电力系统可靠性

电力系统可靠性 1、1996年1月 19日，北京近 1/4城区停电。

2003年8月 14日，北美东北部、中西部和加拿大东部联合电网大面积停电

2006年7月 1日，中国河南电网大停电事故。

2、停电事故与自然因素有关，也与管理、设备质量和网架结构有关。

3、电力系统可靠性管理：

是提高电力系统可靠性水平、保证电力系统安全稳定运行的行之有效的管理模 式，是进一步加强电力企业管理、增强企业核心竞争力的内在需要，同时也是提 升企业在电力市场中服务水平的需要，将为电力企业效益最大化奠定坚实的基础。

4、供电系统可靠性管理：是电力可靠性管理的重要组成部分，也是电力监管的一 项重要内

容。

5、英国可靠性标准与准则

（1）（ 1964）《国家标准故障和停电报表》 ：开展系统故障频率、原因及停电持续 时间的统计分析，及负荷特性、停电损失和提高可靠性的费用及经济效益的研究。 （2）（ 1975）《全国设备缺陷报表》 ：规定了供电系统中的各种电力设备缺陷统一 的含义、分类及填报方法。 （3）（1978）《供电安全导则》。

【补充： 英国供电系统可靠性指标分类：年统计指标、趋向性指标。

目的：a、获取并传递供电系统设备运行的可靠性资料； b 、为研究供电系统发生故障时的性能提供资料； c 、为编制供电系统运行、控制、检修和维护方式提供可靠性资料； d 、提出数据明确而统一的供电标准； e 、指出进一步提高可靠性水平的必要性。 英国供电系统可靠性指标既有事故和停电的统计报表，又有设备缺陷统计报表以及供电 安全导则；既有反映充裕度的指标，又有安全性指标。 因此，英国供电系统建立的指标全面反映了对用户的综合服务质量、故障和预安排停电 的状况、系统和设备的性能以及系统外部可能带来的影响等各方面。 】

6、 日本电力系统可靠性管理的特点（在应用方面） ：

从供电系统结构、故障停电和作业停电三方面采取措施，对不同电压等级的供 电系统、不同用户要求和施工、检修的需要规定了不同的系统结构，建立了一整 套提高供电系统可靠性措施。

7、 1983、1984年，加拿大学者 R.比林顿出版《工程系统可靠性评估》和《电力 系统可

靠性评估》专著。

8、 电网规划设计中的可靠性准则： 分类：技术性准则和经济性准则；确定性准则和概率性

准则。

补充： 1） “ N-1 ”相关准则：“ N-1 ”准则及类似规则是规划设计阶段最基本和最常见的可靠性准则， 属于确定性的技术准则。 2） 充裕度相关准则：属于确定性的技术准则，与“ N-1 ”相关准则有共同之处，但其范围比 “ N-1 ”相关准则更加广泛。充裕度准则不仅要求系统能够满足单个元件发生故障时保持系统 的稳定性和可靠性，还要求为系统留有一定的裕量，以应对意外情况的发生。 3） 经济性准则：优点：不必规定任何可靠性指标的限定值，而得到经济上的总体最优化；缺 点：某些用户停电损失的定义和对某些重大停电损失的估算非常困难。 】

9、 稳定性相关准则：

当电网发生严重故障时，系统可以通过低频低压减载、切断网络线、解列等方 式对自身进行保护。当发生严重故障时，电网的规划设计应当确保在合理的操作 下，系统应当能够稳定运行，对可靠性的影响也能够维持在一定程度之上。

10、 供电系统可靠性统计方式：基于用户、基于配电变压器、基于功率或电量。

11、 我国电力可靠性管理体系

可靠性管理中心 1 （一级）

1 国家电网公司 （二级）

甲省电力公司 1 （三级）

1 A市供电分公司 （四级）

X供电所 生技科 调度科（五级） 12、大扰动安全稳定标准分三级： 第一级故障：单一故障（概率较高） 第二级故障：单一

严重故障（较低） 第三级故障：多重严重故障（很低） 相应三道防线： 第一道防线：在单一故障下，由继电保护装置快速切除故障元件，保证电力系统 暂态稳定且不损失负荷。 第二道防线：在单一严重故障下，采用稳定控制装置及措施，确保在发生大扰动 情况下电力系统的稳定性，在这一过程中允许损失部分的负荷。 第三道防线：当电力系统遇到多重严重故障而稳定破坏时，必须防止系统崩溃， 并尽量减少系统损失，此时可米取失步解列、频率及电压紧急控制 措施，防止大面积停电。 【补充： 电网规划中，一般要求是满足“ N-1 ”原则，即超高压、高压和中压系统失去任何一回进线或 一台降压变压器时，都不损失负荷。 】

13、中国电力可靠性管理文件

1）电力可靠性管理暂行方法，国经贸电力 [2000]970 号， 2000，国家经贸委

2）输变电设施可靠性评价规程， DL/T837 —2003,2003，国家经贸委

3）供电系统用户供电可靠性评价规程， DL/T836 —2003,2003，国家经贸委 14、我国的供电系统可靠性管理工作存在的不足之处：

（1）可靠性指标分析深度不够，不能挖掘设备、管理、人员素质等深层次的问 题。 （2）可靠性标准的制定与形式的发展还存在一定的差距。 （3）对现有可靠性研究成果的转化应用工作开展不充分。 （4）忽略可靠性数据真实性、准确性和完整性。 【补充： 低压用户供电系统及其设施：指由公用配电变压器二次侧出线套管外引线开始至低压用户计

量收费点为止范围内所构成的配电网络，其设施为连接至接户线为止的中间设施。 】

15、可靠性的经典定义：一个元件、一台设备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，是衡量产品质量和系统功能的重要指标。

16、概率论用于可靠性定义：元件、一台设备或一个系统在预定时间内和规定条 件下完成其

规定功能的概率。即应用概率来测量和计算可靠性。

17、1）可靠性工程：将可靠性工程的一般原理和分析方法与电力系统实际问题相 结合就形

成了电力系统可靠性这门学科，目前已渗透到电力系统规划、设计、制 造、建设安装、运行和管理等各方面，并得到广泛的应用。 2）电力系统可靠性：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 用户提供

电能的能力的量度。对电力系统可靠性评价，就是通过一套定量指标来 量度电力供应部门向用户提供连续不断地、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。 3）充裕性：指电力系统在同时考虑到设备计划检修停运及非计划停运情况下，能 够保证连

续供给用户总的电能需求量的能力，这时不应该出现主要设备违反容量 定额与电压越限的情况。即静态可靠性。 4）安全性：电力系统经受住突然扰动并且不间断地向用户供电的能力。即动态可 靠性。

18、电力系统可靠性管理：

从系统的观点出发，制定定量评价指标或准则，按照既定的可靠性目标，对 电力设备及电力系统全寿命周期中的各项工程技术活动进行规划、组织、协调、 控制与监督，在协调可靠性与经济性基础上，对电力系统可靠性进行综合评价， 并提出改进和提高可靠性水平的具体措施，组织或协调有关部门加以落实，从而 实现全面的质量管理和全面的安全管理。

19. 供电系统用户可靠性：指一个供电系统对其用户持续供电的能力。

20. 浴盆曲线及其三个阶段（图见附页）

最初阶段（ 0 - t 1）：称为早起故障期，是由于设计、制造和装配上的缺陷以及运行 人员不熟练而造成设备故 障发生较多的时期，因而故障率较高； 第二阶段 （t 1- t 2）：是由于各种偶然的原因引起故障的偶发故障期，故障率大致为 常数，近似平行于时间轴直线，数值较小； 第三阶段（t 2 - %）：是由于设备部件老化、疲劳和磨损等原因进入损耗期，故障 率随时间的增长而迅速上升。

21. MTTF 和 MTTR 的中英文全称及含义（公式见附页）

MTTF ：设备的平均无故障持续工作时间

MTTR ：平均修复时间

22. 可靠性框图化简（见附页） 23. 设备共同模式故障停运、相关模式故障停运 共同模式故障停运：有一种共同的外部原因

而造成两台及以上设备同时故障停运 的模式。在这种模式中设备故障事件之间是不独立的。 最典型例子：同杆架设的双回路由于同一外部原因（如杆塔倒塌）而同时 停运。 相关模式故障停运：由于相关原因而同时造成几台设备故障停运。 典型的例子： 1）一回线路故障停运后，引起系统潮流分布发生变化而导致 另外一条或多条线路因为过载也很快随之故障停运。 2）变电站母线故障致使与其相连的线路都同时停运。

24．《城市配电网规划设计导则》对用户连续供电的可靠程度要满足电网供电安全 准则和用

户用电程度两个目标

25. 供电系统应满足的供电安全 N-1 准则

（ 1）高压变电站中失去任何一回进线或一台降压变压器时，不损失负荷，必须保 证向下一级电网供电，通常 35kv 及以上的变电站主变压器，进线回路应按“ N-1 准则进行设计，至少达到双电源及以上要求； （ 2）高压配电网中一条架空线或一条电缆，或变电站中一台降压变压器发生故障 停运时，要求做到： ① 在正常情况下，不损失负荷； ② 在计划停运情况下，又发生故障停运时，允许部分用户停电，但应在规定时间 内恢复供电。 （ 3）中压配电网中一条架空线或一条电缆，或变电站中一台降压变电器发生故障 停运时： ① 在正常情况下，除故障段外应不停电，并不得发生电压过低和设备不允许的过 负荷； ② 在计划停运情况下，又发生故障停运时，允许用户部分停电，但应在规定时间 内恢复供电。 （4）在低压配电网中， 当一台变压器或低压线路发生故障时， 允许部分用户停电， 待故障修复后恢复供电。

26. 备用电源的定义：全备用、部分备用、保安备用和检修备用 全备用：指故障后备用电

源能满足用户全部生产或生活的最高负荷。 部分备用：指故障后能解决用户部分主要及必需的生产和生活的负荷。 保安备用：指故障后只解决保证安全的一些必要备用电源 ，如消防、紧急照明、 排气、水泵、电梯、人员安全、生产上的保安措施，以及保护设备的

安全措施等。 检修备用：指供电设备全部停电时，作为检修施工使用的电源

27. 可靠性统计的基本要求：及时性、准确性、完整性

【补充：用户分为：低压用户、中压用户、高压用户 】

28. 供电系统的四个状态（停电性质分类见附页）

（1）供电状态。用户随时可以从供电系统获得所需电能的状态。 （2）停电状态。用户不能从供电系统获得所需电能的状态。 （3）对用户的不拉闸限电，视为等效停电状态 （4）自动重合闸重合成功或备用电源自动投入成功，不应视为对用户停电。