电力系统可靠性综述
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可靠性一.背景:可靠性是工程上的问题,具体来说就是面向设备或系统而言。
设备是指生产或生活上需要的各种器械、用品。
小到家庭中的豆浆机、洗衣机、大到一座炼钢炉都可以说是设备。
系统是指由若干相互关联、相互制约和相互作用的一些成分组成的具有特定功能的有机整体。
可靠性问题并不是一个新问题.事实上.很久以前人们就在关心所使用的工具和生活用品的可靠性,只是由于那时生产工具和生活用品都是结构简单的产品,它的损坏和修复易被人们理解。
可靠性研究是随着科学技术的发展和社会需求的增长而逐步形成的一门新学科。
第二次世界大战期间,由于军事上的需要,美国等国家开始了可靠性研究。
可靠性的系统研究是从1950年开始的。
1957年7月,美国国防部电子设备可靠性委员会提出了关于军用电子设备可靠性的著名报告。
1956年,日本引进了可靠性技术。
1962年,法国成立了“可靠性中心”。
英国、联邦德国和苏联等国家也在20世纪60年代开始系统地研究可靠性。
1965年,国际电子学委员会,简称(IEC)协调了有关可靠性的用语和定义、可靠性的测量方法等。
中国从20世纪60年代开始研究可靠性,制定出电子产品可靠性名词术语等标准。
二.可靠性的定义:可靠性:根据国家标准GB3187《可靠性基本名词术语及定义》规定,产品(泛指任何系统、设备、原件)在规定的条件下,规定的时间内,完成规定功能的能力。
也可以说是在规定的条件下,产品正常工作的能力(或无故障工作时间),它是衡量质量好坏的一个指标。
对于可修复产品来说,可靠性的含义应指产品在其整个寿命周期内完成规定功能的能力。
产品可靠性定义的要素是三个:●规定条件:包括使用条件、维护条件、环境条件、贮存条件和工作方式等。
某些电子原件在实验室中使用和在火箭上使用,可靠性要求会有很大的差距。
产品在超负荷或连续不断的工作方式,都会使可靠性降低。
比如一辆汽车,经常走崎岖山路和走平坦公里,使用寿命是不一样的。
●规定时间:规定定了产品的任务时间,是产品可靠性的核心。
可靠性文献综述1 可靠性基本理论产品的质量指标有很多种。
例如,铁路车辆的指标就有构造速度、垂向和横向平稳性、脱轨系数和倾覆系数以及结构静、动强度等等。
这类质量指标通常称为性能指标,即产品完成规定功能所需要的指标。
除此之外,产品还有另一类指标,即可靠性指标,它反映产品试验符合标准,但运行几十万公里后是否仍能保持其出厂时各项性能指标的能力。
如车辆投入运营前的各项性能指标,这是运营部门十分关心的问题。
车辆制造厂为了说明自己产品保持其性能指标的能力,就要通过试验提出产品的可靠性指标,即可靠性特征量——平均寿命、可靠度、失效率等。
1.1可靠性的定义按国标GB3187-82《可靠性基本名词术语及定义》,可靠性定义为“产品在规定条件下和规定时间内完成功能的能力”,这种能力以概率(可能性)表示,故可靠性也称为可靠度。
定义中的“产品”是指任何元件、器件、设备和系统。
“规定时间”是指产品的工作期限;“规定条件”是指产品的使用条件、维护条件、环境条件和操作技术:“规定功能”通常用产品的各种性能来表示。
对以上四方面内容必须有明确的规定,研究产品的可靠性才有意义。
1.2可靠性特征量研究可靠性特征量,必须首先明确“寿命”的含义。
在日常生活中,产品的寿命往往是指产品总的可使用时间。
每一个产品都有自己固定的寿命,但只有在试验后(包括使用后)才能确定。
故产品的寿命是一个随机变量,一般用T表示。
在可靠性工程中,不可修复产品的寿命是指发生失效荫的实际工作时间;可修复产品的寿命是指相邻两次故障间的工作时间,此时也称为无故障工作时间。
从数学上讲,研究产品的可靠性主要是研究产品寿命的概率分布:而可靠性特征量则是随机变量寿命的一些描述量。
寿命的单位多数为时问,如小时、千小时、年等,也可以是动作次数、运动距离等。
1.2.1 可靠度R(t)1 可靠度定义可靠度是指产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的概率。
它是时间的函数,,记作R(t)。
电力系统灵活性及其评价综述
电力系统是一个复杂的系统,它的效率取决于系统的灵活性。
电
力系统的灵活性指的是该系统在遇到突发性的紧急情况或系统工作状
态变化期间能够以最小的空间、成本和时间成功响应的能力。
因此,
评价电力系统的灵活性对于优化系统的运行效率,以及确保未来电力
系统的可靠性至关重要。
随着智能电网不断普及,分析和评价电力系
统灵活性的必要性越来越大。
目前,针对电力系统,已有许多评价其灵活性的方法。
首先,建
立预测模型来预测系统的变化行为,从而研究系统如何实现故障应急
等常见情况。
此外,根据动态模型,以及系统可控变量的变化,集成
相关的单系统评价指标,以衡量系统整体的可靠性和可操作性。
最后,可以通过测量或已知参数,使用模型预测系统效率,从而在不同时间
段计算系统灵活度。
另外,值得注意的是,由于电力系统具有复杂的结构和性能,因
而常见的评价指标在涵盖电力系统灵活性方面可能比较有限,而且有
的指标局限于特定的表达形式。
因此,在评估电力系统灵活性时,从
多个方面全面评估,并使用模型来优化系统结构,进一步提高系统的
灵活性,以达到更好的效率。
第6期(总第225期)2020年12月山西电力SHANXI ELECTRIC POWERNo.6(Ser.225)Dec. 2020配电系统可靠性评估方法综述杨贽磊\雷达\王浩2(1.国网山西省电力公司电力科学研究院,山西太原030001; 2.国网山西省电力公司晋中供电公司,山西晋中030600)摘要:近年来,配电系统中的设备不断增加,网架结构也愈加复杂,这种现状对配电系统的可靠性评估提出了更高的要求。
介绍了 2种可靠性评估方法,一种是优先遍历荷栽路径的序贯蒙特卡罗模拟法,该方法可以更加高效地统计出负荷点的各项可靠性指标,适用于电网结构复杂的配电系统;另一种是仿射最小路径法,该方法改进了传统的区间最小路径法,在考虑了配电系统参数不确定性的同时,提高了可靠性计算的区间精度。
关键词:配电系统;可靠性评估;蒙特卡罗模拟法;荷栽路径;仿射最小路径法中图分类号:TM732 文献标志码:A0引言在配电系统的可靠性评估中,首先要定义各 项可靠性指标,然后建立配电系统中元件和系统 的故障分析模型,根据该模型进行精准的迭代求 解或状态抽样,得到系统中的各项可靠性数据并 进行分析,找出系统中可靠性较差的区域,寻求 解决方案,最后,在确保系统可靠性达到一定标 准的同时,还要考虑解决方案的经济性问题,寻 求二者之间的平衡点。
1配网可靠性分析发展现状目前,比较常用的配电网可靠性评估手段有 解析法和模拟法2种"I。
其中,解析法的基本原收稿日期:2020-05-丨3,修回日期:2020-03-10基金项目:国网山西省电力公司科技项目(52053017000K)作者简介:杨赞磊(1990),男,山西朔州人,2015年毕业于武汉大学 电气工程专业,硕士,工程师,从事新能源、电能质量分析工作;雷达(1985),男,山西太原人,2011年毕业于青岛科技大学电力系统及其自动化专业,硕士,高级工程师,从事新能源、电能质量分析工作;王浩(1983),男,山西榆社人,2007年毕业于山西大学电力系统及其自动化专业,高级工程师,从事电网生产运行工作:文章编号:1671-0320 (2020) 06-00(M-04理为:了解系统中不同元件的功能,找出各元件 发生故障时可能影响的区域,根据元件和网架结 构之间的逻辑关系,构造出分析模型,使用数值 分析中的递推、迭代等方法对该模型进行运算求 解,以获取需要的各项指标数据IM。
电力系统综述电力系统是指由各种电力设备、输电线路和配电设备组成的系统,用于产生、传输和分配电能。
它是现代社会不可或缺的基础设施,为各行各业的正常运行提供了稳定可靠的电力供应。
本文将对电力系统的组成、运行原理以及未来发展趋势进行综述。
一、电力系统的组成电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。
发电厂主要负责将机械能转化为电能,一般采用燃煤、燃气、核能或可再生能源发电。
输电网包括各级变电站和输电线路,将发电厂产生的高压电能传输到各个地方。
配电网将输电网传输过来的高压电能变成低压电能,供应给居民和工业用户。
二、电力系统的运行原理电力系统的运行原理主要包括发电、输电和配电三个环节。
发电环节是指发电厂将各种能源转化为电能的过程,通过发电机产生交流电或直流电。
输电环节是指将电能从发电厂输送到用户的过程,需要经过变电站升压、输电线路传输和变电站降压等环节。
配电环节是指将输送到用户的电能分配到各个用电设备的过程,通过变压器将高压电能变成低压电能,再通过配电设备供应给用户。
三、电力系统的发展趋势1. 智能化:随着信息技术的不断发展,电力系统正朝着智能化方向发展。
智能电网可以实现对电力的高效管理和优化控制,提高电力系统的稳定性和可靠性。
2. 低碳化:应对全球气候变化和能源安全问题,电力系统正加速向低碳化方向转型。
大规模利用可再生能源、提高能源利用效率,将成为未来电力系统的发展趋势。
3. 储能技术:储能技术是解决可再生能源波动性问题的重要手段。
电力系统未来将更多地采用储能技术,实现电能的储存和释放,以满足用户的需求。
4. 分布式电源:传统的电力系统主要依靠集中式发电厂提供电力,而分布式电源可以将发电设备布置在用户附近,减少输电损耗,并增加系统的可靠性。
5. 电动化:随着电动汽车的快速发展,电力系统将面临更大的负荷压力。
电力系统需要加强对电动车辆充电设施的建设管理,以满足未来电动车辆的充电需求。
总结:电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它的组成包括发电厂、输电网和配电网。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析综述一、概述随着科技的快速发展和电力电子技术的广泛应用,电力电子化电力系统已成为现代电网的重要组成部分。
这也给电力系统的暂态稳定性带来了新的挑战。
暂态稳定性是指电力系统在受到大扰动后,能否保持同步运行并恢复到稳定状态的能力。
对电力电子化电力系统的暂态稳定性进行深入分析和研究,对于确保电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析涉及多个领域的知识,包括电力电子技术、电力系统分析、稳定性理论等。
其分析方法主要有时域仿真法、基于机器学习的预测方法、基于大数据技术的分析方法等。
这些方法各有优缺点,需要根据具体的应用场景和需求进行选择和优化。
近年来,随着人工智能、大数据等技术的快速发展,电力电子化电力系统暂态稳定性分析也取得了一些新的进展。
例如,基于机器学习的预测方法可以通过对历史数据的训练,建立模型对未来的暂态稳定性进行预测,从而提高分析的准确性和效率。
同时,基于大数据技术的分析方法可以通过处理海量的电力系统状态数据,建立高维度的模型,以更全面地反映电力系统的动态特性。
电力电子化电力系统暂态稳定性分析仍面临一些挑战。
电力电子装置的非线性特性和快速动态响应给电力系统的稳定性分析带来了困难。
随着电网规模的扩大和互联程度的提高,电力系统的动态特性变得更加复杂多变,这也增加了暂态稳定性分析的难度。
现有的分析方法在准确性和实时性方面仍有待提高。
1. 电力电子化电力系统的定义与发展背景随着科技的不断进步,电力电子技术在电力系统中扮演着日益重要的角色。
电力电子化电力系统,简而言之,是指应用现代电力电子技术,如变流器、整流器、逆变器等设备,实现电能的高效转换、稳定控制和灵活调节的电力系统。
这一技术极大地提高了电力系统的运行效率和稳定性,推动了电力系统的现代化和智能化发展。
发展背景方面,随着工业化和城市化的进程,电力需求持续增长,传统的电力系统已难以满足日益增长的电力需求。
电力工程设计中的电力系统可靠性与安全性研究
李克鑫;申红洁;张晓娟
【期刊名称】《电气技术与经济》
【年(卷),期】2024()5
【摘要】随着电力工程的不断发展和电力系统的日益复杂化,电力系统的可靠性和安全性成为了重要的研究方向。
本文通过对电力工程设计中的电力系统可靠性与安全性的研究进行综述,总结了相关理论和方法,探讨了当前存在的问题,并提出了未来的发展方向。
首先,介绍了电力系统可靠性与安全性的概念和意义,分析了其在电力工程设计中的重要性。
然后,详细介绍了电力系统可靠性与安全性评估的方法和指标,包括故障树分析、可靠性块图、MonteCarlo模拟等。
接着,探讨了电力系统可靠性与安全性的影响因素,包括设备可靠性、系统配置、运行管理等,并分析了它们与电力工程设计的关系。
最后,对当前存在的问题进行了分析,包括可靠性与经济性的平衡、数据不足、新能源接入等,并提出了未来的发展方向,如大数据分析、智能化技术的应用等。
通过本文的研究,可以为电力工程设计提供参考和指导,提高电力系统的可靠性和安全性。
【总页数】3页(P246-248)
【作者】李克鑫;申红洁;张晓娟
【作者单位】上海国孚电力设计工程股份有限公司济南分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM7
【相关文献】
1.电力系统规划设计在电力工程设计中的应用研究
2.电力工程设计中的电力系统规划设计现状及应用研究
3.关于电力系统中配网调度可靠性和安全性的探讨
4.电力工程设计中的电力系统规划设计现状及应用研究
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电力系统暂态稳定性分析文献综述前言电力系统是现代社会不可或缺的能源支撑系统,而暂态稳定性则是保障电力系统供电可靠性的重要保证。
在电力系统运行中,由于各种原因可能导致暂时性的电压和功率波动,而电力系统暂态稳定性的强弱直接影响到系统对这些波动的响应程度。
因此,对电力系统暂态稳定性的分析研究成为了电力工程中的重点方向之一,本文就电力系统暂态稳定性分析的相关文献进行了综述。
电力系统暂态稳定性分析的基本理论电力系统的暂态稳定性可以定义为系统在外部干扰下出现暂时性变化后恢复正常工作的能力。
电力系统暂态稳定性分析的基本理论主要包括:暂态稳定性问题的提出与定义、电力系统暂态稳定性分析的基本思路、暂态稳定性分析的一般方法以及电力系统暂态稳定界限的确定。
暂态稳定性问题的提出和定义是电力系统暂态稳定性分析的基础,在这个基础之上,电力系统暂态稳定性分析的基本思路包括了电力系统的暂态问题的分析和电力系统的暂态稳定性问题的分析。
这两个问题的分析方法不同,但需要基本知识和基本概念的支持。
暂态稳定性分析的一般方法包括电力系统分析的方法和稳定性分析的方法。
电力系统的分析方法主要是分析电力系统的基本参数和电路的结构,找出系统中的故障和问题,以及寻找改进和优化方案。
电力系统的稳定性分析方法包括了对系统进行抽象化、数学建模、稳定性指标的选取等一系列的分析工作。
最后是确定电力系统暂态稳定界限,这是一个非常重要的工作。
电力系统暂态稳定性分析的研究方法在电力系统暂态稳定性分析的研究方法方面,主要包括:基于机器学习的电力系统暂态稳定性预测方法、基于大数据技术的暂态稳定性分析方法和基于系统分析的暂态稳定性评估方法。
首先,基于机器学习的电力系统暂态稳定性预测方法通过对历史数据进行训练,建立模型对未来的暂态稳定性进行预测,既可以较快地得出结果,提高工作效率,也可以较为准确地预测电力系统的暂态稳定性。
其次,基于大数据技术的暂态稳定性分析方法通过记录和处理大量的电力系统状态数据,建立高维度的模型,来解决传统方法中不可避免的维度灾难问题,从而分析电力系统的暂态稳定性。
发输电组合系统可靠性评估方法综述摘要:该文简要介绍了发输电组合系统的可靠性评估方法,包括解析法、模拟法以及其他人工智能方法等;总结了发输电组合系统可靠性评价的传统指标体系。
关键词:发输电组合系统可靠性评估方法评价指标在电力系统可靠性研究中,发输电组合系统或发输电合成系统又称为大电力系统。
发输电组合系统的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的量度,其可靠性包括充裕度和安全性两个方面。
1 发输电组合系统可靠性评估方法发输电组合系统可靠性评估需要考虑的因素较多(如网络结构、功率角、电压的质量、元件响应过程等),导致计算过程复杂。
传统的可靠性评估方法分为两大类,解析法、模拟法。
1.1 解析法解析法一套可靠性数学模型,根据电力系统元件的随机参数建立,其数值计算方法结果的可信度高。
但是对于规模较大的电力系统,解析法会变得复杂很多,因为模型中需要考虑的因素也较多。
它主要包括故障模式后果分析法、最小路和最小割集法、网络等值法等。
故障模式后果分析法[1]是评价指标的传统基本方法,用来分析电网可靠性指标。
该方法基本原理是:首先对系统中元件状态进行搜索,根据一定的判据判断系统所处的状态,分析出系统故障模式的集合,分析每个基本故障事件及其后果,建立预想事故及其后果分析表,最终通过提取相应的预想事故集合分析得到负荷点可靠性指标和系统可靠性指标。
FMEA分析法的思路清晰,对于较简单的辐射状配电网十分适用,但对于结构较复杂的电网,系统故障模式急剧增加,分析将变得十分冗长和困难。
因此很难直接应用于复杂的电网。
但是FMEA法为其他一些故障分析法如下面介绍的最小路集、最小割集法奠定了基础。
最小路[2]电网可靠性评估算法,其基本内容是:通过求取每一负荷点的最小路,折算出可靠性的影响,从非最小路上的元件故障到相应的最小路的节点上。
最小割集算法[3]与系统的最小割集故障模式相关联。
第一章绪论一、可靠性研究的意义可靠性(reliability)是部件、元件、产品或系统完整性的最佳数量的一种度量。
指部件、元件、产品或系统在规定的环境下、规定的时间内、规定的条件下无故障地完成规定功能的概率。
可靠性这门学科,从其问题的提出到目前得到广泛应用,已有约60 年历史。
随着产品功能的完善,容量和参数的增大及向机、电一体化方向发展,致使产品的结构日趋复杂,使用条件日趋苛刻。
于是产品发生故障和失效的潜在可能性越来越大,可靠性问题日渐突出。
现代社会生活中不乏由于产品失效或发生故障而造成重大事故的实例,使企业乃至国家的形象受到影响;反之,也有很多因重视产品质量和可靠性,而获得巨大效益和良好声誉的典型。
正因为如此,世界各工业发达国家对其产品还规定了可靠性指标。
指标值的高低决定着产品的价格和销路的好坏,因而成为市场竞争的重要内容。
可靠性研究是建立在数理统计的假设检验基础上,到目前为止已经应用于很多工业场合。
可靠性研究对于产品质量控制有着重要的意义。
例如,可靠性可以应用于工艺过程中,使工艺性和可靠性达到最优的匹配。
根据可靠性的定义,某机床加工工序的可靠度是指机床在该工序规定的条件和规定的时间内加工零件合格的可靠程度,而工艺过程的可靠性是被加工零件合格的可靠程度;因此在生产中,要提高加工合格零件的数目,就要提高工艺过程的可靠性,也就是在工艺过程的设计中,选用加工工序可靠高的机床。
通常讲的可靠性包括可靠性技术和可靠性管理两个方面。
为了适应市场经济和科学技术的发展,提高产品质量,企业必须要加强可靠性管理和可靠性技术。
可靠性管理是从产品或系统的规划、设计、投入使用直至报废分析为止的一系列提高和保证可靠性实施的管理活动。
可靠性管理的宗旨是为了最大可能地实现产品或系统的功能。
产品质量是指产品满足社会和用户要求的程度,它包括外观、性能、可靠性、寿命、经济性、安全性和维修性等。
质量管理是为了保证和提高产品质量,运用一整套质量管理体系、手段和方法所进行的系统管理活动。
电力系统韧性评估方法综述电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施之一,对于能源供应的可靠性和稳定性具有重要影响。
然而,随着能源需求的不断增长和电力系统规模的扩大,面临的挑战也日益增多。
恶劣天气、自然灾害、设备故障等不可预测的事件可能导致电力系统的中断,给供电可靠性带来威胁。
因此,对电力系统的韧性进行评估,有助于提前发现潜在风险并采取相应的措施来提高系统的应对能力。
本文将综述电力系统韧性评估的方法和技术。
首先,一种常见的电力系统韧性评估方法是基于可靠性指标的分析。
通过收集历史可靠性数据并进行统计分析,可以评估系统在特定时间段内的可靠性水平。
这种方法可以根据电力系统的实际运行情况,对不同的设备进行分类和评估,识别系统的薄弱环节和容易发生故障的设备。
此外,还可以通过模拟分析来评估系统的韧性,例如,使用蒙特卡洛模拟方法来模拟系统的运行情况和潜在故障,以确定系统在面对不同故障情况下的应对策略。
其次,基于网络拓扑结构的评估方法也是一种常用的电力系统韧性评估方法。
电力系统的拓扑结构决定了其应对故障和恢复正常运行的能力。
因此,通过对电力系统拓扑结构进行分析和评估,可以识别系统中的脆弱节点和脆弱链路,并采取措施来改善系统的韧性。
一种常见的拓扑结构评估方法是基于复杂网络理论,通过分析电力系统网络的节点度、聚类系数、平均最短路径长度等指标,来评估系统的韧性水平。
此外,还可以使用结构敏感算法来进行电力系统的脆弱性分析,通过模拟故障传播和系统恢复过程,来评估系统在故障情况下的韧性。
第三,考虑到电力系统与其他关键基础设施之间的相互依赖性,一种综合评估方法是基于系统脆弱性和复杂性的综合分析。
这种方法综合考虑了电力系统内部的故障传播以及与其他基础设施之间的相互作用,能够更全面地评估系统的韧性水平。
例如,可以使用脆弱性分析方法来识别系统中的重要节点和关键链路,并通过分析电力系统与其他基础设施的相互依赖关系,来评估系统在面对复杂故障情况下的韧性。
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产 经发电系统可靠性评 估传统的方法有两种: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解析法和蒙特卡洛法。
供电点供应电力和电能量的能力。
两种方法均存在缺点。
发输电合成系统可靠性包括充裕度解析法计算量随着元件 (adequacy)和安全性(security)两数的增多呈指数增长, 方面。
长期以来,发输电系统可靠性的主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[2]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[6]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GRBE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。
发输电系统可靠性发输电系统可靠性是指由统一并网运 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[7]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[7]和清华大学设计的TH-BESREP 软件[9] 对IEEE—RTS79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。
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。
6 2006 年第 3 期产经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。
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λ,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,利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。
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2006年第3期7产经靠性指标的定义,求出各项指标如停运时[7]丁明.发输电系统可靠性分析软间、停运频次等。
文献[16]通过确定设件综述[J].电网技术,2002,26(1)备与断路器的关联矩阵并借鉴逻辑表格法[8]程林,郭勇基.发输电系统充裕所采用的可靠性指标的部分计算公式,来度和安全性算法研究[J].电力系统自动化,定量计算较复杂的电气主接线的可靠性。
2001该方法不必考虑接线的具体形式,这一点[9]郭勇基,程林.一种新的发输电与逻辑表格法有本质区别。