔ，ｊ）／Ｘｔ，ｆ）（Ｓｅｖ（Ｅｉ，Ｘｉｊ））
式中：Ｘｔ，ｊ：ｔ时间的运行方式；
Ｘｔ，ｊ为第ｊ个可能的负荷水平；
Ｐｔ（Ｘｔ，ｊ／Ｘｔ，ｆ）是ｔ时间出现Ｘｔ，ｊ负荷水平的概率；Ｅｉ：第ｉ个不确定的扰动；Ｐｔ（Ｅｉ）：Ｅｉ扰动出现的概率；
Ｓｅｖ（Ｅｉ，Ｘｔ，ｊ）是在Ｘｔ，ｊ和Ｅｉ扰动下系统损失的严重度。电力系统风险评估的主要内容及其关系见图１，可以分为元件级风险评估、系统级风险评估和基于风险评估的决策优化３大类，Ｖｉｔｔａｌ研究组在这３方面做了一些开拓性的研究工作。
电力系统风险评估的基本步骤通常包括以下４个方面：①确定元件的停运模型；②选择系统状态和计算他们的概率；③评估所选择状态的后果；④计算风险指标。
１元件级风险评估
电力系统由大量的发电机、架空输电线路、电缆、变压器、断
路器、隔离开关以及无功补偿设备等组成。元件停运是系统失效
的根本原因，系统风险评估首先要确定元件的停运模型。元件失效分为独立和相关两类停运，每一类又可进一步按停运模式加以细分。大多数情况下，只计入可修复的强迫停运，有时也对计划停运进行模拟。传统的风险评估中没考虑老化失效，而实际中考虑元件老化失效情况的模型更加合理，得到的结果更加切合实际。
风险评估首先考虑的是元件的风险评估，但与以往元件可靠性研究不同的是，元件风险评估不仅要进行数学模型的建立，而且还需要开发实时的监测系统、统计一次设备故障后采购新设备的成本，并进行一些测量实验。１．１架空线路的风险评估
电流通过输电线路产生的热量会带来两种不利的影响：①铝导体连续处于过度的高温，会逐渐退火并失去机械强度；②导体在较高温度时膨胀，会增加线路的弧垂，从而减少了离地高度。架空导线的允许载流量是与导线的结构、电阻、允许温升和环境条件等因素有关。文献［３］和［４］提出，设计部门关注于得到一个允许载流量的“定值”，而调度部门应关注随着实时温度和风速情况的“变化值”，进而在线调整线路的功率上限。１．２变压器的风险评估
根据变压器过载运行时自身的温度以及在此温度下绝缘材料的老化程度，将它作为过载的限制条件，并计算过载能力。文献［５］提出，调度部门应关注变压器超载后绕组有效寿命降低和变压器整体绝缘毁坏的风险。该文献首次在变压器运行容量分析中考虑了负荷与外界温度有关的不确定性，认为变压器绕组有效寿命降低的风险可用替换绕组的成本来计算，而变压器整体绝缘毁坏的风险则由更换整个变压器的成本来计算。
１．３电力系统元件停运模型
电力系统风险评估综述
李
丽１，温秀峰２
（１．山西省超高压公司，山西
太原
０３０００６；２．华北电力大学，河北
保定
０７１００３）
摘要：文中分别从元件级风险评估和系统级风险评估进行了论述，并提出了基于各自方面评估的概念、步骤、方法以及研究状况和具体应用，阐述了风险评估的研究思路；接着介绍了电力系统风险评估中的方法和各自的优缺点和具体应用情况，最后指出了电力系统风险评估的发展趋势。
关键词：电力系统；风险评估；可靠性中图分类号：ＴＭ７３２文献标识码：Ａ
文章编号：１０００－８１３６（２００８）０２－００１９－０３
风险评估（指标的建立）
基于风险评估的决策优化
元件级架空线路运行的风险评估变压器运行的风险评估基于风险的静态安全评估基于风险的电压稳态评估基于风险的暂态稳定评估基于风险的安全域分析
基于风险的最优潮流基于风险的检修计划
｛
｛系统级
｛
｛
｛
图１
风险评估的研究内容
图２
停运模型划分
独立停运
相关停运
强迫停运可修复强迫失效
不可修复强迫失效
半强迫停运
部分失效模式
多重停运模式
共因停运无件组停运｛
｛计划停运｛
｛
｛
电站相关停运电锁停运
环境相依失效
科学之友
ＦｒｉｅｎｄｏｆＳｃｉｅｎｃｅＡｍａｔｅｕｒｓ２００８年０２月
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将电力系统元件的停运模型划分见图２。
一个停运模型有时可以精确建立，有时可以作适当的简化。建立或简化停运模型时，重要的是理解一个失效事件怎么样发生，它会产生怎么样的影响，以及失效元件又如何恢复运行。了解模型中每一个参数的数量特别有用，这将有助于进行合理的简化。
２系统级风险评估
２．１基于风险的静态安全评估
电力系统静态安全评估和传统的可靠性评估类似，是对系统的静态特性进行概率评价。其风险评估过程主要包含以下３个基本步骤：①系统状态的筛选；②对所筛选状态进行分析；③风险指标的计算。文献［７］提出了建立风险严重性表达式的６个原则，即简洁、能反映出不同问题的特征、能反映出损失的严重程度、不应涉及事故后调度员的发电再调度过程、用调度员可以直观理解的方式表达、与确定性的决策准则相联系以便调度员接受。２．２基于风险的电压稳定评估
系统发生故障时，发生电压稳定性事故的可能性就会增大。基于风险的电压稳定评估所要解决的问题是：运行条件变化前后风险如何变化？如何综合考虑电压稳定风险和为了减小此风险所需付出的代价？文献［８］作了这方面的初步探索，所定义的严重性后果包括２个方面：一是为了避开电压崩溃而进行切负荷等调度操作的经济评估；二是一旦出现电压崩溃，此时会造成的全系统的停电损失。
２．３基于风险的暂态稳定评估
系统运行条件可以分为正常、警戒、紧急、极端和恢复等５种状态。从某种意义上来看，正常态和警戒态之间并没有根本性的区别，因为某些严重的不确定性事件（例如保护拒动引起的波及性连锁故障）都可能使这两种状态变为紧急。
基于风险的暂态稳定评估所要解决的问题是：在给定的运行方式下，针对发生故障的可能性及其严重性后果，计算出系统所处的风险水平。与其他确定性暂态稳定评估方法相比，它是在确定性评估上的一种发展。对于某一个特定的运行方式和扰动而言，所使用的时域仿真等算法是一样的，区别在于它进一步对扰动的不确定性因素进行定量评估。文献［９］通过分析故障切除时间的统计特性和不同类型故障的严重程度提出了基于归一化折态能量函数的暂态稳定性概率评估策略。
２．４基于风险的安全域分析
在基于风险的安全评估的安全域分析中，需要研究负荷变化和故障发生后随机性的安全域可视化表达。其难点在于安全域是高维的，要在２维或者３维空间表达十分困难。另外，安全域也难以快速计算。
文献［１０］以一个４节点的小系统为例阐明其理论，重点分析了在涉及风险计算条件下的安全域变化情况。如果以金字塔形来类比，元件开断数多的事故对应的安全域处于“靠近”顶部的位置，该区域的风险等于此种事故出现的概率与比它位置“低”的其他层的概率之和。该方法借鉴了发电系统可靠性分析中机组容量停运模型累积状态的研究思路。
３电力系统风险评估方法
３．１确定性方法和概率性方法
确定性方法是在预期的故障发生下，研究系统可靠性水平。由于确定性方法只能预想一些故障重数较少的故障类型的事故后果，而且不能给出事故发生的可能性到底有多大，所以，近年来确定性方法已经逐渐为概率性方法所取代。
概率性评价方法是根据元件故障和修复的统计值，通过计算得到系统和节点的运行参数变化区间和风险指标，从而对系统的可靠性能有一个较为全面和客观的评价［１１，１２］。概率性风险评价方法分为解析法和模拟法两种。
３．２解析法进行风险评估
３．２．１网络法
网络法是一种较早使用的计算系统可靠性的方法，它主要针对两状态元件组成的系统，按逻辑的串并联关系进行分解来分析系统的可靠性能。最小连集和最小割集是网络法的常用分析工具。
网络法最主要的特点是概念简单、计算容易，适用于规模较小、元件较少、元件只有工作和故障两个状态的系统可靠性计算。缺点是：不能模拟较为复杂的运行状态，如多状态元件、相关故障、共模故障等，只能给出系统的部分简单指标。当系统较大时，计算量很大。
３．２．２故障树分析法
故障树分析法实际上是网络法的一种拓展，它把系统最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标，把选定的系统故障状态称为顶端事件，并以此为出发点，运用工程和逻辑的推理，根据系统中元件的故障率、运行人员的误操作和维修不当的可能性，以及其他外界条件等，来进一步探索引起这一终端事件的各种原因，一直追溯到那些原始的或其故障机理或概率分布都是已知的，因而不需继续分析因素为止。画出它们之间的逻辑关系图，即所谓故障树。根据故障树的结构，可以对引起不希望发生事件的各种可能性作定性分析和对不希望发生事件的概率作出定量估计。
故障树分析法的优点是提供了一种系统的方法来阐明各元件和子系统级故障间的因果关系，迅速发现系统中最重要的故障和薄弱环节。但由于故障树分析法只能评估系统故障与否，所得的可靠性指标有限，所以一般只用于简单系统的可靠性计算。３．２．３状态空间法
系统中的每一元件按照其工作、故障和修理的模式可以取多种状态，而系统的状态则与每一元件的状态及工作环境的状态有关。一特定系统可能出现的全部状态集合称为状态空间。状态空间法的理论基础是随机过程中时间连续状态离散的马尔科夫过程。所以，简单的说，状态空间法就是将系统用它的状态和其间可能发生的转移来表示，并据此计算系统的风险指标。３．３蒙特卡洛法进行系统风险评估
蒙特卡罗抽样方法（ＭＣ方法）又称随机抽样方法。其基本思想是：为了求解一个问题，首先建立一个概率模拟或随机过程，使它的参数等于问题的解，然后通过对模型或过程的观察来抽样实验，以计算所求参数的统计特征，最后给出所求问题的近似解，并给出解的精度或误差。蒙特卡罗方法就其本质而言是一种概率模拟方法。
４结论
电力系统风险评估研究的难点可归纳为３个方面：①电力系统的不确定性具有多种形式；②由于电力系统的复杂性，其安全水平并可能由单一指标来表征，需要多个侧面建立指标体系，因此，如何建立科学、全面体现电网运行风险的指标体系，需要深入研究；③风险指标往往不具有解析表达式，而且基于风险的决策优化的计算量非常大，因此，如何提高决策优化算法的计算效率是一个长期的努力方向。
应用技术李丽１，温秀峰２：电力系统风险评估综述２０
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应力较小，插件插脚不易拔出，所以纵向位安置插件较为稳固。
插件取横向位安置，其横截面的惯性矩远远小于纵向位安置，而插件上缘受到的拉应力又比前者大得多。所以，插件插脚极易松脱，工作可靠性较差。
３提高插件稳固性的措施
电子插件的安置方向与其稳固性以及隔爆电气开关的工作可靠性之间存在着一定的内在联系，并且，电子插件截面的惯性矩越大，则插件上缘受到的拉应力越小，插件的稳固性越高。至此，提高插件的稳固性有以下几条：
（１）隔爆电气开关箱内的诸电子保护插件应尽量采用纵向位安置。
（２）隔爆电气开关箱内质量和几何尺寸较大的各种综合保护装置插件应考虑减小其自重，缩短其跨长，避免横向位安置。
（３）受电气间隙和爬电距离所限，开关箱内的插件不得不采用横向位安置时，应加强对插件的稳固，特别是对插件上缘的紧固。
（４）开关正常工作（闭、启）时，在开关内产生振动和冲击时，或者在储运过程中产生振动和外部冲击，应对开关内电子插件增设或采取减振措施。
（５）开关下井后，送电前应对开关内部做必要的检查和紧固。（６）在设备日检或定期检修时，除检修其故障后，必须适当对插件进行紧固。
４结语
通过上述分析，为了使开关可靠安全地运行，除保证其工作性能外，其内部电子插件的稳固性与否直接影响到开关的正常工作。所以，这点必须引起生产厂家和煤矿用户的足够重视，勿以小而不为，避免事故的隐患。
ＭｅａｓｕｒｅｓｔｏＩｍｐｒｏｖｅＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＰｌｕｇ－ｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｉｎＭｉｎｅＳｗｉｔｃｈ
ＬｉＹｏｎｇｑｉｎｇ，ＬｖＲｕｎｔａｏ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｖｉｒｔｕａｌｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｅａｓｙｅｓｃａｐｅｏｆｐｌｕｇ－ｉｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｉｎｔｈｅｂｏｘｕｎｄｅｒｃｏａｌｍｉｎｅ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｓｗｉｔｃｈｆａｉｌｔｏｗｏｒｋ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｐｌｕｇ－ｉｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｍｅｔｈｏｄｓｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｌｕｇ－ｉｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｏｆｓｗｉｔｃｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌｕｇ－ｉｎｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙ
ＲｅｖｉｅｗｏｎＳｔｕｄｙｏｆＲｉｓｋＥｖａｌｕａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ
ＬｉＬｉ１，ＷｅｎＸｉｕｆｅｎｇ２
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｇｉｖｅａｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｅｌｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｌｅｖｅｌｏｆｓｙｓｔｅｍ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｃｏｎｃｅｐｔ，ｓｔｅｐ，ｍｅｔｈｏｄ，ｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｔｕａｔｉｏｎａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｂａｓｅｄｏｎｅａｃｈａｓｐｅｃｔｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｆｏｌｌｏｗｉｎｇｇｉｖｅａｄｅｔａｉｌｅｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅｏｆｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｉｓｋｅｖａｌｕｔｉｏｎａｂｏｕｔｔｈｅｉｒａｄｖａｎｔａｇｅａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄｐｏｉｎｔｏｕｔｔｈｅｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｄｅｖｅｌｏｐｔｒｅｎｄｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ；ｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎ；ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ
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科学之友
ＦｒｉｅｎｄｏｆＳｃｉｅｎｃｅＡｍａｔｅｕｒｓ２００８年０２月
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电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势郑姝康 发表时间：2019-06-27T16:41:24.690Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：郑姝康 [导读] 电力系统故障诊断是近年来十分活跃的研究课题之一。主要包括系统故障诊断和元件故障诊断两个方向，系统级故障诊断是指通过分析电网中各级各类保护装置产生的报警信息、断路器的状态变位信息以及电压电流等电气量测量的特征，根据保护、断路器动作的逻辑和运行人员的经验来推断可能的故障元件和故障类型的过程。 国网内蒙古东部电力有限公司乌兰浩特市供电分公司内蒙古兴安盟 137400 摘要：电力系统故障诊断是近年来十分活跃的研究课题之一。主要包括系统故障诊断和元件故障诊断两个方向，系统级故障诊断是指通过分析电网中各级各类保护装置产生的报警信息、断路器的状态变位信息以及电压电流等电气量测量的特征，根据保护、断路器动作的逻辑和运行人员的经验来推断可能的故障元件和故障类型的过程。 关键词：电力系统；故障；发展趋势 引言 随着我国经济的发展和用电量的急速增加，整个电力系统所承受的压力也越来越大。我们的日常生活以及工农业的生产之所以能够正常的进行都是依赖于整个电力系统能够稳定的运行。所以安全可靠的电力系统是经济发展和人们正常生活最基本的保障。但是由于我国技术条件、气候以及周围环境的影响等造成电力系统出现故障，这都是无法避免的。但是在故障发生时，快速准确的判断故障发生的位置以及找出解决的办法并保证电路能够快速的恢复正常的运行以便将这种损失降到最小是对电力工作人员最基本的要求。现在我国电力系统的发展规模越来越大，随之复杂程度也越来越高，所以出现故障的概率也越来越高。因此，我国针对于电力系统中所出现的故障进行合理的快速的诊断很重要，并且针对这方面的研究也很有意义。 1 我国电力系统中经常出现的主要故障 我国的电力系统中存在的故障主要是指电力系统中的设备不能正常的实现它的功能，并且导致整个电力系统不能按照预期的指标进行正常的工作。在整个电力系统中任何一个设备或者元件出现故障，如果不能及时的解决都会造成的很大的损失。下面介绍我国电力系统中经常出现的主要故障问题。 首先介绍的是电力系统中输电线路的故障。在人们的日常生产和生活中存在的输电线路的问题主要是由于风吹日晒等原因造成输电线外露的绝缘体的破坏，再在遇到大风天气的时候引起线路的接触造成电路的短路，虽然当输电线分离开以后这些故障会暂时的解除，但是这种输电线的故障依然存在。其次是电力设备中变压器的故障。在整个电力系统之中变压器是核心。所以如果整个电力系统中变压器出现故障，那么这对于整个电力系统造成的危害是难以估计的，变压器所出现的故障主要是由于高电场强度所引起的。关于变压器的故障诊断是很复杂的。因此，电力系统的工作人员在日常工作中要高度重视变压器中存在的各种故障隐患，这不仅是因为变压器价格成本昂贵，更重要的是变压器在整个电力系统中的重要作用。最后介绍在电力系统存在的母线故障和全厂或者全所停电。电力系统中存在的母线故障主要包括母线的短路、母线中所存在的保护误动作等等。当电力系统中核心变电站出现母线故障的时候，会造成很严重的后果。比如：在使用这个电力系统的所有的用户都会停电，这种情况造成的损失时无法估计的。还有全所的停电、系统联络的跳闸等都会造成严重的损失。 2 电力系统故障诊断的研究现状 关于电力系统故障诊断的研究，国外进行的较早，早在上个世纪八十年代，美国就已经有了对电站的一些设备的故障诊断工作在进行，也是自此之后，美国关于电力系统故障诊断的研究逐渐成为各电力研究科研机构以及各发电站的研究项目，尤其是在发电站事故诊断和性能的检测方面，美国一直掌握着最先进的研究成果和技术。 相比美国，我国的电力系统故障诊断研究起步就较晚，与美国等发达国家的电力系统故障诊断研究相比几乎晚了近20～30年，也正因为此，我国的电力系统故障诊断研究工作很多方面都是在借鉴国外的研究成果基础上进行的研究。笔者认为，我国的电力系统故障诊断研究可以分为两个阶段，首先，第一个阶段是研究的起步阶段，大概从1980年到1990年，在这近10年代的时间里，主要是对国外电力故障诊断的一些基础技术和理论知识进行了系统的学习和认识，研究内容主要包括快速傅里叶变换、谱分析、信号处理等等，通过对这些基础的理论知识和技术的研究主要是为了更好的研究在线监测系统的应用。其次，第二个阶段主要是从1990年～1999年末，这一时期我国各项事业也经历了翻天覆地的发展变化，我国的工业化发展也取得了显著地成绩，各种先进的技术逐渐产生和并用，电力故障诊断技术也取得了较快的发展，包括故障分类、模式识别、智能化专家系统和电脑计算机的应用等等，在这一时期我国对电力系统已经可以独立的进行全面的故障诊断研究，同时也摆脱咯受国外基础理论和研究成果的限制，也在研究过程中逐渐形成了与我国电力事业发展相符合的故障诊断理论和技术。再次，就是现阶段的研究，我国的研究已经基本上跟上了世界的脚步，在研究内容上也与各国基本相同，主要是对专家系统、人工神经网络、优化技术、Perti网络、模糊集理论以及粗糙集理论等。 3 电力系统故障诊断所面临的问题与研究发展方向 目前针对电力系统故障诊断研究主要呈现出以下的几种趋势： 一是信息不完整情况下的电力系统故障诊断方法研究。现在的一些方法的更重要的情况是在很多是电力系统是不能满足的，应用这些方法必须给出一些假定，举例来说假定假定状态信息不可获取继电保护均处于未动作状态，这样做与真实情况可能会不相符的，有可能引起错误的诊断结果。到目前为止，对继电保护信息不完整情况下的电力系统故障诊断还没有提出比较系统的解决方法，这是电力系统诊断领域中有待解决的主要难题之一。 二是采用单一智能方法进行诊断存在着很大的局限性。将多种智能方法融合来实行故障诊断，将会变成故障诊断的一个趋势。比如可以采用多种智能的理论来构建电网诊断模型；在诊断知识提取（故障数据信息预处理）方面引入现在研究更多的数据挖掘理论、粗糙集理论等，以适应大量地故障信息、信息冗余以及被噪音污染等特性。 三是电网系统的复杂性使得从静态故障诊断到动态诊断成为故障诊断的一个发展趋势。同时，随着Internet的发展，基于网络的故障诊断将成为现实，通过对设备状态的远程检测和网络化跟踪，可以实现故障设备的早期诊断和及时维修。 四是电网故障诊断理论的实用化方面的研究。由于诊断理论大多数是基于智能化方法的，所以实用化进程的推进不仅针对诊断领域，
能源学院 课程设计 课程名称：电力系统分析 设计题目：电力系统三相短路电流的计算 学院：电力学院 专业：电气工程及其自动化____________ 班级：1203班________________________ 姓名：将________________________ 学号：1310240006__________________
目录 摘要 (1) 课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算 (6) 第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程，通过学习电力系统分析，学生可以了解电力系统的构成，电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断，为从事电力系统打下必要的基础。 电力系统短路电流的计算是重中之重，电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期（基频）分理的计算，在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。采用近似计算法，对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理，将电路转化为不含变压器的等值电路，这样，就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。 在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。
电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势 随着我国经济建设的发展，电力的需求越来越大，电力系统的正常运行不仅关系到城乡百姓的生活质量，也关系到地区经济的发展。因此，提高电力系统故障诊断符合社会发展需求。本文将对电力系统故障诊断技术展开探讨，电力系统故障诊断现状和发展趋势进行分析。 标签：电力系统;故障诊断;现状;发展 电力系统故障产生的原因多种多样，气候的变化和人为因素都将导致电力系统故障的出现。今年来随着经济建设的发展，电网企业规模在不断扩大，电网结构越来越复杂，各个区域的联系也越来越紧密，故障的发生几率也在不断增加。加强电力系统故障诊断是确保电网企业正常运行的有效手段。 一、电力系统故障诊断概述 随着当前电网企业规模的不断扩大和业务量的增加，电网结构越来越复杂。在复杂的电网结构中，往往会由于各种因素的影响，在运行过程中发生各类故障。由于电网企业业务覆盖范围较大，故障的发生将给地区电力运营带来重要影响，因此，加强电力系统的故障诊断成为电网企业重要工作。变压器是电力系统的重要构成之一，是电力系统故障诊断中重点环节。在变压器故障诊断中，又有内部诊断和外部诊断之分，相比较而言，内部诊断更为复杂，主要对由于局部温度过高产生的故障和绝缘性能降低產生的故障进行诊断。 二、电力系统故障诊断的研究现状 从我国改革开放以来，我国电力系统故障诊断技术也在不断研究和探索中。由于我国此类工作开展较晚，依然存在较多的困难，但是在逐渐的探索中也取得了许多骄人的成绩，形成了一些符合我国电力系统实情的故障诊断理论。 （一）专家系统 1.专家系统的特点 我国电力系统诊断中专家系统理论被广泛应用，专家系统电力故障诊断利用了计算机技术，通过计算机程序对电力系统进行检测，具有较高的智能化特点，通过人工智能在一定的规则范围下进行推理，解决以往只有在专家层面才能够解决的现实问题。 2.专家系统的应用 随着我国电力技术的不断发展，电力系统所应用的设备越来越复杂，自动化程度越来越高，给电力系统故障诊断提出了更高的要求。专家系统充分发挥了自
智能电网技术及装备专刊·2010年第8期 21 电力系统故障的智能诊断综述 李再华1 刘明昆2 （1.中国电力科学研究院，北京 100192；2.北京供电公司海淀供电分公司，北京 100086） 摘要 电力系统是人类制造的最复杂的系统，故障诊断是现代复杂工程技术系统中保障其可靠运行的非常重要的手段，故障的智能诊断是该领域的热点和难点。本文综述了电力系统故障的智能诊断技术的发展现状，总结了几种常用的智能技术在故障诊断应用中存在的若干问题以及解决这些问题的相关新技术。最后，展望了智能诊断技术的发展趋势：以专家系统为基础，融合其他先进的智能技术，以提高诊断的速度和准确度，及其对电力系统发展的适应性，逐步实现在线诊断。 关键词：电力系统；智能故障诊断；专家系统；发展趋势 Review of Intelligence Fault Diagnosis in Power System Li Zaihua 1 Liu Mingkun 2 （1.China Electric Power Research Institute ，Beijing 100192； 2. Haidian branch Company, Beijing Power Supply Company, Beijing 100086） Abstract Power system is the most complex system by man-made in the world, fault diagnosis is a kind of very important methods to ensure the reliable operation of modern complex engineering system. Intelligence fault diagnosis (IFD) is the hot and difficult subject in this field. The paper reviews the actual state of development of IFD in power system, and then summarizes some existing problems in application and new relation technology to resolve these problems. IFD technologies include expert system (ES), artificial neural network (ANN), decision-making tree (DT), data mining (DM), fuzzy theory (FT), Petri network (PN), support vector machine(SVM), bionic theory (BT), etc. To adopt these kinds of methods synthetically is very helpful to improve the intelligence of ES. At last, development trends of IFD are expected: based on ES, integrates with other advanced intelligence technologies, to heighten the speed and accuracy of fault diagnosis, and the adaptability to the development of power system, so as to realize online IFD gradually. Key words ：power system ；intelligence fault diagnosis ；expert system ；development trend 1 引言 电网的发展和社会的进步都对电网的运行提出了更高的要求，加强对电网故障的诊断处理显得尤为重要。随着计算机技术、通信技术、网络技术等的发展，采用更为先进的智能技术来改善故障诊断系统的性能，具有重要的研究价值和实际意义。 故障的智能诊断技术也被称为智能故障诊断技 术，包括专家系统（Expert System ，ES ）、人工神 经网络（Artificial Neural Network ，ANN ）、决策树（Decision Tree ，DT ）、数据挖掘（Data Mining ， DM ）、模糊论（Fuzzy Theory ，FT ）、Petri 网理论（Petri Network Theory ，PNT ）、支持向量机（Support Vector Machine ，SVM ）、仿生学理论（Bionics Theory ，BT ）的应用等，其中前四种技术得到了较多的研究，相对比较成熟和常用。本文对电力系统故障诊断领域的智能诊断技术的发展现状以及存在的问题进行综述，并对解决相关问题的方法进行了总结。 2 智能故障诊断技术发展现状 美国是对故障诊断技术进行系统研究最早的国家之一，1961年美国开始执行阿波罗计划后，出现了一系列设备故障，促使美国航天局和美国海军积
电力系统风险评估综述 引言 随着电网规模的日益扩大，电力系统取得了巨大联网效益，但是同时电网结构也日益复杂，进而导致发输电元件的故障率不断增加，电网运行中的不确定性和随机性问题也越来越突出，对电力系统安全分析的要求也越来越高。 电力系统运行风险评估的目的是为了评估扰动事件对系统的潜在影响程度，评估的内容主要包括扰动事件发生的可能性与严重性两个方面的问题。这一概念由CIGRE 于1997年在文献[1]中第一次明确地提出，其目的是要对电力系统运行中的不确定性进行定量化分析。McCalley 在文献[2]中对运行风险评估的内涵和重要性进行了较全面的论述。具体来所，其目的是为了让调度运行人员更好的了解电网的运行状况及采取每项决策所要承担的风险，首先是评估电力系统运行中的不确定性因素，建立风险指标体系，然后是研究在调度运行中如何应对风险、合理决策，例如基于风险的最优潮流等[3]。 基本概念 1 定义 文献[4]中，著名电力专家Vittal 给出了风险评估的基本定义，即对电力系统面临的不确定性因素，给出可能性与严重性的综合度量,其数学表达式为 ()()(),isk f r i ev i f i R X P E S E X =?∑ (1) 式中:.f X 表示系统的运行方式； i E 表示第i 个故障； ()r i P E 表示故障i E 发生的概率； (),ev i f S E X 表示在f X 的运行方式下发生第i 个故障后系统的严重程度；
() R X表示系统在f X运行方式下的运行风险指标。 isk f 文献[4]中指出，区别于电网确定性分析方法，运行风险分析实质上是传统可靠性研究与电网调度自动化的有机结合与提升。 2 风险评估与传统安全分析的关系 对电力系统安全的研究经历了确定性评估方法、概率评估方法和风险评估方法三个阶段。 传统的能量管理系统（EMS）一直采用的是确定性模型及其分析方法，即最多在确定预想事故集时将最有可能发生的预想事故多考虑进来，按经验来考虑事故发生的可能性但并未进行量化分析，但是实际上电力系统运行中存在着很多不确定因素，采用确定性模型并不能严格描述电力系统的。虽然传统的EMS也是基于全局分析，但无法给出全网的不确定性量化指标，运行风险评估与之相比在于其科学性，运行风险指标既反映扰动发生的可能性又计及其影响后果的严重性，因而科学合理。 运行风险评估与传统电力可靠性分析都是用来研究电力系统的不确定性，所使用的不确定性模型是基本一致的，文献[5]中，从应用数学全空间认识的角度来看指出，风险评估问题与传统可靠性问题所要解决的模型是基本一致的。其主要区别是应用场合不同，基于概率的不确定性分析最早的应用是发电系统概率可靠性评估、发输电组合系统概率可靠性评估，其主要应用领域是电力系统中长期规划，适用于规划设计部门。运行风险评估面向调度运行部门，其主要功能是由当前的电网运行方式和设备信息来预测未来短时间内的运行风险信息并给出预防控制策略。 主要内容 电力系统风险评估主要包括以下几个方面的内容[6]： 1.确定元件停运模型； 2.选择系统状态和计算他们的概率； 3.评估所选状态的后果； 4.计算风险指标； 5.依据风险指标进行辅助决策。
电力系统三相短路的分析与计算
2 【例1】在图1所示网络中，设8 .1;;100===M av B B K U U MVA S ， 求K 点发生三相短路时的冲击电流、短路电流的最大有效值、短路功率？ 解：采用标幺值的近似计算法 ①各元件电抗的标幺值 1008.03.6100 08.05.0222 .13.03.63100 1004100435 .030 1001005.10121.0115100 4.0402 *2**2 *1=? ?==???=?==?==??=L N B R T L X I I X X X ②从短路点看进去的总电抗的标幺值： 7937.1* 2* * * 1* =+++=∑L R T L X X X X X ③短路点短路电流的标幺值，近似认为短路点的开路电压f U 为该段的平均额定电压av U 5575.01* ** * ===∑∑X X U I f f
3 ④短路点短路电流的有名值 kA I I I B f f 113.53 .63100 5575.0* =??=?= ⑤冲击电流 kA I i f M 01.13113.555.255.2=?== ⑥最大有效值电流 kA I I f M 766.7113.552.152.1=?== ⑦短路功率 MVA I I S S S B f B f f 75.551005575.0**=?=?=?= [例2] 电力系统接线如图2（a ）所示，A 系统的容量不详，只知断路器B 1的切断容量为3500MV A ，C 系统的容量为100MV A ，电抗X C ＝0.3，各条线路单位长度电抗均为0.4Ω/km ，其他参数标于图中，试计算当f 1点发生三相短路时短路点的起始次暂态电流''1 f I 及冲击电流i M ，(功率基准值和电压基准值取av B B U U MVA S ==,100)。 50km 40km f 1(3) A 40km 40km B 1 35kV (a) f 2(3)
电力系统故障的智能诊断综述 发表时间：2016-06-30T14:34:41.580Z 来源：《电力设备》2016年第9期作者：李艳君蒋杰李玉玲李飞翔 [导读] 在电力系统中，设备故障诊断和厂站级的故障诊断经过了几十年的发展和改革，现今已经较为成熟，而电力系统层面的故障才刚刚开始。 李艳君蒋杰李玉玲李飞翔 （国网新疆检修公司新疆乌鲁木齐 830000） 摘要：常用的智能故障诊断技术有专家系统、人工神经网络、决策树、数据挖掘等，专家系统技术应用最广，最为成熟，但是也需要结合使用其他智能技术来克服专家系统技术自身的缺点。智能故障诊断技术的发展趋势主要有多信息融合、多智能体协同、多种算法结合等，并向提高智能性、快速性、全局性、协同性的方向发展。基于此，本文就针对电力系统故障的智能诊断进行分析。 关键词：电力系统；故障；智能诊断 引言 文章对电力系统故障的智能诊断进行了详细的阐述，通过对电力系统的简介，和对故障诊断的发展阶段进行了简要的分析，并阐述了电力系统故障的智能诊断实际应用存在的问题及对策，文章最后指出了电力系统故障的智能诊断的发展趋势。望文章的阐述推动电力系统故障的智能诊断的发展。 1电力系统概述 电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电力系统的主要功能是将自然界中的能源，通过先进的发电动力装置，将能源转换为电能。在通过输电线路和变压系统，将电能传送到各个用户。为了实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。 2电力系统故障智能诊断技术及发展现状 2.1智能故障诊断技术 传统的故障诊断方法分为基于信号处理和基于数据模型，均需要人工进行信息的处理和分析，缺乏自主学习能力。随着人工智能技术这一新方法的产生及发展，为故障诊断提供了初步的自动分析和学习的途径。人工智能技术能够存储和利用故障诊断长期积累的专家经验，通过模拟人大脑的逻辑思维进行推理，从而解决复杂的诊断问题。 目前在电网故障诊断领域出现了包括专家系统、人工神经网络、决策树理论、数据挖掘、模糊理论、粗糙集理论、贝叶斯网络、支持向量机及多智能体系统等技术以及上述方法的综合应用。 目前，在对电网故障智能诊断领域的研究中，依靠单一智能技术的系统多，信息的综合利用研究较少，协同技术的研究应用更少；投入运行的诊断系统多为专家系统，但是离线运行的多，在线运行的很少。即使广泛投入使用的专家系统也同样存在着：（1）知识的获取和管理问题，难以获取较高适应度和准确度的知识。（2）推理的效率问题。（3）故障诊断的在线应用问题，目前仅限于离线故障诊断，该结论不能指导对电网的实际控制。（4）故障诊断的动态分析问题，缺乏故障的动态分析，从而屏蔽了很多有用的细节，尤其是各元件之间的相互关联关系等。基于以上问题，采用决策树方法可以对系统信息进行归类梳理，可以提高专家系统的速度；通过粗糙集方法建立清晰的数学模型；采用数据挖掘和关联性规则可以提高故障诊断分析的准确度。这几种方法的结合应用有助于提高故障诊断的智能水平、效率和准确度。 2.2电力系统故障智能诊断发展现状 电力系统连锁故障分析理论与应用中提到，电力系统故障智能诊断是相对传统的故障诊断而言的。在传统的故障诊断方法可划分为两类。其一是关于信号出路的方法。其二是数学模型的方法。这些都需要人为地区判断和分析，这些方法应用是没有自动化的处理能力。故障的智能诊断是将传统的方法，与当下先进的计算机技术有效的结合，形成的人工智能技术的新方法，对电力系统的故障进行智能的诊断，这是故障诊断技术发展的新时期。 3智能故障诊断面临的问题和对策 3.1智能故障诊断面临的问题 知识的获取和管理问题，也可以说是规则的表达和维护问题。知识是专家系统行为的核心，如何根据系统的变化，获取具有较高适应度和准确度的知识（规则）。对知识的一致性、冗余性、矛盾性和完备性进行检验、维护和管理，是专家系统亟需解决的首要问题。 推理的效率问题，也可以说是如何解决规则组合爆炸的问题。规则库的规模增大以后，搜索的运算量迅速增长，尽管人们提出了许多算法，规则组合爆炸的问题还是没有得到满意的解决。 故障诊断的在线应用问题。以往的故障诊断离线运行，只能告诉调度员已有故障是如何发展的，因为运行方式的多变性，离线故障诊断结论不一定能够指导调度员对电网的实际控制；只有做到在线运行，才能及时帮助调度员进行控制决策。 故障诊断的动态分析问题。以往的故障诊断只能进行静态分析，忽略了故障动态过程的大量有用的细节，尤其是采用了高速保护的大型电网，更加需要分析动态过程，例如快速相继开断过程中的顺序和相互关系、复杂故障中各元件之间的相互影响、电压崩溃的动态过程、运行方式切换或调度控制过程对电网的影响等。 3.2智能故障诊断面临问题的解决对策 对于知识的获取和管理问题，可以采用提高故障诊断系统的学习能力的方法，如 ANN、数据挖掘、仿生学方法等。这些智能方法都有其优点和局限性，需要有针对性地应用。 对于推理的效率问题，可以采用计算速度更快的计算机硬件和软件算法，通信速度更快的数据采集和传输手段；数据挖掘是从各种复杂故障中发现最常见的故障或分解出简单故障的有力手段；建立系统的故障案例库，可以降低决策分析的计算量，提高诊断推理的效率。 对于故障诊断的在线应用和动态分析问题，可以采用更能够反映电网实时运行状态的信息，如广域量测系统、高速保护信息系统和故障录波信息系统、稳定控制系统等提供的动态数据；实时进行电网的灵敏度分析，动态分析电网的健康状况；增量挖掘技术只处理实时的
单片机系统 课程设计 成绩评定表 设计课题：基于89C51的电机转速计设计学院名称：电气工程学院 专业班级：电气F1302 学生姓名：赵爱钦 学号：201314020323 指导教师：臧海河 设计地点：31-504 设计时间：2015-12-21～2016-01-03
单片机系统 课程设计 课程设计名称：基于89C51的电机转速计设计专业班级：电气F1302 学生姓名：赵爱钦 学号：20131402323 指导教师：臧海河 课程设计地点：31-630 课程设计时间：2015-12-21～2016-01-03 单片机系统课程设计任务书
目录 1 概述........................................................................................................... . (4) 1.1 研究背景 (4) 1.2 基本功能概述 (5) 2 方案设计.................................................................................................. .. (5) 2.1 霍尔传感器测量方案 (5) 2.2 光电传感器测量方案............................................................................... .. (6) 3 硬件电路设计............................................................................................ . (7) 3.1 单片机及其外围电路设计................................................................. (7) 3.2 时钟电路设计...................................................................................... (11) 3.3 复位电路设计....................................................................................... .. (12) 3.4 显示电路设计..................................................................................... . (14) 3.5 键盘电路设计 (15) 3.6 电机控制与驱动电路设计 (16) 4 系统软件设计............................................................................................ . (17) 4.1 主程序设计.................................................................................. (18) 4.2 中断服务程序设计........................................................................... . (20) 4.3 子程序设计................................................................................ .. (22) 4.3.1 显示子程序设计 (22) 4.3.2 键处理子程序设计 (24) 5 总结...................................................................................................... .. (26) 附录A 系统原理图 (27) 附录B 部分源程序 (28) 一概述
电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势 摘要：伴随着我国各项事业的发展，人们生活水平日益提高，这些因素从另一个侧面推动着电力系统的发展和进步。电力系统的规模在进一步扩大，电气设备的技术含量在不断的提升，结构形式越来越复杂的同时必须要保证电力系统安全稳定的运行。因此，如何迅速、准确的诊断出电力系统中出现的事故，找出故事发生的位置和原因成为相关工作人员关注的重点。 关键字：电力系统故障诊断研究现状 0.前言 随着科学技术的不断提高，电力系统的规模更为庞大，结构日益复杂；电力系统在朝着智能化和信息化的方向发展。电力系统在不断智能化的同时如何确保系统运行安全稳定是一项非常关键的问题，最近几年来，因为电网系统中出现问题没能及时准确的进行诊断和处理而造成的事故时有发生。在2003年8月14日美国发生大面积的停电故障，原因主要是由于对输电线路故障未能及时进行处理所致；2006年11月4日整个欧洲大停电；2011年2月4日巴西大停电事故等等，这些都引起了世界各国的广泛关注。由此可见，电力系统故障诊断技术是电力系统安全运行的重要保障。建立快速、可靠的诊断系统能够在故障发生的第一时间内及时、准确的发现问题并且给予迅速的处理，大大增强了电力系统运行的稳定性和安全性。就我国而言，虽然没有发生像其他国家类似的停电事故，但是这并不表明我国在电网安全运行方面水平很高。随着我国各项事业的不断发展，电力能源的需求越来越多，电力系统中的大机组、大电网以及高压远距离输电等等高技术已经成为主导；为了电力资源的合理利用我国还进行了区域电力系统连我的建设，这些都在一定程度上增加了电网系统和输电线路运行中的风险。为了让电力体统能力安全、稳定、经济的运行；为了在电网系统发生故障时能够迅速反应；为了能够及时对事故进行处理，最快速度恢复供电，对电力系统故障诊断的研究有着非常重要的现实意义。 1.电力系统故障诊断的研究现状 国外对于电力系统诊断的研究开始较早，在 1982 年美国已经开始了对火电站的机械设备进行早期的故障诊断工作；至此之后美国电力研究所便开始了对发电站事故诊断及性能检测方面的研究，通过十多年的努力取得了很多世界领先的研究成果和技术。而在1976年美国的另外一家公司开始了进行对发电站计算机在线诊断、监测的工作，到了1980年研发成功了第一台电机诊断系统；一年之后开始了研究人工智能故障诊断专家系统的工作；并在1984年将此成果应用在现场，经过一系列的努力和研究到1990年已经发展成为大型电站在线监测诊断系统(AID)。 反观我国对电力系统诊断系统的研究，研究起步工作进行的比较晚，最早的研究工作也是在上世纪70年代末期，比国外晚了二、三十年的时间。我国对诊断技术的研究也是在国外研究成果的基础之上进行的，我国的研究大致可以分为两个阶段：第一个阶段是我国研究的起步阶段，这一阶段是从1979年开始到1990年，在这大约十年的时间里研究的重点是对国外传入的诊断技术、诊断技术理论知识进行的认识，在这个时期里研究工作的基础是快速傅里叶变换、谱分析、信号处理等技术，研究工作的目的是对设备进行状态监测。第二阶段可以说是一个深入发展阶段，这阶段是从1991年开始一直到90年代末为止。这一阶段正处于
第七章电力系统三相短路的实用计算 容要点 电力系统故障计算。可分为实用计算的“手算”和计算机算法。大型电力系统的故障计算，一般均是采用计算机算法进行计算。在现场实用中，以及大学本、专科学生的教学中，常采用实用的计算方法—‘手算’(通过“手算“的教学，可以加深学生对物理概念的理解)。 例题1： 如图7一1所示的输电系统，当k点发生三相短路，作标么值表示的等值电 路并计算三相短路电流。各元件参数已标于图中。 图7一1系统接线图 解：取基准容量Sn=100MVA,基准电压Un=Uav(即各电压级的基准电压用平均额定电压表示)。则各元件的参数计算如下，等值电路如图7一2所示
图7-2 等值电路 例题7-2： 已知某发电机短路前在额定条件下运行，额定电流 3.45 N KA I=,N COS?=
0.8、d X ''=0.125。试求突然在机端发生三相短路时的起始超瞬态电流''I 和冲击电流有名值。(取 1.8=i m p K ) 解：因为，发电机短路前是额定运行状态，取101. 10U =∠? 习题： 1、电力系统短路故障计算时，等值电路的参数是采用近似计算，做了哪些简化? 2、电力系统短路故障的分类、危害、以及短路计算的目的是什么? 3、无限大容量电源的含义是什么?由这样电源供电的系统，三相短路时，短路电流包含几种分量?有什么特点? 4、何谓起始超瞬态电流(I")?计算步骤如何?在近似计算中，又做了哪些简
化假设? 5、冲击电流指的是什么?它出现的条件和时刻如何?冲击系数imp k 的大小与什么有关？ 6、在计算1"和imp i 时，什么样的情况应该将异步电动机(综合负菏)作为电源看待?如何计算? 7、什么是短路功率(短路容量)?如何计算?什么叫短路电流最大有效值?如何计算? 8、网络变换和化简主要有哪些方法?转移电抗和电流分布系数指的是什么?他们之间有何关系? 9.运算由线是在什么条件下制作的?如何制作? 10.应用运算曲线法计算短路电流周期分量的主要步骤如何? 11、供电系统如图所示，各元件参数如下:线路L, 50km, X1=0.4km Ω ;变压器T, N S =10MVA, %k u =10.5. T K = 110/11。假定供电点(s)电压为106.5kV 保持恒定不变，当空载运行时变压器低压母线发生三相短路时，试计算:短路电流周期分量起始值、冲击电流、短路电流最大有效值及短路容量的有名值。 12、某电力系统的等值电路如图所示。已知元
浅谈电力系统安全风险评估体系的相关问题 发表时间：2017-01-17T16:18:25.157Z 来源：《电力设备》2016年第23期作者：张毅 [导读] 本文建立了一套基于监管的电力系统安全风险评估体系。 (云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明 650000) 摘要：现如今电力系统大面积停电风险总是存在。因此，在加强电力系统安全稳定控制研究的同时，也必须注重对电力系统进行安全风险评估，以使相关人员可以及时地了解整个系统的安全风险，从而有针对性地提出防范对策。风险评估是电力系统安全评估发展的一个新的阶段。本文建立了一套基于监管的电力系统安全风险评估体系。同时，充分发挥电力及其它领域相关专家的作用，成立评估领导小组和工作小组，对电力系统安全风险进行综合评估。 关键词：电力系统；风险评估；指标体系；负荷削减量；控制措施 1电力系统安全风险评估体系构建思路 1.1评估的主要形式 开展安全风险评估目的是从社会公共安全的角度出发，担当起监管的责任，把握住整个系统的薄弱环节和风险度。因此评估体系的主要形式也应从有利于政府开展的角度出发，形成一套可以定期、反复实施的评估活动。 1.2评估体系的主要结构 本评估体系结构主要包括：评估工作的组织形式、评估的主要对象和内容、评估的主要方法、评估结果的分析和措施的提出。评估工作的组织形式可以参照政府部门的有关规定；评估的对象和内容主要从结构、技术、设备三个方面来对电力系统进行评估；评估的主要方法采用事故树的方法建立反映大面积停电风险的指标体系，并利用层次分析法等方法进行计算；对于评估结果，重点分析电力系统的薄弱环节，并提出针对性的降低风险措施。 1.3评估指标的构造原则 根据评估内容的要求，评估指标也应该从结构、技术、设备三方面去构造。由于负荷削减量可以直接反映风险的大小，而设备风险增长率可以反映风险变化趋势，因此，结合电力系统实际，构建了直接（或间接）与负荷削减量相关的指标以及设备风险增长率指标。 2电力系统安全风险评估体系主要内容 建立一套具有科学性、实用性、完整性的安全风险评估体系。该体系包含了结构、技术、设备三大方面的风险指标，指标的内容侧重于反映大面积停电的风险。电力监管部门可以根据需要收集相关数据，然后在专家的指导下，按照所构建的安全风险评估体系对电力系统进行风险评估，根据评估结果不断完善当前的电力安全监管体系和应急体系，督促相关部门采取措施降低系统风险水平。电力企业应依照本研究成果自主进行安全风险评估，制定降低风险的对策和措施。由于电力系统高速发展，评估体系的指标也需要不断调整以适应其变化。因而，本文仅就试点电力系统近几年的实际情况进行示范性评估并提出相应对策，以供政府、电力监管部门及电力企业参考。主要评估内容如下： 2.1结构风险评估与对策 评估电力系统的电源结构与布局，分析一次能源结构、机组类型与容量对省供电安全的影响。评估电力系统的电网结构，分析电源结构与电网结构的适应性，确定可能引起大面积停电的相关脆弱点。评估电力系统的运行风险，分析分区供电方案、元件重载过载、无功电压水平、动态稳定等问题带来的安全风险。通过对电源与电网结构、电网运行、故障恢复与支援等方面的安全风险评估，从系统结构分析存在的问题，并提出降低结构风险的对策和建议。 2.2技术风险评估与对策 结合电网的结构和运行特点，针对同杆并架双回输电线路继电保护问题、大负荷转移时保护连锁动作问题以及通道对超高压线路主保护影响等三个方面进行安全风险分析与评估，并提出建议与对策。同时围绕电网安全稳定控制系统及安全自动装置（主要包括失歩解列装置、低频减载装置、低压减载装置等）可能存在的安全风险进行分析与评估，并针对可能存在的问题提出建议与对策。分析与评估直流偏磁对电网变压器本体的影响，提出了相关的建议和对策。对目前安全防护技术的标准进行了一定程度的评估，并给出改进的建议和对策。 2.3设备风险评估与对策 确定影响电网安全运行的关键一、二次设备，对其安全风险进行评估，并分析关键设备不可靠的原因。分析由于自然灾害和极端气候条件等引起的电网设备安全风险，并对其影响程度进行评估。结合电网的结构和运行特点，对大型主设备保护和安全稳定自动装置的设备风险进行研究，实现对电力系统二次设备的风险评估。提出降低关键一、二次设备风险的对策。 3电力系统安全风险评估体系实施的基本原则 评估开始前需要收集所需要的相关资料，并按照要求对资料进行整理，提取出有用的数据和信息。评估工作的第一歩是成立评估领导小组和评估工作小组。由于电力系统风险评估应该纳入电力系统的日常管理工作中，因此，每一次评估开始时，评估工作小组都要对上一次风险评估提出的问题进行检查，监督相关降低风险的措施是否落实到位，然后根据检查的结果来确定本次评估内容。 评估的主体内容总体上包括三个方面，即结构安全风险评估、技术安全风险评估和设备安全风险评估。评估的目的是了解系统的风险水平，从而有针对性地进行改进。因此，评估主体内容完成之后，必须根据实际结果提出相应的降低风险的措施，并给出加强安全监管的措施和建议。最后撰写并提交安全风险评估与对策研究报告，开会审核通过后，整个评估过程结束。 3.1成立评估领导小组 评估主体工作正式开始前需要成立评估领导小组，领导小组整个评估工作的首脑，它虽然不参与具体的评估工作，似由其来制定评估工作的整体规划以及协调各个评估工作组和相关部门的关系等。 3.2成立评估工作小组 在确定评估对象和评估方式以后，评估方组织成立评估工作小组，从电力风险评估专家库中选聘专家开展评估，专家库的建立由监管部门负责，专家可从监管机构、电力企业（机构）相关人员、设备制造厂商专家、科研院校学者中选拔，并确定其工作职责和工作规范，
电力系统故障诊断研究现状与展望郭铃 发表时间：2018-06-04T10:39:17.000Z 来源：《电力设备》2018年第2期作者：郭铃 [导读] 摘要：随着经济的不断发展，人们生活水平得到了提高，也不断扩大了电力系统的规模，所以保证电力系统运行安全稳定也越来越重要，因此电力系统故障诊断研究成为社会的热点问题。 （国网山西省电力公司检修分公司山西太原 030032） 摘要：随着经济的不断发展，人们生活水平得到了提高，也不断扩大了电力系统的规模，所以保证电力系统运行安全稳定也越来越重要，因此电力系统故障诊断研究成为社会的热点问题。本文将针对电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势做出分析。 关键词：故障诊断；电力系统；发展趋势 引言 经济的发展，供电需求不断增加，使电力系统的规模越来越大，系统结构越加复杂。电力系统在不断的智能化中，保证电力系统运行安全稳定是最关键的，因此需要重视对电力系统故障的诊断。利用与电力系统有关的保护装置知识和继电保护的一些信息，来对故障的位置、类型等进行诊断，故障中的元件是对其进行诊断的关键要点。电力系统的大规模和复杂的结构，如果在短时间中大量的报警信息出现，超出了运行人员处理的能力，就会容易造成错误和遗漏判断，无法及时准确地对故障进行处理，容易造成事故的发生。因为电力系统故障没及时处理解决，在全国各地都造成了重大的停电事故，所以电力系统故障诊断在全球都引起了广泛的关注，是保障电力系统安全运行的重要因素。需要建立能够对故障进行快速、正确的诊断系统，对故障进行及时的解决，能够增大电力系统运行的安全和稳定性。 1输电线路故障诊断的重要性 自改革开放至今，我国用电量不断攀升，与此同时，供电质量的好坏与安全与否也愈来愈成为了人民关心话题之一。在此背景之下，国家电网公司和南方电网公都不约而同地进行了各项能够提高电力输电技术水平的研究和实践。众所周知，电力系统基础设施建设的重心即为对输电线路的建设和维护。电力输电线路种类较多，但考虑到造价和施工要求，目前我国国内使用最多的仍然是架空线路，其次为电缆输电线路。然而作为线路裸露在空气中的架空线路，其本身极其容易受到各方外环境因素的影响继而波及到电力系统稳定性。 2电力系统故障诊断国内外研究发展现状 2.1基于专家系统的方法ES 专家系统ES（ExpertSystem）是目前发展最早相对比较成熟的一种智能技术。它是一个智能计算机程序系统，内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，具有大量的专业知识与经验的程序系统，利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。在专家系统诊断方法中，动作逻辑以及保护与断路器之间的关系可以用较为直观、模块化的规则表示出来，并且允许增加、删除或修改，以确保诊断系统的实时性和有效性，同时能够给出符合人类语言习惯的结论并具有相应的解释能力。但是在实际应用中也具有一些缺点：容错能力较差，缺乏有效的方法来识别错误信息。知识的获取及其完备性的验证比较困难。不具备学习能力。大型专家系统的维护难度很大。专家系统结合了相关的理论知识和专家的经验知识来解决问题，这样一方面解决了那些只能依靠解析才能解决的问题，另一方面缩小了搜素和推理的范围，提高了故障诊断的效率。随着控制理论和数学规划技术决策支持不断在电力系统中的运用和专家系统知识表达的多样性，使得专家系统在电网故障诊断中发挥了其独特的作用。 2.2以人工神经网络为基础的诊断方法 这种诊断方法与专家系统相比较，其诊断方法具有学习能力强、容错能力的特点。目前使用在电力系统故障诊断工作中的人工神经网络有：基于BP算法的基于径向基函数的神经网络以及前向神经网络等。但是因为人工神经网络训练完备的样本集获取也是较为困难，所以目前人工神经网络为基础的诊断方法还主要是应用在中小型的电力系统的故障诊断工作中。而人工神经网络为基础的诊断方法目前存在的问题是：性能与受到样本完备性很大的影响，且大型的电力系统样本获取极度困难；不擅长处理启发性的知识；和符号数据库的数据交互能力差；缺乏解释自己行为以及最终输出结果的能力。上述的这些人工神经网络为基础的这种诊断方法的缺点使得其无法被应用与大型的电力系统故障诊断工作中去。 2.3基于粗糙集理论的电力系统故障诊断 粗糙集（RoughSet，RS）理论是一种处理不确定和不精确问题的数学工具，它不需要提供求解问题时所需处理的数据集合之外的任何先验信息，在保持分类能力不变的前提下，通过知识约简，导出问题的决策或分类规则。它能有效地分析和处理不精确、不一致、不完整等各种不完备数据，从中发现隐含知识，揭示潜在规律。当电力系统发生故障时，会产生大量的数据信号，在不完备信号等复杂的故障诊断模式下，借助粗糙集理论具有的容错能力，首先把保护和断路器的数据信号作为对故障分类的条件属性集，考虑各种可能发生的故障情况，建立决策表，然后实现决策表的自动化简和约简的搜索，从中抽取出诊断规则，从而实现了对电力系统进行故障诊断。同时该方法也有需要改进之处：粗糙集方法的诊断规则的获取取决于条件属性集下各种故障情况训练样本集；当丢失或出错的警报信息是关键信号时，诊断结果将受到影响；当电网较复杂、庞大时，将导致决策表的规模变大，约简困难，诊断速度和精度降低。 2.4基于遗传算法的方法GA 遗传算法GA（GeneticAlgorithms）最初由美国Michigan大学J.Holland教授于1975年首先提出来的，是依据达尔文的生物进化论中所提到的生物进化过程中自然选择和遗传学机理，通过模仿生物遗传和进化的进程，寻求对复杂问题的全局最优解的优化算法。它依据适者生存，优胜劣汰的进化规则，对包含可能解的群体进行基于遗传学的操作，不断生成新的群体并使群体不断进化，同时以全局并行搜索优化群体中的最优个体，以求得满足要求的最优解。遗传算法的模型由于其严密的理论和依据不完整信息的情况下给出最优的多个可能的结果，具有良好的应用前景。但是如何根据保护配置原则、断路器之间的逻辑关系来建立目标函数成为该算法得益推广的瓶颈。另外，其在运算过程中寻优过程的随机性，可能会导致一些最优解的漏选；而重复进行求解全局最优解可能会导致计算速度的变慢，直接影响诊断的时效性。 3电力系统故障诊断发展 电力系统故障诊断的系统已经渐渐的向智能化诊断系统方向发展，要把诊断系统的优势完全地发挥出来，能够很好地应用到电力系统故障诊断工作中，需要以下面几个方面为发展方向：①把现在的高科学技术更深入地运用在电力系统故障诊断的系统中去。如今计算机技术和人工智能技术越发的成熟和科学，为电力系统故障诊断系统指出一条新的发展道路。在未来电力系统故障诊断研究中需要以智能化为