北美电力系统2002—2012年可靠性评估报告介绍
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系统可靠性评估报告的撰写与可靠性分析一、介绍:系统可靠性评估报告的重要性和撰写目的(400字左右)在现代社会中,我们越来越依赖各种复杂系统的运行,例如电力系统、交通运输系统、金融系统等。
这些系统的正常运行对于社会的稳定和经济的发展至关重要。
而系统的可靠性评估报告的撰写和可靠性分析,就是为了评估系统的运行状况,提供有针对性的改进措施,以确保系统的稳定和可靠性,并避免可能导致系统崩溃或事故的风险。
二、系统可靠性评估报告的基本结构(300字左右)系统可靠性评估报告一般包括以下几个基本部分:背景和目的、方法和数据、分析结果、结论和建议。
1. 背景和目的:介绍系统的背景信息,说明编写报告的目的,为评估报告的后续部分做铺垫。
2. 方法和数据:详细说明评估系统可靠性所采用的方法和使用的数据,包括对系统进行可靠性分析的工具和技术等。
3. 分析结果:利用所选的方法和数据对系统的可靠性进行分析,包括系统的强项和薄弱环节,以及可能存在的风险和威胁。
4. 结论和建议:根据分析结果,总结系统的可靠性状况,并提出针对性的改进建议,以提高系统的可靠性。
三、可靠性评估报告中的可靠性分析方法和工具(400字左右)1. 故障树分析(FTA):通过构建故障树模型,分析系统中各个部件之间的关系和依赖,找出可能导致系统故障的关键路径和潜在故障源。
2. 事件树分析(ETA):将系统运行过程中可能发生的事件建模为事件树,并对各个分支进行概率计算,以评估系统的可靠性和可能发生的事故风险。
3. 可用性分析:通过对系统的可用性进行定量分析,评估系统的可靠性和稳定性。
可以采用可用性建模、可用性测试等方法进行评估。
四、系统可靠性评估报告的案例分析(400字左右)1. 以电力系统为例:对电力系统进行可靠性评估的重要性和挑战性进行分析,说明可靠性评估报告对于电力系统的稳定运行和电力供应的保障具有重要作用。
2. 以交通运输系统为例:对交通运输系统进行可靠性评估的方法和工具进行探讨,分析交通运输系统的可靠性对于交通安全和运输效率的影响。
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 PLOLP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∑∈=si iT 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∑∈=Si 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LOLFLOLE 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∑∈=Si ii 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。
6. 期望缺供电量 EENS expected energy 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量削减的期望数。
即∑∑∈∈==Si ii S i i i i T P C D F C EENS 式中:F i 为系统处于状态i 的频率;D i 为状态i 的持续时间;P i 、C i 、S 和T 含义同上。
《电力系统短期可靠性评估综述》篇一一、引言电力系统是现代社会运转的重要基石,其可靠性和稳定性对于国家经济、社会发展和人民生活具有极其重要的意义。
短期可靠性评估作为电力系统可靠性评估的重要一环,直接关系到电力系统的安全稳定运行。
本文将对电力系统短期可靠性评估的现有方法、应用和未来发展方向进行综述。
二、电力系统短期可靠性评估的定义和重要性电力系统短期可靠性评估是指对电力系统在未来短时间内(如一天、一周、一月等)可能出现的运行故障进行预测和评估。
这种评估对于电力系统的运行和维护具有重要意义,它可以帮助电力公司及时发现潜在的运行风险,提前采取预防措施,减少因电力故障造成的经济损失和社会影响。
三、电力系统短期可靠性评估的方法1. 数学解析法数学解析法是通过建立电力系统的数学模型,对电力系统的运行状态进行解析,预测可能的故障及其影响。
该方法主要包括故障模式与影响分析(FMEA)、故障树分析(FTA)等。
2. 模拟仿真法模拟仿真法是通过模拟电力系统的实际运行情况,对电力系统的短期可靠性进行评估。
该方法主要包括时间序列模拟、事件驱动模拟等。
3. 人工智能法人工智能法是利用人工智能技术对电力系统的运行状态进行学习和预测,从而评估电力系统的短期可靠性。
该方法主要包括基于神经网络的预测、基于支持向量机的预测等。
四、电力系统短期可靠性评估的应用电力系统短期可靠性评估在电力系统的运行和维护中具有广泛的应用。
它可以用于电力系统的调度、维护、优化等方面。
例如,在电力系统的调度中,可以根据短期可靠性评估的结果,合理安排发电和输电计划,保证电力系统的稳定运行;在电力系统的维护中,可以根据短期可靠性评估的结果,及时发现潜在的运行风险,提前采取预防措施,避免因电力故障造成的损失;在电力系统的优化中,可以通过短期可靠性评估的结果,对电力系统的结构和运行方式进行优化,提高电力系统的运行效率和经济性。
五、未来发展方向随着科技的不断发展,电力系统短期可靠性评估的方法和手段也在不断更新和改进。
国外供电可靠性指标及计算方法与统计摘要
电力系统的可靠性是研究电力系统运行效率和服务合理性的一个重要
指标。
在研究电力系统的可靠性水平时,主要是通过计算和统计可靠性指
标来评估其可靠性。
该文首先简述了电力系统的可靠性指标,然后介绍了
美国外国电力系统可靠性指标的计算方法与统计,其中包括电力系统可靠
性指标的计算和电力系统可靠性指标的统计,最后给出了结论。
关键词:电力系统;可靠性;指标;计算;统计
1. Introduction
电力系统可靠性是指电力系统设施、运行的稳定性和持续性,它是影
响电力系统服务合理性和效率的一个重要指标。
国外的电力系统可靠性研
究一直是世界上各国电力公司和政府部门的重要研究内容,从而充分了解
电力系统的可靠性及其影响因素,采取有效措施提高电力系统的可靠性。
该文旨在介绍美国外国电力系统可靠性指标的计算方法与统计,以期为世
界各地电力公司提供参考。
2. Power System Reliability Indicators
电力系统可靠性的评估,需要研究电力系统的可靠性指标。
根据国外
电力可靠性研究,电力系统可靠性的指标包括:系统可靠性、设备可靠性、电源可靠性和投资可靠性(Investment Reliability)。
电力系统可靠性评估发展摘要:电力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性,并且要保证供电的质量。
随着经济的增长,电网向远距离、超高压甚至特高压方向的发展也越来越快,网络的规模日益庞大,结构也日益复杂。
本文在对电力系统可靠性评估的研究现状进行学习的基础上,介绍了可靠性分析中的两个准则即N-1准则和概率性指标或变量的准则,在概率、频率、平均持续时间、期望值等指标框架内,讨论了解析法和蒙特卡洛法的基本原理及其在电力系统可靠性评估中的应用。
关键词:系统可靠性解析法;蒙特卡洛模拟法一、可靠性产生背景20世纪50年代,可靠性概念的提出开始于工业,并首先在军用的电子设备中得到应用。
到了60年代中期,美国、西欧和日本以及前苏联等国家电力系统陆续出现稳定性的破坏事故,导致了大面积的停电,因此可靠性技术引入了电力系统。
1968年成立了美国电力可靠性协会,在美国的12个区各自制定可靠性准则,保证电力系统能经受较大事故的冲击,避免由于连锁反应导致大面积停电。
1981 年随着加拿大和墨西哥的加入改名为北美电力可靠性协会。
20世纪90年代电力市场的出现和1996年美国西部发生的两次停电事故成为影响电力系统可靠性进一步发展的因素。
近些年来不断发生大范围的停电事故,事故发生的同时也给人们带来了一些启示:确定性准则在大电网的规划和运行中受到了诸多限制,因此需要一些新的方法和观点来全面反映电网的状态,如需要考虑电网的一些随机事件。
二、可靠性在电力系统中的应用电力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性,并且要保证供电的质量。
随着电力系统规模的扩大,对电力系统可靠性的评估也要求更加准确,但是系统元件的不断增加,系统自动化程度不断提高,所以在可靠性评估中的难度也越来越大。
发输电系统可靠性评估方法及发展单一的对发电系统或输电系统进行可靠性评估,结果在实际中就会有一定的局限性。
由于评估中要考虑元件的响应、网络结构、电压的质量等因素,所以计算量比较大计算也极其复杂。
电力系统的可靠性与安全性评估电力系统是人们生产生活中必不可少的能源供应之一,因此电力系统的可靠性和安全性显得尤为重要。
如果电力系统出现问题,那么不仅会影响人们生活中的各种用电设备,还会危及人们的安全。
因此我们需要对电力系统的可靠性和安全性进行评估,并采取相应的措施来保证电力系统的正常运行。
一、电力系统的可靠性评估电力系统的可靠性主要评估以下几个方面:1.设备的可靠性电力系统中的各种设备都是电力系统正常运行的基础。
因此,设备的可靠性评估就显得尤为重要。
设备的可靠性主要包括设备的故障率、失效概率、可用性等指标。
针对每种设备,需要根据其实际使用情况,进行可靠性评估和维护。
2.电力系统的运行可靠性电力系统的运行可靠性受设备可靠性的影响,也与系统的特性有关。
在电力系统的设计和运行中,需要考虑各种因素,如环境因素、负荷变化等。
当电力系统中某个设备出现故障时,需要采取相应的措施来保障正常的电力供应。
3.停电损失评估电力系统的停电会对工业生产、交通出行等各个方面都带来巨大的影响,因此,对电力系统的停电损失进行评估也是非常重要的。
评估停电损失可以从以下几个方面入手:工业生产损失、人员伤亡、交通运输受阻、社会秩序受影响等,以此来分析电力系统停电的影响和损失管理。
二、电力系统的安全性评估电力系统的安全性主要包括以下几个方面:1.火灾风险评估电力系统中存在许多易燃的物品和危险场所,因此需要对火灾风险进行评估。
火灾风险评估需要针对各种可能引起火灾的因素进行分析,如电气设备故障、人为操作错误等,以此来制定相应的安全措施。
2.电气安全评估电气安全评估主要是评估电气设备是否符合安全标准,电气线路是否存在风险等问题。
电力系统中存在着电击、短路等电气安全风险,因此电气安全评估显得尤为重要。
3.应急预案制定电力系统中可能出现各种紧急情况,如事故、停电等,因此制定应急预案也是保障电力系统安全的重要措施之一。
应急预案需要针对各种可能出现的情况进行制定,并包括预案的详细执行步骤和应急处理措施等。
电力系统的可靠性评估电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,各个行业都离不开能源供给,因此电力系统的可靠性评估成为了一个非常重要的问题。
在电力系统的运行中,各种因素都会影响到系统的可靠性。
如何评估电力系统的可靠性和如何提高电力系统的可靠性成为了电力工业研究的重要议题。
什么是电力系统的可靠性电力系统可靠性是指:在一定时间范围内,电力系统能够保证持续供电的概率,即系统在运行中不会出现故障因素导致功率严重下降或者完全中断的情况。
根据电力系统故障发生的原因和影响范围,可以将电力系统分为输电和配电两个部分。
输电系统的故障往往是由于强烈的自然灾害或者蓄意的破坏导致的,影响较大;而配电系统的故障则往往是由于设备的老化或者使用不当导致的,影响较小。
因此,电力系统的可靠性评估需要根据不同的部分进行不同的分析。
评估电力系统的可靠性评估电力系统的可靠性是一个复杂的问题,需要综合考虑多个因素。
下面将从重要性指标、故障模式及数据的可靠性几个方面来介绍评估电力系统可靠性的方法。
重要性指标是指对电力系统可靠性起重要作用的因素。
评估电力系统可靠性时,可以通过系统复杂度分析、系统故障频度分析、风险指标分析等多种方法确定电力系统的重要性指标。
比如,在输电系统中,电网平衡能力、线路不均衡度、电压安全裕度等都是重要性指标。
故障模式则是评估电力系统可靠性的另一个重要方面。
电力系统故障模式分析主要涉及故障原因、故障形态和故障后果等方面。
通过分析这些方面,可以确定故障模式及相关的可靠性指标。
例如,在输电系统中,雨雪天气将导致绝缘子的击穿,这是一种典型的故障模式,并需要对相关指标进行评估。
数据的可靠性也是评估电力系统可靠性的一个重要方面。
数据的准确性是评估电力系统可靠性的基础,不同的数据采集方式和数据处理方法对结果会产生不同的潜在影响。
此外,数据的时效性也非常重要,如果数据过时,那么评估结果将失去许多可靠性。
因此,保证数据的准确性、时效性对于评估电力系统可靠性非常重要。
电力系统的可靠性评估研究电力系统的可靠性是指电力系统在特定运行条件下以可接受的水平提供稳定、可靠的电力供应的能力。
随着社会经济的快速发展和人们对电力需求的不断增长,电力系统的可靠性评估研究成为一个重要的课题。
本文将探讨电力系统的可靠性评估研究以及其对电力系统运行的重要性。
一、电力系统的可靠性评估方法为了评估电力系统的可靠性,研究者们提出了多种可靠性评估方法。
最常用的方法包括:失效模式和影响分析(FMEA)、故障模式和效应分析(FMECA)、可靠性块图分析(RBD)等。
这些方法可以用于分析电力系统的故障模式和故障影响,评估系统在面对故障时的可靠性水平,并为系统的设计和运行提供参考。
FMEA是一种系统性的方法,用于识别和评估可能会导致系统失效的所有模式。
这种方法可以分析故障的潜在原因,确定故障的影响范围,并制定相应的改进措施。
FMECA是在FMEA的基础上增加了对故障效应的分析,通过评估故障对系统的影响程度来确定应对故障的优先级。
RBD是一种图形化的方法,用于分析系统中的可靠性。
它将系统抽象为一个由不同可靠性块组成的图形,通过计算这些可靠性块之间的可靠性参数,评估整个系统的可靠性水平。
这种方法可以用于在设计阶段对系统的安全性和可靠性进行评估,并指导系统的优化和改进。
除了这些常用的评估方法,还有一些新的方法在电力系统的可靠性评估研究中被提出。
例如,基于可靠性指标的评估方法可以通过测量和分析不同设备的可靠性参数,来评估电力系统的可靠性水平。
蒙特卡洛模拟方法可以通过模拟系统的运行过程,从而得出系统在不同条件下的可靠性水平。
二、电力系统可靠性评估的重要性电力系统的可靠性评估对确保电力供应的连续性和稳定性至关重要。
以下是可靠性评估的重要性的几个方面:1. 提高电力系统的稳定性:通过对电力系统的可靠性进行评估,可以找出系统中潜在的故障模式和影响,采取措施提高系统的抗干扰能力,进一步提高电力系统的稳定性。
2. 优化电力系统的设计和运行策略:通过可靠性评估,可以了解系统不同部件的故障模式和效应,为系统的设计和运行提供指导。
可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告(重新整理)编号: 密级:XXXXXX系统可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告2009年10月XXXXX可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告XXXXXX系统可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告拟制单位:拟制人:审核:会签:标准化:批准:XXXXX可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告辑要页摘要:该文档介绍了五性评估情况。
叙词: 可靠性维修性测试性保障性安全性负责人:拟制人:参加者:XXXXX可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告目次1 概述 ..................................................................... .. (1)1.1 任务来源 ..................................................................... ....................................................1 1.2 产品功能和组成 ..................................................................... ........................................1 1.3 研制过程 ..................................................................... ....................................................1 2 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性工作概况 (1)3 可靠性评估 ..................................................................... ...................................................2 3.1 可靠性定量要求 ..................................................................... ........................................2 3.2 可靠性定性评价 ..................................................................... ........................................2 3.3 可靠性预计 ..................................................................... ................................................2 3.3.1 基本可靠性预计模型 ..................................................................... ..............................2 3.3.2 基本可靠性框图 ..................................................................... .....................................2 3.3.3 基本可靠性计算 ..................................................................... .....................................3 3.4 定量评估 ..................................................................... ....................................................3 3.4.1 数据来源 ..................................................................... .................................................3 3.4.2 故障定义 ..................................................................... .................................................3 3.4.3 累积工作时间及故障数 ..................................................................... ..........................4 3.4.4 可靠性评估公式 ..................................................................... .....................................4 3.4.5 可靠性评估结果 ..................................................................... .....................................4 4 维修性(含测试性)评估 ..................................................................... ............................4 4.1 维修性定量要求 ..................................................................... . (4)4.2 维修性(含测试性)设计评价 ..................................................................... .................44.3 维修性预计 ..................................................................... ................................................5 4.3.1 维修性预计方法 ..................................................................... .....................................5 4.3.2 维修活动 ..................................................................... .................................................5 4.3.3 预计模型 ..................................................................... .................................................5 4.3.4 XXXXXX系统的功能层次 ..................................................................... .....................6 4.3.5 维修性预计结果 ..................................................................... .....................................6 5 保障性评估 ..................................................................... ...................................................6 5.1 使用保障评价 ..................................................................... ............................................6 5.2 维修保障评价 ..................................................................... .. (7)1XXXXX可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告5.3 资源保障评价 ..................................................................... ............................................7 6 安全性评估 ..................................................................... ...................................................8 7 结论 ..................................................................... (10)2XXX可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性评估报告 1 概述1.1 任务来源研制任务来源于《》,合同编号:。
!1325%G%Street%NW%Suite%600%Washington,%DC%20005%202:400:3000%|% %!!September 22, 2020VIA ELECTRONIC FILINGMs. Christine E. LongRegistrar & Board Secretary Ontario Energy Board27th Floor 2300 Yonge Street Toronto, ON M4P 1E4Re: North American Electric Reliability CorporationDear Ms. Long:The North American Electric Reliability Corporation (“NERC”) hereby submits Notice of Filing of the North American Electric Reliability Corporation of Amendments to the Northeast Power Coordinating Council Regional Standard Processes Manual. NERC requests, to the extent necessary, a waiver of any applicable filing requirements with respect to this filing.Please contact the undersigned if you have any questions concerning this filing.Respectfully submitted,/s/ Lauren Perotti Lauren PerottiSenior Counsel for the North American Electric Reliability Corporation!!ONTARIO ENERGY BOARDOF THE PROVINCE OF ONTARIONORTH AMERICAN ELECTRIC ) RELIABILITY CORPORATION )NOTICE OF FILING OF THENORTH AMERICAN ELECTRIC RELIABILITY CORPORATION OF AMENDMENTS TO THE NORTHEAST POWER COORDINATING COUNCIL REGIONAL STANDARD PROCESSES MANUALMarisa HechtCounselNorth American Electric ReliabilityCorporation1325 G Street, N.W., Suite 600Washington, D.C. 20005202-400-3000*********************Counsel for the North American ElectricReliability CorporationSeptember 22, 2020TABLE OF CONTENTSI.!NOTICES AND COMMUNICATIONS ................................................................................ 2! II.!PROPOSED NPCC RSPM ..................................................................................................... 2! III.!NPCC AND NERC APPROVALS FOR PROPOSED AMENDMENTS ............................. 3!ATTACHMENTSATTACHMENT 1: Amended Northeast Power Coordinating Council Regional Standard Processes Manual – CleanATTACHMENT 2: Amended Northeast Power Coordinating Council Regional Standard Processes Manual – RedlineONTARIO ENERGY BOARDOF THE PROVINCE OF ONTARIONORTH AMERICAN ELECTRIC )RELIABILITY CORPORATION )NOTICE OF FILING OF THENORTH AMERICAN ELECTRIC RELIABILITY CORPORATION OF AMENDMENTS TO THE NORTHEAST POWER COORDINATING COUNCILREGIONAL STANDARD PROCESSES MANUALThe North American Electric Reliability Corporation (“NERC”) hereby provides notice of the revised Northeast Power Coordinating Council (“NPCC”) Regional Standard Processes Manual (“RSPM”).1 The NPCC RSPM is a “Regional Entity Rule.”2As described in greater detail in Section II of this filing, NPCC made several revisions to its RSPM to align with the NERC Standard Processes Manual errata process, clarify the intent of language, and remove outdated references.Attachments 1 and 2 to this filing are clean and redlined versions, respectively, of the proposed revised NPCC RSPM.1Unless otherwise designated, all capitalized terms shall have the meaning set forth in the Glossary of Terms Used in NERC Reliability Standards, https:///files/Glossary_of_Terms.pdf.2Regional Entity standard development procedures are no longer maintained as an exhibit to the Regional DelegationAgreements. NERC maintains an up-to-date copy of each Regional Entity’s standard development procedure on its website at: /AboutNERC/Pages/Regional-Entity-Delegation-Agreements.aspx.I.!NOTICES AND COMMUNICATIONSNotices and communications with respect to this filing may be addressed to the following:Marisa HechtCounselNorth American Electric Reliability Corporation1325 G Street, N.W.Suite 600Washington, D.C. 20005202-400-3000*********************Edward SchwerdtPresident and Chief Executive Officer Northeast Power Coordinating Council 1040 Avenue of the Americas10th FloorNew York, NY 10018212-840-1070******************II.!PROPOSED NPCC RSPMThe currently effective version of the NPCC RSPM, Version 1, was submitted on September 23, 2014. Appendix C of the NPCC RSPM provides that the RSPM will be reviewed for possible revision at least once every five years or more frequently, if needed. Consistent with this provision, NPCC reviewed its RSPM in 2019 and made a number of revisions to update the document.Most substantively, NPCC revised Section 8 of its RSPM regarding the process for correcting errata in a regional Reliability Standard. Specifically, NPCC revised the process so that the NPCC Regional Standards Committee approves errata for regional Reliability Standards that already received NPCC Board of Directors approval. In Version 1 of the NPCC RSPM, the errata approval would go to the NPCC Board of Directors. This change in Version 2 aligns the NPCC process for correcting errata more closely with the NERC Standard Processes Manual Section 12 process for correcting errata.3 Additionally, NPCC made other clarifying changes within Section 8 of its RSPM.3The NERC Standard Processes Manual is available athttps:///FilingsOrders/us/RuleOfProcedureDL/SPM_Clean_Mar2019.pdf.NPCC’s review also resulted in several clarifying changes throughout the NPCC RSPM. NPCC updated links and references to documents that were outdated, among others. These minor changes appear in redline in Attachment 2 of this filing.III.!NPCC AND NERC APPROVALS FOR PROPOSED AMENDMENTS The revised NPCC RSPM was posted on the NPCC website for regional ballot body comments from September 11, 2019 through October 26, 2019. An extended ballot period was conducted from December 17, 2019 through February 25, 2020. The revised RSPM achieved 96% approval with 81.65% quorum and received no negative ballots with comments. In accordance with NPCC RSPM, STEP 2.5.B.2, the revised NPCC RSPM was approved by the NPCC Board of Directors on May 6, 2020.The NPCC RSPM was posted on the NERC website for industry stakeholder comment from June 15, 2020 through July 29, 2020. There were two sets of responses received, both indicating that the NPCC RSPM continues to meet the criteria to be open, inclusive, balanced, and transparent and to provide for due process. The NERC Board of Trustees approved the amendments to the NPCC RSPM at its August 20, 2020 meeting.Respectfully submitted,/s/ Marisa HechtMarisa HechtCounselNorth American Electric Reliability Corporation1325 G Street, N.W., Suite 600Washington, D.C. 20005202-400-3000*********************Counsel for the North American Electric Reliability Corporation Date: September 22, 2020ATTACHMENTS 1 and 2。
北美电力系统2002—2012年可靠性评估报告介绍
2004-3-17 中宏数据库
摘要:2003年12月北美电力可靠性协会(NERC)公布了2003~2012年北美电力系统可靠性评估报告,内容有5部分:今后10年(含2003年)电力供需及输电可靠性情况;对影响未来可靠性的关键问题进行讨论;各地区对可靠性的评估。
关键词:电力系统;可靠性评估;负荷预测;美国
1、高峰负荷增长情况
美国今后10年高峰负荷年均增长率将为1.9%,加拿大为1.1%。
在过去10年,美国的这一数字为2.4%(夏季),加拿大为1.4%(冬季)。
而美国的发电能力在未来10年内预计增加14%(与2002年比),年均增长率为1.4%。
当然,由于当今电力市场有诸多不确定因素,这一数字可能有变。
此外,各地区的发展也不平衡。
今后新增发电机组主要是燃气机,今后用电量的增长,美国的基本值将为每年增加1.8%,高值为2.3%,低值为1.4%。
加拿大的相应数据为1.3%,2.8%及—0.4%。
由此看出无论用电量的增长或高峰负荷的增长都将高于新增发电容量的增长。
因此发电容量的裕度将不断减少,这对电力系统可靠运行不利。
但从另一方面看,美国前几十年都将发电容量的裕度定在很高的水平上,这符合长远和整体利益。
因此在今后5年内,美国电力系统的发电备用裕度总体上仍可维持在20%以上。
美国的输电建设近年一直迟后于电源建设,这一趋势还将继续下去。
预计今后10年美国230kV及以上的输电线路只能增加6.5%,年均增长率仅为0.65%。
在今后10年输电线路的增长中,预计后5年的增加量比前5年要少1倍。
可见,现在反复出现的输电限制,未来将更为严重和广泛。
为使输电线能继续在允许的安全极限内运行可以采取2项措施:一是市场运营人员使用当地微增定价法确定电价(LMP),用经济激励机制影响电力调度,缓解过载线路的压力;另一措施是采用输电负载卸减法(TLR),逐步卸除电力负荷。
在美国东部地区的电力可靠性协调员往往采取第2项措施,以保持电网可靠性。
TLR法也能影响电力调度。
美国将输电负载卸减事件按严重程度分为5级。
记录在案的5级卸负荷在1997年仅为几次,至2003年11月14日已升至50余次。
2影响可靠性的关键问题
本报告对可靠性的评估由NERC的10个成员单位进行,并向NERC提出报告,而NERC只对影响电力系统可靠性的一些共性问题进行讨论。
2.1电源问题
电力改革前,特许经营公用电业的电力公司必须满足本营业区内电力用户的需求,这是一项责任。
放松管制后,对电源建设的投资是一项经济活动,投资人不承担满足某地电力用户需求这一责任。
投资人分析电力市场提供的种种信号,进行投资决策,这些信号不仅是电力需求量,更重要的是看经济上的激励因素,燃料价格的稳定性及将电力由电源点送到用户处须解决的技术、经济和法律等各种问题。
在北美大陆各地的开放性电源开发市场已遇到了许多不同的问题,造成有些地区新电源富裕,有些地区新电源不足,总体上看,新电源少于新需求。
电力公司由于安全等级下降,贷款困难,影响了新项目的投资及对现有设施的维修,进而也影响了电力系统的可靠性。
2.2输电问题
如前所述,近年美国输电建设落后于发电建设,2001年41.8GW的发电容量尚有39亿美元的输电投资,而到2002年57.7GW的发电容量仅有38亿美元的输电投资。
报告中列举了新建输电项目遇到的各类困难,并指出实施一个输电项目的关键在于管理当局的批准。
2.3电力系统问题及其评述
2.3.1发电和输电计划的协调问题
目前北美地区正采取不同措施,以确保有足够的发电和输电能力满足负荷需求,其中有传统的垂直一体化的公用电力公司实施的方法,也有依靠市场力量实施的或主要依靠法规实施的方法。
垂直一体化的公用电力公司按管理机关的要求在特许经营的地域内建电厂,满足用户需求。
而另一些电力企业如PJM公司(PJM为宾夕法尼亚、新泽西及马里兰3州的互联电力系统)、纽约电力联营组织及新英格兰电力联营组织等,都以区域为基础协调资源的计划工作。
电力改革后,对同一电厂的出线和输电线路的研究是独立进行的,与电源建设的研究在时间上可能相差几个月,也可能相差几年。
电厂可能最终不建,这使输电服务的研究更困难。
此时对输电的投资会趋向迟后于发电建设,从而形成发电、输电匹配不佳。
区域输电组织(RTO)或独立系统运营者组织(ISO),作为运行控制机构,应提出发、输电资源必须有充裕性(adequacy)的要求,并协调发输电计划。
2.3.2短路电流问题
当前接入输电系统的电厂增加,使短路电流显著增大。
计算表明,有些系统中超高压变电站的短路电流可达80—100kA。
但是只有有限的厂商目前能提供切断115kV和
230kV63kA以上故障电流的断路器,目前还没研制出切断500kV63kA以上故障电流及在任何电压等级上切断80kA以上故障电流的设备。
为了限制短路电流有时只能改造变电站接线,而这往往会影响整个输电系统在发生事故时的性能。
另一方面,对现有变电站的母线和接地系统做重大改造是十分困难的,有时甚至是根本不可能的。
此外,当短路电流大于63kA时,许多硬件,如电缆、线夹、阻燃工作服及作业距离也要考虑耐受63kA以上电流的问题。
2.3.3频率摆动问题
近年通过观察和实测发现系统频率摆动对系统失去电源更敏感,而不是更迟钝。
过去10年内,频率改变0.1Hz所需要的发电量变化平均每年减少70MW,其原因还不清楚。
随着技术的进步,如依据现代电厂的模块结构,运行人员可以随负荷变化启停机组,而不像传统发电机组,即使出力不满时也都维持运转。
在用户方面,一些重工业如炼铝、轧钢厂的减少,降低了电力系统的惯性。
此外,为适应环保的要求,发电机组的调节装置并不像过去那样紧随系统频率变化而动作,只有发生大的偏移时才进行调节。
有证据表明,欧洲多年来允许频率变化±0.5Hz,并未损害系统运行。
北美电力可靠性协会频率摆动工作组也得出同样的结论,并于2002年向运行委员会提出了报告。
但是对不同地点发电机组间的相角问题及发展大直流输电系统将出现什么问题还需进一步研究,以避免在大的互联系统中出现频率摆动问题。
2.3.4环保问题
若按环保要求传统的矿物燃料发电厂大量退役,则相应的输电线路也将部分失效,且新建输电线路将遇到征地、筹资等诸多困难。
兴建天然气发电厂时输气管路建设同样也有诸多难题需要解决。
新的环保标准将促使电力工业提高污染排放标准,并采用更先进的污染控制技术,改进运行方式,改进发电能源构成,加快老机组退役,而与此同时必须保持电力系统有足够的容量裕度,保证系统可靠运行。
3北美各地区的可靠性评估
北美各地区的可靠性水平参差不齐,各有特色。
沿伊利湖的电力环流经常妨碍密歇根系统稳定地从安大略省进口电力,为此正在安装相角调节器(PAR),希望藉此改善美、加间电力转送能力。
德洲电力系统一直比较成功地保持稳定运行。
若发现利用市场机制不能有效控制稳定运行时,就临时采取“命令和控制手段(commandandcontroltools)”。
德洲约有60%的发
电容量使用天然气做燃料。
2003年2月下旬因天然气供应减少曾影响发电出力,为此曾启动第一步紧急缩减电力供应计划(EECP)。
为防止类似情况再现,将鼓励油/气双用发电。
佛罗里达系统协调委员会(FRCC)和大西洋中区委员会(MAAC)的发电和输电容量预计都能满足备用裕度标准。
MAAC的特点是包含PJM一个系统,而PJM直属联邦能源管理委员会管辖。
PJM与邻近地区的调度机构密切协调,交换信息,能实时评估输电网的运行可靠性。
大陆中部联合电力系统(MAPP)的发电容量低于应有的备用裕度,但在今后10年内预计不会发生容量短缺。
各电力公司宣称将新增2700MW机组,其中多数为燃气蒸汽发电。
MAPP的输电系统将满足可靠性要求,预计在电力市场中能有较高的利用率,同时保持安全极限。
加州电力工业的改建工作使未来发电容量的充裕度增加许多不定因素。
在2003年-2010年仅计划增加7100MW,而其中5900MW是在2003年-2007年期间增加的,此时的容量裕度为13%。
在2008年-2012年期间计划增加的容量仅1200MW,相应的容量裕度仅7.7%(不计由其它地区进口的电力)。
作者:徐永禧来源:《国际电力》2004年第1期)。