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电力系统可靠性及其综述

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电力系统可靠性综述文献

引言:

电力系统可靠性⑴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

户供应电力和电能量的能力的量度,包括充裕度和安全性两个方面。充裕度是指电力系

统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力,同时考虑到系统元件的计划停

运及合理的期望非计划停运,又称为静态可靠性,即在静态条件下电力系统满足用户电

力和电能量的能力;安全性是指电力系统承受突然发生的扰动,如突然短路或未预料到

的失去系统元件的能力,也称为动态可靠性,即在动态条件下电力系统经受住突然扰动

且不间断地向用户提供电力和电能量的能力。电力系统可靠性是通过定量的可靠性指标

来量度的。一般可以是故障对电力用户造成的不良后果的概率、频率、持续时间、故障

引起的期望电力损失及期望电能量损失等,不同的子系统可以有不同的可靠性指标。电

力系统规模很大,习惯上将电力系统分成若干子系统,根据这些子系统的功能特点分别

评估各子系统的可靠性。

1. 发电系统可靠性

发电系统可靠性是指统一并网的全部发电机组按可接受标准及期望数量满足电力系统的电力和电能量需求的能力的量度。发电系统可靠性指标可以分为确定性和概率性两类。过去曾广泛应用确定性可靠性指标来指导电力系统规划和运行,如百分数备用法和偶然故障备用法。这两种方法均缺乏应有的科学分析,目前已逐渐被概率性可靠性指标所代替。概率法常用的可靠性指标有:电力不足概率(LOLP、频

率及持续时间(F&D、电量不足概率(L O E P)、电力不足期望(LOLE。国际上曾一

度采用LOLP(loss of load probability 、作为发电系统可靠性指标,但该方法

过于粗略,评估误差较大,且无法计算有关电量指标。后来人们又提出了更为详细的计

算电力不足概率的指标和方法,即电力不足小时期望值LOLH(h/a、。该方法以

每天24h的实际负荷变化情况为负荷曲线模型,计算出电力不足小时期望值。国际上关于发电系统可靠性计算的另一个常用的指标为电量不足期望值EENQ2]意义为在某

一研究周期内由于供电不足造成用户减少用电量的期望值。该指标能同时反映停电的概

率与停电的严重程度,而且更便于把可靠性与经济性挂钩,因此EEN指标日益

受到重视。文献⑻针对我国电力系统的特点,以LOL和EEN作为可靠性指标,计算了

全国统一的指标参数,并绘出了综合最优发电系统可靠性指标曲线,对我国的电源规划

及发电系统可靠性研究有重要的参考价值。其他可靠性指标虽有应用,但不普遍。发电

系统可靠性评估传统的方法有两种:解析法和蒙特卡洛法。两种方法均存在缺点。解析

法计算量随着元件数的增多呈指数增长,当系统规模大到一定程度时,采用此法有一定

的困难;蒙特卡洛法计算误差与试验次数的平方根成反比,为降低误差必须显著增加计

算时间。为了提高可靠性评估的准确性,减少计算时间,

人们先后提出了一些改进的新方法。文献⑵提出了随机生产模拟评估方法。这种方法的特点是在同时考虑机组的容量及电量约束的条件下,确定系统的最优运行状态,可以计算出燃料费用等经济性指标和LOLH EENS等可靠性指标。与传统的发电系统可靠性计算方法相比,采用电力系统随机生产模拟的方法可以提供更多的信息量,更能反映电量约束等实际情况。文献[4]介绍了用模糊数学计算发电系统可靠性的一种新方法。该方法将系统负荷数据“模糊化”,同时在机组追加算法的基础上进行模糊修正,通过负荷的模糊聚类简化计算,提高了计算效率。文献[5]提出了基于神经网络的发电系统可靠性评估方法。该方法对于每一个可靠性参数而言,仅需要较少的训练样本而且,此方法对于可靠性计算的精确度很高,它可以改善可靠性评估的效益。文献⑹针对电网互连和市场的新环境下发电容量和负荷具有更强的不确定性的特点,利用盲数运算建立了可靠性评估模型,并给出了相应的两个指标:发电系统可靠性盲数期望GRB 和盲数可信度GRBC该盲数模型对于发电系统充裕度评估具有一定的宏观参考价值。对应的两个指标能从量及其分布的角度对系统长期的电能供需情况作出近似的指示。

2. 发输电系统可靠性

发输电系统可靠性是指由统一并网运行的发电系统和输电系统综合组成的发输电合成系统,按可接受标准和期望数量向供电点供应电力和电能量的能力。发输电合成系统可靠性包括充裕度(adequacy)和安全性(security )两方面。长期以来,发输电系统可靠性的主要研究仍集中在充裕度方面。安全性评估的计算复杂性远大于充裕度评估。由于问题的复杂性,目前在模型、算法、软件等方面,国内外都是处于起步和探索阶段。近年来,国内外的高校、研究机构和电力部门已相继研制了各种发输电可靠性分析软件。文献⑺通过对国内外14种不同发输电可靠性分析软件的七个方面的比较,归纳出这些软件的主要功能和特点。文献认为现有软件的功能和所提供的风险指标能够基本满足现阶段电力系统规划和运行分析的需要,同时指出应在用户停电损失费用的统计分析、停电损失的计算机模拟和可靠性标准问题等方面作进一步的研究工作。国内研究者在这方面做了大量的工作。合肥工业大学设计的REBULK软件⑺和清华大学设计的TH-BESRE软件[9]对IEEE—RTS7测试系统进行了安全性评估,结果表明算法均有效、可行。文献[10]中由广东工业大学设计的评估计算软件,可以计算不同方案的可靠性指标,为方案的比较提供了依据。在作规划时,每个方案都有具体的数量指标,克服了过去比较方案时只是定性分析的缺点。这些软件均具有重要的的学术意义和实用价值。3. 输电系统可靠性

输电系统可靠性是指从电源点输送电力到供电点,按可接受标准及期望数量满足供电负荷电力和电能量需求能力的量度。输电系统可靠性指标同发电系统一样也分为确定性和概率性两类。确定性指标有最大线路流、最大电力不足和最大电量不

足。概率指标同发电系统基本相同。输电系统可靠性的计算方法也很多。文献[18]通

过使用离算事件系统仿真的原理方法对输电系统进行仿真研究,建立了可靠性仿真模型,编制了相应的计算程序。实例计算结果表明方法可行,效果令人满意。文献

[19]提出了一种定量计算输电系统可靠性的新方法,通过合理改变电力系统中各元件的容量以达到预定的可靠性指标EDNS同时计算了各元件的可靠性灵敏度。算例证明该方法可行、实用。文献[20]通过建立大电力系统输电可靠性评估模型(TRELSS,对大型电力系统的可靠性进行评估。该方法基于偶然事故和负荷水平的计算,计算范围限制在偶然事故和对系统可靠性产生不利影响的负荷水平之间。此方法可计算可靠性、期望值、频率和大系统的持续可靠性指数,具有很高的实用价值。

4. 配电系统可靠性

配电系统可靠性是指供电点到用户,包括配电变电所、高低压配电线路及接户线在内的整个配电系统及设备,按可接受标准及期望数量满足用户电力及电能量需求能力的量度。配电系统可靠性分析常采用指标有:各负荷点及系统的平均停运率入,平均停运持续时间r,年平均停运时间u;各负荷点及系统缺电时间期望值LOLE 电量不足期望值EENS为了反映系统停运的严重程度和重要性,还采用以下指标:系统平均断电频率SAIFI ,平均断电持续时间SAIDI,用户平均断电持续时间CAIDI, 供电可靠率ASAI,不可靠率ASUI,以及平均电量不足AENS根据配电网络的结线方式的不同,配电系统可靠性评估可分为三种情况:简单辐射型配电系统的可靠性分析、环形配电系统可靠性分析及复杂配电系统的可靠性分析。配电系统可靠性评估常采用的方法有:故障式后果分析法,最小路法和网络等值法等。随着研究工作的进展,不少学者提出了一些改进的新方法。文献[11]提出了一种基于最小路的评估算法,该算法同时考虑最小路上元件和非最小路上元件对负荷点可靠性指标的影响,并能为工程技术人员找出网络中最薄弱环节及采取相应的增强措施提供了参考。文献[12]提出了用区间理论计算配电系统可靠性的不确定性方法,区间运算考虑到所有参数的不确定性,灵敏度分析在指定元件参数区间范围时首先完成,每个元件的参数真值被视为区间中的数值,用区间运算得到的评估结果,将涵盖由于参数值的不确定性而影响实际系统的可靠性所有可能情况。文献[13]提出了根据配电网的实际拓扑结构和元件对系统的影响关系直接建立贝叶斯网络以实现配电系统可靠性分析的方法。该方法不但能计算配电系统不同接线方式的可靠性指标,而且对固定接线方式的配电网还能分析某个元件或相关元件对系统可靠性指标的影响。文献[14]在结合区间运算和配电网可靠性评估网路等值法的基础上,提出了一种可靠性区间评估方法,并根据实际电力系统的特点采用了一些简化措施,降低了评估的繁杂度,使它能适用于实际配电系统的可靠性分析。文献[15 ]则将物元分析方法应用到电力系统来解决电力系统的问题,是一种新的尝试。该文献通过建立配电系统可靠性评价的物元模型,运用物元的发散性思维,对配电系统的可靠性进行评价,得出配电系统评价的等级结果,从而为解决类似问题提供了一种新方法。

5. 电气主接线系统可靠性

发电厂变电所的电气主接线是电力系统的重要子系统,有时也对其可靠性进行评估。发电厂变电所电气主接线可靠性是在组成主接线系统的元件(断路器、变压器、隔离开关、母线)可靠性的指标已知和可靠性准则给定的条件下,按可靠性准则评估整个主接线系统满足供电点电力及电能量需求能力的量度。在电气主接线可靠性的定量分析中,常用逻辑表格法。根据电气主接线的实际接线,考虑单重及双重故障的所有可能情况,将其发生频次及造成的停运时间归纳列成一张表格,然后根据可靠性指标的定义,求出各项指标如停运时间、停运频次等。文献[16]通过确定设

备与断路器的关联矩阵并借鉴逻辑表格法所采用的可靠性指标的部分计算公式,来定量计算较复杂的电气主接线的可靠性。该方法不必考虑接线的具体形式,这一点与逻辑表格法有本质区别。文献[17]在相关研究成果的基础上,应用矩阵技术对传统的搜索最小路的方法进行了改进,得到一种邻接终点矩阵方法。这种方法通过定义特殊的矩阵乘法规则,用矩阵的乘法运算完成了对最小路的搜索过程,计算效率大大提高。

结束语

本文介绍了电力系统可靠性的基本概念,常用可靠性指标以及相应的计算方法。

将电力系统分为五个子系统,分别给出了可靠性指标及常用计算方法。评述了文献中提出的一些改进计算方法,指出了各种方法的优缺点。探索新的算法或综合已有的好方法来进行电力系统可靠性分析,研究开发出更加完善的电力系统可靠性评估系统是各位研究工作者共同面对的重要课题。

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蒙特卡洛法在电力系统可靠性评估中的应用

3 蒙特卡洛法在电力系统可靠性评估中的应用 3.1电力系统可靠性评估的内容与意义 可靠性指的是处于某种运行条件下的元件、设备或系统在规定时间内完成预定功能的概率。电力系统可靠性是指电网在各种运行条件下,向用户持续提供符合一定质量要求的电能的能力。电力系统可靠性包括充裕度(Adequacy)和安全性(seeurity)两个方面。充裕度是指在考虑电力元件计划与非计划停运以及负荷波动的静态条件下,电力系统维持连续供应电能的能力,因此又被称为静态可靠性。安全性指的是电力系统能够承受如突然短路或未预料的失去元件等事件引起的扰动并不间断供应电能的能力,安全性又被称为动态可靠性。目前国内外学者对充裕度评估的算法和应用关注较多,且在理论和实践中取得了大量的研究成果,但随着研究的深入也出现了很多函待解决的新课题。电力系统的安全性评估以系统暂态稳定性的概率分析为基础,在原理、建模、算法和应用等方面都处于起步和探索阶段。由于电力系统的规模很大,通常根据功能特点将其分为不同层次的子系统,如发电、输电、发输电组合、配电等子系统,对电力系统的可靠性评估通常也是对上述子系统单独进行。不同层次的子系统的可靠性评估的任务、模型、算法都有较大区别。电力系统在正常运行情况下,系统能够正常供电,不会出现切负荷的事件。如果系统受到某些偶发事件的扰动,如元件停运(包括机组、线路、变压器等电力元件的计划停运与故障停运)、负荷水平变化等,可能会引起系统功率失衡、线路潮流越限和节点电压越限等故障状态,进而导致切负荷。电力系统可靠性研究的主要内容是基于系统偶发故障的概率分布及其后果分析,对系统持续供电能力进行快速和准确的评价,并找出影响系统可靠性水平的薄弱环节以寻求改善可靠性水平的措施,为电力系统规划和运行提供决策支持。 3.2电力系统可靠性评估的基本方法 电力系统可靠性评估方法可分为确定性方法和概率性方法两类。确定性方法主要是对几种确定的运行方式和故障状态进行分析,校验系统的可靠性水平。在电源规划中,典型的确定性的可靠性判据有百分备用指标和最大机组备用指标;电网规划

电力系统故障诊断的研究现状与发展趋势 郑姝康

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,

含微电网的配电网可靠性评估综述

研究生课程考核试卷 (适用于课程论文、提交报告) 科目:电力系统可靠性教师:谢开贵 姓名:甘国晓学号:20121102039t 专业:电气工程类别:学术 上课时间:2013 年 3 月至2013 年 4 月 考生成绩: 阅卷评语: 阅卷教师(签名) 重庆大学研究生院制

含微电网的配电网可靠性评估综述 摘要:微电网的接入影响了配电网可靠性的同时,也会给配电王的可靠性评估带来新的问题。本文从微电网的可靠性评估模型和可靠性评估指标两方面分析了微电网可靠性评估的研究现状,总结了微电网可靠性评估的两种主要方法:解析法和模拟法。在此基础上,指出了含微电网的配电系统可靠性评估可能发展的研究方向。 关键词:分布式发电;微电网;可靠性评估;评估方法 1.引言 随着人类面临的能源紧缺、环境恶化等问题日趋严重,世界各国纷纷将目光投向一种清洁、环保、经济的能源——分布式电源。分布式发电(distributed generation, DG)指靠近用户,为满足某些终端用户的需求,功率为从几千瓦到50MW的小型模块式、与环境兼容的独立电源,主要包括风力发电场、燃料电池、微型燃气轮机、光伏电池、地热发电装置、储能装置等。 随着DG及其系统集成技术日趋成熟,单位千瓦电能生产价格的不断下降以及政策层面的有力支持,分布式发电技术正得到越来越广泛的应用。但是,随着分布式发电渗透率的增加,各种DG的并网发电对电力系统的安全稳定运行提出了新的挑战,要实现配电网的功率平衡与安全运行,并保证用户的供电可靠性和电能质量也有很大困难[1]。为此,有学者提出了微电网的概念。微电网将DG、负荷、储能装置及控制装置等有机结合并接入到电网中[2];微电网一般接入到配电系统中,它既可与电网联网运行,也可在电网故障或需要时与主网断开单独运行,它的灵活运行方式可以实现DG的接纳及与电网的互相支撑,同时也极大地影响了配电系统的可靠性,增加了配电网可靠性评估的复杂性。 本文将总结含微网的新型配电系统可靠性评估的研究进展,列举微电网可靠性评估的主要方法,并在此基础上指出含微电网的配电系统可靠性评估可能发展的研究方向。 2.含微电网的配电网可靠性评估研究现状 微电网是一个完整的发、配电子系统,随着微电网接入配电网,配电网将由传统的单电源辐射状变成一个遍布电源和负荷的新型配电网,增加了配电网潮流的不确定性,从而对系统的运行和控制产生了一系列的影响,配电系统可靠性的评估理论与方法也将发生变化。目前,含微电网的配电网可靠性评估的研究刚刚起步,现有研究的进展有以下方面[3]。

电力系统自动化报告

电力系统及其自动化实验报告 学院: 专业:电气工程及其自动化 班级: 姓名: 学号: 指导老师: THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台认识THLZD-2 型电力系统综合自动化实验平台是一套集多种功能于一体的综合

型实验装置,展示了现代电能发出和输送全过程的工作原理。这套实验装置由THLZD-2 电力系统综合自动化实验台(简称“实验台”)、THLZD-2 电力系统综合自动化控制柜(简称“控制柜”)、无穷大系统和发电机组和三相可调负载箱等组成。 一、THLZD-2 型电力系统综合自动 化实验台包括以下单元: 1.输电线路单元:采用双回路输电线路,每回输电线路分两段,并设置有中间开关站,可以构成四种不同的联络阻抗。输电线路的具体结构如下图所示: 图1-3单机-无穷大系统电力网络结构图 输电线路分“可控线路”和“不可控线路”,在线路 XL4 上可设置故障,该线路为“可控线路”,其他线路不能设置故障,为“不可控线路”。 2.微机线路保护单元:采用TSL-300/01微机线路保护装置,主要实现线路保护和自动重合闸等功能,配合输电线路完成稳态非全相运行和暂态稳定等相关实验项目,使用说明见附录六。 3.控制方式选择单元:包括发电机组的运行方式、同期方式和励磁方式的选择,可通过调节实验台面板上的凸轮开关旋钮来实现不同的控制方式。 4.监测仪表单元:采用模拟式仪表,测量信号为交流信号。包括3只交流电压表、3只交流电流表、2 只频率表、1 只三相有功功率表、1 只三相无功功率表、1 只功率因数表和 1 只同期表。 5.指示单元:包括光字牌指示和并网指示。 二、THLZD-2型电力系统综合自动 化控制柜包括以下单元: 1.测量仪表单元:采用指针式测量仪表,包括2只直流电压表、2只直流电流表和1只交流电压表。可测量如下电量参数:原动机电枢电压,原动机电枢电流,发电机励磁电压,发电机励磁电流和单相电源电压(该电源为隔离电源)。各测量仪表的量程和精度等级见表 1-2 所示。 注:各仪表请不要超量程使用,以免损坏设备。2.原动机控制单元:包括原动机电源,ZKS-15型调速器和THLWT-3型微机调速装置。具

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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

电力系统可靠性综述

P 本文简要介绍了电力系统中各子系统可靠性的基本概念以及相应的可靠性指标、可靠性指 标计算方法等。对文献中提出的相应的子系统可靠性评估方法进行评述,分析了它们在电力系统 可靠性分析中应用的特点以及存在的主要问题,以促进该研究领域的进一步发展。 电力系统可靠性综述 ■广东工业大学自动化学院鄂飞程汉湘 产 经 电力系统可靠性[1]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 用户供应电力和电能量的能力的量度,包 括充裕度和安全性两个方面。充裕度是指 电力系统维持连续供给用户总的电力需求 和总的电能量的能力,同时考虑到系统元 件的计划停运及合理的期望非计划停运, 又称为静态可靠性,即在静态条件下电力 系统满足用户电力和电能量的能力;安全 性是指电力系统承受突然发生的扰动,如 突然短路或未预料到的失去系统元件的能 力,也称为动态可靠性,即在动态条件下 电力系统经受住突然扰动且不间断地向用 户提供电力和电能量的能力。 电力系统可靠性是通过定量的可靠性 指标来量度的。一般可以是故障对电力用 户造成的不良后果的概率、频率、持续时 百分数备用法和偶然故障备用法。这两种 方法均缺乏应有的科学分析,目前已逐渐 被概率性可靠性指标所代替。 概率法常用的可靠性指标有:电力不 足概率(LOLP)、频率及持续时间(F&D)、 电量不足概率(L O E P )、电力不足期望 (LOLE)。国际上曾一度采用LOL(loss of load probability)作为发电系统可靠性 指标,但该方法过于粗略,评估误差较大, 且无法计算有关电量指标。后来人们又提 出了更为详细的计算电力不足概率的指标 和方法,即电力不足小时期望值LOLH(h/ a)。该方法以每天24h的实际负荷变化情 况为负荷曲线模型,计算出电力不足小时 期望值。 国际上关于发电系统可靠性计算的另 一个常用的指标为电量不足期望值EENS [2] 间、故障引起的期望电力损失及期望电能 (expected energy not supplied), 量损失等,不同的子系统可以有不同的可 靠性指标。 电力系统规模很大,习惯上将电力系 统分成若干子系统,根据这些子系统的功 能特点分别评估各子系统的可靠性。 发电系统可靠性 发电系统可靠性是指统一并网的全部 发电机组按可接受标准及期望数量满足电 力系统的电力和电能量需求的能力的量度。 发电系统可靠性指标可以分为确定性 和概率性两类。过去曾广泛应用确定性可 靠性指标来指导电力系统规划和运行,如 其意义为在某一研究周期内由于供电不足 造成用户减少用电量的期望值。该指标能 同时反映停电的概率与停电的严重程度, 而且更便于把可靠性与经济性挂钩,因此 EENS指标日益受到重视。文献[3]针对我国 电力系统的特点,以LOLH 和EENS作为可靠性指标, 计算了全国统一的指标参 数,并绘出了综合最优发 电系统可靠性指标曲线, 对我国的电源规划及发电 系统可靠性研究有重要的 参考价值。其他可靠性指 标虽有应用,但不普遍。 2006 年第 3 期 5

电力系统自动化复习 总结

1、同步发电机的并列方法可分为准同期并列和自同期并列两种。 2、脉动电压含有同期合闸所需的所有信息:电压幅值差、频率差和合闸相角差。 对同步发电机的励磁进行控制,是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。 3、同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。 4、整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。 5,发电机发出的有功功率只受调速器控制,与励磁电流的大小无关。6,与无限大容量母线并联运行的机组,调节它的励磁电流可以改变发电机无功功率的数值。 7,同步发电机的励磁自动控制系统还负担着并联运行机组间无功功率合理分配的任务。 8,电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。 9,发电机励磁电流的变化只是改变了机组的无功功率和功率角δ值的大小。 交流主励磁机的频率机,其频率都大于50Hz,一般主励磁机为100Hz,有实验用300Hz以上。 10,他励交流励磁机系统的主副励磁机的频率都大于50Hz ,只励磁机的频率为100Hz ,副励磁机的频率一般为500Hz ,以组成快速的励磁系统。其励磁绕组由本机电压经晶闸管整流后供电。

11,静止励磁系统,由机端励磁变压器供电给整流器电源,经三相全控整流桥直接控制发电机的励磁。 12,交流励磁系统中,如果采用了晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时,就可以考虑用晶闸管的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。 13,交流励磁系统中,要保证逆变过程不致“颠覆”,逆变角β一般取为 40·,即α取 140·,并有使β不小于 30·的限制元件。 14,励磁调节器基本的控制由测量比较,综合放大,移相触发单元组成。15,综合放大单元是沟通测量比较单元与移相触发单元的一个中间单元。16,输入控制信号按性质分为:被调量控制量(基本控制量),反馈控制量(为改善控制系统动态性能的辅助控制),限制控制量(按发电机运行工况要求的特殊限制量)。 17,发电机的调节特性是发电机转子电流I EF与无功负荷电流I Q的关系。18,采用电力系统稳定器(PSS)的作用是产生正阻尼以抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩,有效的抑制低频率震荡。 K L*=1-3。 *为负荷的频率调节效应系数,一般 20.电力系统主要是由发电机组,输电网络及负荷组成 21.电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器。电力系统中所有发电厂分为调频厂和非调频厂。调频承担电力系统频率的二次调节任务,而非调频厂只参加频率的一次调节任务。 22.启动频率:一般的一轮动作频率整定在49HZ。末轮启动频率:自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于。 23. 电力系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂中的发电机。无功功率

电力系统可靠性作业二

电力系统可靠性第二次作业 电卓1501 杨萌201554080101 1.什么是电力系统可靠性 电力系统可靠性是对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供应电力和电能能力的度量。包括充裕度和安全性两个方面。 2.什么是充裕性 充裕度( adequancy,也称静态可靠性),是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力,同时考虑系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运 3.什么是安全性 安全性( security,也称动态可靠性),是指电力系统承受突然发生的扰动的能力。 4.电力系统可靠性包括哪几大类 发电系统可靠性,发输电系统可靠性,输电系统可靠性,配电系统可靠性及发电厂变电所电气主接线可靠性。 5.可靠性的经典定义 指一个元件或一个系统在预定时间内和规定条件下完成其规定功能的能力。 6.元件 是构成系统的基本单位 7.系统 是由元件组成的整体,有时,如果系统太大,又可分为若干子系统。 8.电力系统可靠性的评价 通过一套定量指标来量度电力供应企业向用户提供连续不断的、质量合格的电能的能力,包括对系统充裕性和安全性两方面的衡量。 9.不可修复元件的寿命 不可修复元件的寿命是指从使用起到失效为止所经历的时间。 10.故障率 假设元件已工作到t时刻,则把元件在t以后的△t微小时间内发生故障的条件概率密度定义为该元件的故障率。 11.可靠度与不可靠度

可靠度:表示元件能执行规定功能的概率,通常用可靠度函数R(t)表示,在给定环境条件下时刻t前元件不失效的概率:R(t)=P[T>t],R(t)=1-F(t) 不可靠度:F(t)只元件的损坏程度,称为元件的故障函数或不可靠函数。 R(t)=e^(-λt) F(t)=1- e^(-λt) 12.什么是可修复元件 指投入运行后,如损坏,能够通过修复恢复到原有功能而得以再投入使用。 13.元件描述修复特性指标有哪些? 修复率、未修复率、修复度、平均修复时间 14.元件修复率 表明可修复元件故障后修复的难易程度及效果的量成为修复率。 通常用表示,其定义是:元件在t时刻以前未被修复,而在t时刻后的△t 微小时间内被修复的条件概率密度: 15.元件未修复率 元件为修复率定义式: 即实际修复时间大于预定修复时间的概率。 16.元件平均修复时间与修复率之间的关系 元件修复度: 元件平均修复时间MTTR:当元件的修复时间Tu呈指数分布时,其平均修复时间MMTR=

电力系统故障的智能诊断综述

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

电力系统的供电可靠性研究

电力系统的供电可靠性研究 发表时间:2017-04-25T17:16:46.930Z 来源:《电力设备》2017年第3期作者:李孟朱晓林 [导读] 摘要:眼下我国社会经济发展迅速,科技水平不断提高,随之而来对于电力的需求也在逐年增长,在这种社会环境下,供电系统的供电能力成了重要问题,经受着来自社会各界的巨大考验。 (国网天津市电力公司检修公司) 摘要:眼下我国社会经济发展迅速,科技水平不断提高,随之而来对于电力的需求也在逐年增长,在这种社会环境下,供电系统的供电能力成了重要问题,经受着来自社会各界的巨大考验。供电指标是用来判断供电能力是否满足社会需求的重要参数,要想使得供电指标能够得到有效提高,供电系统的供电可靠性是一项重要因素,因此供电企业必须要加强管理,优化每一生产环节,规范相关操作,保证供电的可靠性和安全性,在提高供电质量的同时满足社会用电需求。本文对此做了深入研究,首先分析了影响供电能力的各种因素,随后提出了几点有效的解决措施。 关键词:电力系统;供电能力;可靠性 引言 眼下社会的用电需求日益加大,这样提高供电能力是供电企业眼下最重要的问题。配电线路是供电系统中不可或缺的重要组成部分之一,覆盖范围较大,线路多且长,因此在输送电过程中难免会出现跳闸现象,给周围群众的和企业都造成了一定的不良影响。因此,供电企业对此必须要予以高度重视,完全按照国家相关制度规范企业生产,合理分配用电额度,减少安全隐患的存在,提高供电可靠性。 一、影响供电可靠性的相关因素 经过一系列的时间分析可知,影响电力系统供电可靠性的因素有三点,分别是用户分布密度、除了设备原因之外导致的停电、配电线路出现故障。具体如下: 1.用户的分布密度 用户的分布密度指的就是在一定范围内用户的数量。从我国目前的情况来看,我国用电用户主要呈现“东多西少”的局势分布,而内陆和沿海相比较沿海地区分布较多,造成这种现象主要的是因为各地区的经济发展存在差异使得密度不均衡。在这种情况下,供电企业为了提高供电的可靠性,通常都是不同的地区采取不同的接线方式,密度高的地区和密度低的地区分开供电。以便保证在出现故障时候,不至于影响到其他地区的正常供电。 2.除设备故障外导致的停电 除了设备出现故障导致停电外,自然灾害、雷电、线路检修、电网改造等也会导致不同时间的停电。眼下全国各地区的电网都在进行全面的改造,使得电网的质量得到明显提高,反而正常原因的停电也有所减少。但是在经济发展比较落后的地区,由于临时检修和设备维护等导致的临时停电还是时常发生的。除此之外,因自然灾害原因导致的停电也是不能避免的,但是随着电网的不断改造,抗灾害能力越来越强,停电现象也会越来越少。 3.配电线路的故障 基本上所有的配电线路都是在户外运行的,由于露天运作,因此天气、自然灾害等的变化都会导致配电线路出现故障,主要是集中线路老化、绝缘、天气变化导致线路损坏等方面。除了这些自然因素外,线路的使用材料也是影响线路故障的主要原因之一,质量越好发生的故障概率就越低。一旦配电线路出现问题导致故障自然就会影响到供电的可靠性。 二、加强电力系统供电可靠性的有效措施 1.技术方面 从技术方面来看,主要需要做的就是保证供电线路质量和设备工作效率。 (1)在铺设和维护电网的过程中,必须要按照相关标准选择电线,根据实际需要选择合适的供电设备,合理配置电网,保证电线和设备的质量满足实际要求同时方便维修。 (2)定期对对电网和供电设备进行检查,根据实际情况调整线路负荷,避免超负荷使用导致线路出现故障。一旦发现设备出现问题必须要及时维修,保证设备的使用寿命。 (3)加强配电线路和主接线的可靠性的控制。 (4)根据实际情况强化配电系统的结构,同时赋予环网等开关一定的远程操控能力,保证设备可以实现稳定运行,避免其受到外界因素的不良影响。 (5)适当引进先进的供电技术,例如红外检测技术等,可以有效加强供电能力。 2.管理方面措施 针对供电系统的管理方面也要加强改革和控制,全面分析存在的相关问题,根据实际情况选择针对性的措施加以解决,确保供电质量满足国家相关标准,增加供电的可靠性以及安全性。具体措施如下: (1)从根本源头抓起,建立科学合理的内部管理制度,并根据实际情况予以改进和完善。上到管理层下到员工全部都要严格执行该制度,杜绝违规操作现象发生。加强管理力度,合理制定发展目标,定期做好检查和维修,最大限度降低存在的安全隐患。 (2)加强日常检查和维护力度。强化责任意识,定期对供电线路和供电设备进行严格的检查,保证可以及时解决安全隐患,避免其继续扩大造成不良影响。对于易于出现故障的部位要加强管理,尤其是计量箱、变压器等,将其危险因素消灭在萌芽中。这样才能有效防止非设备故障导致的停电现象。 (3)完善配电网络,使用高质量的电路产品,确保设备型号符合供电要求,根据实际情况适当调整配电模式,避免出线路出现超负荷的情况,以防止电路出现故障,降低停电的发生几率。 (4)适当将计算机技术应用在供配电中,实现供电自动化,可以有效提高企业供电管理效率,保证供电的可靠性和安全性。 三、结束语 综上所述,社会在发展时代在进步,随着科技的发展各行业对实际供电提出了更高的要求,为了保证供电的可靠性和安全性供电企业必须要加强各方面的管理,引进新技术,投入新设备,针对存在的问题要多方面考虑,采取有效的措施,从根本上实现电网的稳定运行,

电力系统可靠性评估指标

电力系统可靠性评估指标 1.1 大电网可靠性的测度指标 1. (电力系统的)缺电概率 LOLP loss of load probability 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的概率,即 ∑∈=s i i P LOLP 式中:i P 为系统处于状态i 的概率;S 为给定时间区间内不能满足负荷需求的系统状态全集。 2. 缺电时间期望 LOLE loss of load expectation 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的小时或天数的期望值。即 ∑∈=s i i T P LOLE 式中:i P 、S 含义同上; T 为给定的时间区间的小时数或天数。缺电时间期望LOLE 通常用h/a 或d/a 表示。 3. 缺电频率 LOLF loss of load frequency 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的次数,其近似计算公式为 ∑∈=S i i F LOLF 式中:i F 为系统处于状态i 的频率;S 含义同上。LOLF 通常用次/年表示。 4. 缺电持续时间 LOLD loss of load duration 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的平均每次持续时间,即 LOLF LOLE LOLD = LOLD 通常用小时/次表示。 5. 期望缺供电力 EDNS expected demand not supplied 系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电力削减的期望数。即 ∑∈=S i i i P C EDNS 式中:i P 为系统处于状态i 的概率;i C 为状态i 条件下削减的负荷功率;S 含义同上。期望缺供电力EDNS 通常用MW 表示。

电力系统自动化生产实习报告

河南机电高等专科学校生产实习报告 系部:电气工程系 专业:电力系统自动化 班级: 学生姓名: 学号: 实习时间: 2012年11月2日

目录 第1章生产实习目的及要求 (1) 1.1 实习主要内容 (1) 1.2实习目的 (1) 1.3实习时间 (1) 1.4实习地点 (2) 第2章豫新发电有限公司实习 (3) 2.1 豫新发电有限公司简介 (3) 2.2 安规学习 (3) 2.3火电厂总体生产流程实习 (5) 2.4汽轮机部分实习 (5) 2.5锅炉部分实习 (5) 2.6电气部分实习 (6) 2.7豫新发电有限公司实习心得 (6) 第3章许继集团有限公司实习 (7) 3.1 许继集团有限公司简介 (7) 3.2 实习内容及过程 (7) 3.3 实习总结及体会 (7) 第4章新乡供电公司塔铺500KV变电站实习 (9) 4.1 新乡供电公司塔铺500KV变电站简介 (9) 4.2 塔铺500KV变电站室外部分实习 (9) 4.3 塔铺500KV变电站室内部分实习 (10) 4.4 塔铺500KV变电站实习心得 (11) 结束语 (12)

第1章生产实习的目的及要求 1.1生产实习主要内容: 1.豫新发电有限公司实习生产实习内容: (1)学习火电厂安全规定; (2)火电厂的整体生产流程 (3)火电厂的汽轮机部分 (4)火电厂的锅炉部分 (5)火电厂的电气部分 (6)其他附属系统及设备。 2.许继集团有限公司生产实习内容: (1)许继展厅参观 (2)微机保护生产及装配车间 (3)低压配电安装车间 3.塔铺500KV变电站生产实习内容 (1)变电站室外部分(变电站一次设备) (2)变电站室内部分实习(变电站二次设备) 1.2 生产实习目的: 1.熟悉火电厂的生产流程,认识火电厂常见设备,了解相应设备的工作原理以及的常见操作; 2.认识变电站的常见一、二次设备,熟悉变电站常见的日常操作、巡视项目,并了解变电站异常及事故处理步骤及方法。 3.火电厂的汽轮机部分、锅炉部分、电气部分以及相关附属设备的工作原理,认识相应的设备,并熟悉相关生产流程。 4.熟悉电力系统二次设备的工作原理以及生产流程,并了解常见设备的安装、调试方法。 1.3 生产实习时间: 2012年10月22日至2012年11月2日

电力系统风险评估综述

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。

电力系统故障的智能诊断综述

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

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