1、電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院第5章 電力系統(tǒng)規(guī)劃的可靠性評價方法概述 電力系統(tǒng)規(guī)劃的可靠性評價方法電氣設(shè)備可靠性分析方法 發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃的可靠性評價流程 電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性分析流程 電氣主接線的可靠性分析流程電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院5.1 5.1 概述概述1.1.電力系統(tǒng)可靠性概念電力系統(tǒng)可靠性概念 可靠性理論是可靠性理論是以產(chǎn)品的壽命特征作為主要研究對以產(chǎn)品的壽命特征作為主要研究對象的一門新興的邊緣學(xué)科，它涉及到基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科象的一門新興的邊緣學(xué)科，它涉及到基礎(chǔ)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和管理科學(xué)的許多領(lǐng)域。學(xué)和管理科學(xué)的許多領(lǐng)域。 其產(chǎn)生和發(fā)展的背

2、景其產(chǎn)生和發(fā)展的背景是社會的需要，與科學(xué)技術(shù)是社會的需要，與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其與電子技術(shù)的發(fā)展是分不開的。能帶來巨的發(fā)展，尤其與電子技術(shù)的發(fā)展是分不開的。能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。大的經(jīng)濟(jì)效益。 經(jīng)典定義：經(jīng)典定義：一個元件，一臺設(shè)備或一個系統(tǒng)在預(yù)一個元件，一臺設(shè)備或一個系統(tǒng)在預(yù)定時間內(nèi)和規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的能力。定時間內(nèi)和規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的能力。 電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院電力系統(tǒng)可靠性：電力系統(tǒng)可靠性：電力系統(tǒng)按可接受的電力系統(tǒng)按可接受的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和所需和所需的的數(shù)量數(shù)量不間斷地向用戶提供電能的能力度量。不間斷地向用戶提供電能的能力度量。電力系統(tǒng)的

3、可靠性評價：電力系統(tǒng)的可靠性評價：通過一套定量指標(biāo)，來度量電通過一套定量指標(biāo)，來度量電力供應(yīng)企業(yè)向用戶提供連續(xù)不斷的、質(zhì)量合格的電力的能力供應(yīng)企業(yè)向用戶提供連續(xù)不斷的、質(zhì)量合格的電力的能力，包括對系統(tǒng)充裕性和安全性兩方面的衡量。力，包括對系統(tǒng)充裕性和安全性兩方面的衡量。充裕性充裕性 是指電力系統(tǒng)在同時考慮到設(shè)備計劃檢修停運及非是指電力系統(tǒng)在同時考慮到設(shè)備計劃檢修停運及非計劃停運情況下，能夠保證供給用戶總的電能需求量的能計劃停運情況下，能夠保證供給用戶總的電能需求量的能力。也稱為力。也稱為靜態(tài)可靠性靜態(tài)可靠性。安全性安全性 是指電力系統(tǒng)經(jīng)受住突然擾動并且不間斷地向用戶是指電力系統(tǒng)經(jīng)受住突然擾動并

4、且不間斷地向用戶供電的能力，也稱為供電的能力，也稱為動態(tài)可靠性。動態(tài)可靠性。在電力系統(tǒng)規(guī)劃階段對規(guī)劃方案通常是作靜態(tài)可靠在電力系統(tǒng)規(guī)劃階段對規(guī)劃方案通常是作靜態(tài)可靠性評估。性評估。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院在電力系統(tǒng)規(guī)劃和改造建設(shè)過程中，通過對系統(tǒng)在電力系統(tǒng)規(guī)劃和改造建設(shè)過程中，通過對系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計方案的供電可靠性進(jìn)行定量評估分析，規(guī)劃設(shè)計方案的供電可靠性進(jìn)行定量評估分析，并以此作為并以此作為規(guī)劃方案之間的比較依據(jù)規(guī)劃方案之間的比較依據(jù)，可以有效，可以有效地指導(dǎo)電力系統(tǒng)規(guī)劃工作。地指導(dǎo)電力系統(tǒng)規(guī)劃工作。通過可靠性分析計算，不僅可以找出系統(tǒng)中存在通過可靠性分析計算，不僅

5、可以找出系統(tǒng)中存在的的薄弱環(huán)節(jié)薄弱環(huán)節(jié)，還可以知道可能將要采取的、提高，還可以知道可能將要采取的、提高供電可靠性的措施供電可靠性的措施實施的效果實施的效果如何。通過對比措如何。通過對比措施實施前后系統(tǒng)的可靠性程度，才能為最后的決施實施前后系統(tǒng)的可靠性程度，才能為最后的決策提供更為科學(xué)的依據(jù)。策提供更為科學(xué)的依據(jù)。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院2.2.電力系統(tǒng)可靠性評價指標(biāo)：電力系統(tǒng)可靠性評價指標(biāo)： 用數(shù)值大小來表示各方面用數(shù)值大小來表示各方面性質(zhì)的量性質(zhì)的量?？梢詮某晒Φ挠^點也可以從失敗的觀點出發(fā)?？梢詮某晒Φ挠^點也可以從失敗的觀點出發(fā)。 概率指標(biāo)：概率指標(biāo)：主要指系統(tǒng)

6、正常工作或發(fā)生故障的概率。如：主要指系統(tǒng)正常工作或發(fā)生故障的概率。如：系統(tǒng)可用度，電力不足概率等。系統(tǒng)可用度，電力不足概率等。 頻率指標(biāo)：頻率指標(biāo)：主要指系統(tǒng)在單位時間內(nèi)發(fā)生故障的平均次數(shù)。主要指系統(tǒng)在單位時間內(nèi)發(fā)生故障的平均次數(shù)。 時間指標(biāo)：時間指標(biāo)：主要指電力系統(tǒng)發(fā)生故障的平均持續(xù)時間。主要指電力系統(tǒng)發(fā)生故障的平均持續(xù)時間。如如系統(tǒng)首次故障的平均持續(xù)時間、兩次故障之間的平均持續(xù)系統(tǒng)首次故障的平均持續(xù)時間、兩次故障之間的平均持續(xù)時間、故障平均持續(xù)時間等。時間、故障平均持續(xù)時間等。 期望值指標(biāo)：期望值指標(biāo)：如電力系統(tǒng)在單位時間內(nèi)發(fā)生故障的天數(shù)如電力系統(tǒng)在單位時間內(nèi)發(fā)生故障的天數(shù)期望值，期望值，

7、以及電力系統(tǒng)由于故障而減少供電量的期望值。以及電力系統(tǒng)由于故障而減少供電量的期望值。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院3.3.可靠性分析計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及來源可靠性分析計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及來源1 1）電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)備電氣參數(shù)）電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)備電氣參數(shù)。2 2）可靠性參數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)）可靠性參數(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)3 3）電力設(shè)備倒閘操作時間等）電力設(shè)備倒閘操作時間等4 4）電力系統(tǒng)自動化配置情況）電力系統(tǒng)自動化配置情況以上數(shù)據(jù)可向電力企業(yè)及管理相關(guān)部門獲取。以上數(shù)據(jù)可向電力企業(yè)及管理相關(guān)部門獲取。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院按照數(shù)據(jù)的性質(zhì)可以分為：按照數(shù)據(jù)的性質(zhì)可以分為

8、：確定性數(shù)據(jù)和隨機(jī)性確定性數(shù)據(jù)和隨機(jī)性數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)。確定性數(shù)據(jù)包括：確定性數(shù)據(jù)包括：線路阻抗和導(dǎo)納、載流容量、發(fā)線路阻抗和導(dǎo)納、載流容量、發(fā)電機(jī)組參數(shù)、系統(tǒng)矯正措施、負(fù)荷重要性等；電機(jī)組參數(shù)、系統(tǒng)矯正措施、負(fù)荷重要性等；隨機(jī)型數(shù)據(jù)包括隨機(jī)型數(shù)據(jù)包括：各種裝置的故障和維修參數(shù)等。：各種裝置的故障和維修參數(shù)等。按照數(shù)據(jù)的類型可以分為：按照數(shù)據(jù)的類型可以分為：電氣參數(shù)、可靠性參電氣參數(shù)、可靠性參數(shù)、系統(tǒng)運行性參數(shù)和經(jīng)濟(jì)性參數(shù)等。數(shù)、系統(tǒng)運行性參數(shù)和經(jīng)濟(jì)性參數(shù)等。 電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院4.4.可靠性分析計算基礎(chǔ)方法可靠性分析計算基礎(chǔ)方法解析法：解析法：將各種約束條件進(jìn)行

9、簡化，建立數(shù)將各種約束條件進(jìn)行簡化，建立數(shù)學(xué)模型數(shù)值求解。學(xué)模型數(shù)值求解。模擬法：模擬法：用統(tǒng)計學(xué)規(guī)律研究系統(tǒng)行為，利用用統(tǒng)計學(xué)規(guī)律研究系統(tǒng)行為，利用采樣實驗等方法進(jìn)行研究。采樣實驗等方法進(jìn)行研究。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院電力系統(tǒng)可靠性評估：電力系統(tǒng)可靠性評估：目的：目的：對系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，采取措對系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析，采取措施減少故障造成的影響。對可靠性投資與響應(yīng)帶施減少故障造成的影響。對可靠性投資與響應(yīng)帶來的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析，以確定合理的可靠來的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合分析，以確定合理的可靠性水平，并使電力系統(tǒng)的綜合效益達(dá)到最佳。性水平，并使電力

10、系統(tǒng)的綜合效益達(dá)到最佳。 手段：手段：確定可靠性目標(biāo)，應(yīng)用評估手段，確定故確定可靠性目標(biāo)，應(yīng)用評估手段，確定故障準(zhǔn)則，并對電力系統(tǒng)故障嚴(yán)重性作出估計。障準(zhǔn)則，并對電力系統(tǒng)故障嚴(yán)重性作出估計。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院 在工程實際中按照電力生產(chǎn)過程及結(jié)構(gòu)特性，在工程實際中按照電力生產(chǎn)過程及結(jié)構(gòu)特性，一般將電力系統(tǒng)分為發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)等主一般將電力系統(tǒng)分為發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)等主要環(huán)節(jié)。要環(huán)節(jié)。 相應(yīng)地，對電力系統(tǒng)可靠性進(jìn)行評估也可以相應(yīng)地，對電力系統(tǒng)可靠性進(jìn)行評估也可以分為分為發(fā)電系統(tǒng)可靠性發(fā)電系統(tǒng)可靠性、輸電系統(tǒng)可靠性輸電系統(tǒng)可靠性、配電系配電系統(tǒng)可靠性統(tǒng)可靠性

11、、發(fā)電廠和變電站電氣主接線可靠性發(fā)電廠和變電站電氣主接線可靠性等等方面。方面。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院規(guī)劃系統(tǒng)的可靠性評估主要規(guī)劃系統(tǒng)的可靠性評估主要工作任務(wù)：工作任務(wù)： 1.1.對未來的電力系統(tǒng)和電能電量進(jìn)行預(yù)測，收集對未來的電力系統(tǒng)和電能電量進(jìn)行預(yù)測，收集設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)；設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)； 2.2.制定可靠性準(zhǔn)則和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定可靠性準(zhǔn)則和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)評估系評估系統(tǒng)性能統(tǒng)性能，識別識別系統(tǒng)的系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)薄弱環(huán)節(jié)； 3.3.選擇優(yōu)化方案。選擇優(yōu)化方案。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院5.2 電氣設(shè)備可靠性分析方法1.1

12、.設(shè)備故障特性及有關(guān)指標(biāo)設(shè)備故障特性及有關(guān)指標(biāo)1 1）設(shè)備故障率設(shè)備故障率(t(t ) )定義如下：定義如下： 設(shè)備設(shè)備偶發(fā)偶發(fā)故障期的故障期的故障率故障率，一般為常數(shù)，一般為常數(shù)設(shè)備運行的總時間設(shè)備的故障次數(shù)tTttTtPttUUt1lim)(0電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院2 2）設(shè)備可靠度定義如下：）設(shè)備可靠度定義如下：3 3）設(shè)備不可靠度及其概率密度函數(shù)定義如下）設(shè)備不可靠度及其概率密度函數(shù)定義如下：4 4）設(shè)備平均持續(xù)工作時間）設(shè)備平均持續(xù)工作時間MTTFMTTFtTPtRU)(tetR)(tTPtFUU)(dttdFttTtPttfUUtU)(1lim)(0

13、001)(dtetdtttfMTTFtU電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院2.2.設(shè)備的修復(fù)特性及其指標(biāo)設(shè)備的修復(fù)特性及其指標(biāo)1 1）設(shè)備修復(fù)率）設(shè)備修復(fù)率 ( (t t ) ) 2 2）設(shè)備未修復(fù)度）設(shè)備未修復(fù)度3 3）設(shè)備平均修復(fù)時間）設(shè)備平均修復(fù)時間 設(shè)備修復(fù)度設(shè)備修復(fù)度tTttTtPttDDt1lim)(0設(shè)備維修的總時間設(shè)備的修復(fù)次數(shù)tDDetTPtM)()(tDDetTPtF1)(1MTTR電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院3.3.設(shè)備的狀態(tài)概率設(shè)備的狀態(tài)概率 在可靠性評估中，人們往往更加關(guān)注設(shè)備在可靠性評估中，人們往往更加關(guān)注設(shè)備或系統(tǒng)在穩(wěn)

14、態(tài)時的可靠性狀況?；蛳到y(tǒng)在穩(wěn)態(tài)時的可靠性狀況。 根據(jù)實際需要，建立的設(shè)備狀態(tài)模型有根據(jù)實際需要，建立的設(shè)備狀態(tài)模型有 二狀態(tài)模型二狀態(tài)模型：只考慮工作和故障兩種狀態(tài)。：只考慮工作和故障兩種狀態(tài)。 三狀態(tài)模型三狀態(tài)模型：工作、故障和計劃檢修三種狀態(tài)。：工作、故障和計劃檢修三種狀態(tài)。舉例：例舉例：例5-15-1電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院 馬爾科夫過程馬爾科夫過程是一種典型的是一種典型的隨機(jī)過程隨機(jī)過程。該過程是研究一個。該過程是研究一個系統(tǒng)（如一個地區(qū)、一個工廠）的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)移的理論。系統(tǒng)（如一個地區(qū)、一個工廠）的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)移的理論。它是通過對不同狀態(tài)的初始概率及狀態(tài)之

15、間的轉(zhuǎn)移概率的它是通過對不同狀態(tài)的初始概率及狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移概率的研究，來確定狀態(tài)的變化趨勢，從而達(dá)到對未來進(jìn)行預(yù)測研究，來確定狀態(tài)的變化趨勢，從而達(dá)到對未來進(jìn)行預(yù)測的目的。也稱為的目的。也稱為“無后效性隨機(jī)過程無后效性隨機(jī)過程” 馬爾科夫過程有馬爾科夫過程有兩個基本特征兩個基本特征：一是一是“無后效性無后效性”，即事物將來的狀態(tài)及其出現(xiàn)的概率的大，即事物將來的狀態(tài)及其出現(xiàn)的概率的大小，只取決于該事物現(xiàn)在所處的狀態(tài)，而與以前時間的狀小，只取決于該事物現(xiàn)在所處的狀態(tài)，而與以前時間的狀態(tài)無關(guān)；態(tài)無關(guān)；二是二是“遍歷性遍歷性”，是指不管事物現(xiàn)在處于什么狀態(tài)，在較長，是指不管事物現(xiàn)在處于什么狀態(tài)，在較長

16、時間內(nèi)，馬爾科夫過程逐漸趨于穩(wěn)定狀況，而且與初始狀時間內(nèi)，馬爾科夫過程逐漸趨于穩(wěn)定狀況，而且與初始狀況無關(guān)。況無關(guān)。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院5.3 5.3 發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃的可靠性評價流程發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃的可靠性評價流程一一、基本概念、基本概念1.1.發(fā)電系統(tǒng)可靠性發(fā)電系統(tǒng)可靠性，是指評估統(tǒng)一并網(wǎng)運行的全部，是指評估統(tǒng)一并網(wǎng)運行的全部發(fā)電機(jī)組，按可接受的標(biāo)準(zhǔn)及期望數(shù)量，滿足電發(fā)電機(jī)組，按可接受的標(biāo)準(zhǔn)及期望數(shù)量，滿足電力系統(tǒng)負(fù)荷需求的能力的度量。力系統(tǒng)負(fù)荷需求的能力的度量。2.2.研究發(fā)電系統(tǒng)可靠性的研究發(fā)電系統(tǒng)可靠性的主要目標(biāo)主要目標(biāo) 確定電力系統(tǒng)確定電力系統(tǒng)為保證充足的

17、電力供應(yīng)所需的為保證充足的電力供應(yīng)所需的發(fā)電容量。發(fā)電容量。發(fā)電容量分為：發(fā)電容量分為：靜態(tài)容量靜態(tài)容量指對系統(tǒng)所需容量的長期估計，可考指對系統(tǒng)所需容量的長期估計，可考慮為裝機(jī)容量。慮為裝機(jī)容量。運行容量運行容量為滿足一定負(fù)荷水平所需實際容量的為滿足一定負(fù)荷水平所需實際容量的短期估計。短期估計。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院3.3.孤立系統(tǒng)孤立系統(tǒng) 孤立系統(tǒng)又稱孤立系統(tǒng)又稱單母線系統(tǒng)單母線系統(tǒng)或或單地區(qū)系統(tǒng)單地區(qū)系統(tǒng)。 研究時采用單母線模型，即假定任一電源的可用發(fā)研究時采用單母線模型，即假定任一電源的可用發(fā)電容量都能夠不受限制地供到任一負(fù)荷點上，線路是完全電容量都能夠不

18、受限制地供到任一負(fù)荷點上，線路是完全可靠的，如同所有發(fā)電機(jī)和所有負(fù)荷都接在同一母線上?？煽康?，如同所有發(fā)電機(jī)和所有負(fù)荷都接在同一母線上。4.4.孤立系統(tǒng)的發(fā)電可靠性估計孤立系統(tǒng)的發(fā)電可靠性估計 基本步驟基本步驟 建立機(jī)組停運容量的概率模型建立機(jī)組停運容量的概率模型容量模型容量模型； 建立負(fù)荷的概率模型建立負(fù)荷的概率模型負(fù)荷模型負(fù)荷模型； 合并合并機(jī)組機(jī)組容量模型與負(fù)荷模型容量模型與負(fù)荷模型，（找出容量與，（找出容量與負(fù)荷的差距）得到電力系統(tǒng)容量適應(yīng)性的概率模負(fù)荷的差距）得到電力系統(tǒng)容量適應(yīng)性的概率模型，求電力系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。型，求電力系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣

19、與信息工程學(xué)院二、發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃的可靠性評價指標(biāo)二、發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃的可靠性評價指標(biāo)1.1.電力不足時間概率電力不足時間概率LOLPLOLP ：定義為一天：定義為一天( (或一年或一年) )內(nèi)由于發(fā)電設(shè)備故障造成電力系統(tǒng)發(fā)電量不能滿內(nèi)由于發(fā)電設(shè)備故障造成電力系統(tǒng)發(fā)電量不能滿足負(fù)荷需求量的時間概率。足負(fù)荷需求量的時間概率。發(fā)電機(jī)容量模型可確定停運容量的概率，而負(fù)荷模發(fā)電機(jī)容量模型可確定停運容量的概率，而負(fù)荷模型可確定不同停電容量導(dǎo)致的負(fù)荷停電時間。型可確定不同停電容量導(dǎo)致的負(fù)荷停電時間。如負(fù)荷模型采用的是日最大負(fù)荷曲線，取的是一天如負(fù)荷模型采用的是日最大負(fù)荷曲線，取的是一天中的最大負(fù)荷，則電力不足概率

20、單位為中的最大負(fù)荷，則電力不足概率單位為“天天/ /天天”。如負(fù)荷模型采用的是年最大負(fù)荷持續(xù)曲線，取的是如負(fù)荷模型采用的是年最大負(fù)荷持續(xù)曲線，取的是每天的最大負(fù)荷，則電力不足概率單位為每天的最大負(fù)荷，則電力不足概率單位為“天天/ /年年”。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院2.2.電力時間不足期望值電力時間不足期望值LOLELOLE（天（天/ /年）年） ：表示某一：表示某一時間內(nèi)時間內(nèi)( (如一年如一年) )，由于發(fā)電設(shè)備故障造成發(fā)電系，由于發(fā)電設(shè)備故障造成發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量小于負(fù)荷需求量的天數(shù)期望值。統(tǒng)發(fā)電量小于負(fù)荷需求量的天數(shù)期望值。3.3.電量不足期望值電量不足期望值E

21、ENSEENS （MWhMWh/ /年）年） ：負(fù)荷停電的：負(fù)荷停電的停電量期望值，它是計算發(fā)電系統(tǒng)停電損失的一停電量期望值，它是計算發(fā)電系統(tǒng)停電損失的一個重要指標(biāo)。個重要指標(biāo)。3.3.頻率指標(biāo)頻率指標(biāo)（次（次/ /天或次天或次/ /年）年）某段時間內(nèi)負(fù)荷停電的平均次數(shù)。某段時間內(nèi)負(fù)荷停電的平均次數(shù)。4.4.時間指標(biāo)時間指標(biāo)( (小時小時/ /次次) )負(fù)荷每次停電的平均持續(xù)時間。負(fù)荷每次停電的平均持續(xù)時間。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院發(fā)發(fā)電電系系統(tǒng)統(tǒng)規(guī)規(guī)劃劃方方案案的的可可靠靠性性評評價價流流程程電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院5.4 5.4

22、電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性評價方法電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性評價方法1.1.概念：電網(wǎng)包括輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)。概念：電網(wǎng)包括輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)。輸電系統(tǒng)可靠性輸電系統(tǒng)可靠性是指發(fā)電廠和高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，但不是指發(fā)電廠和高壓輸電網(wǎng)絡(luò)，但不包括負(fù)荷點在內(nèi)的整個輸電系統(tǒng)及設(shè)備按照可接包括負(fù)荷點在內(nèi)的整個輸電系統(tǒng)及設(shè)備按照可接受標(biāo)準(zhǔn)及期望值滿足用戶電力及電能需求能力的受標(biāo)準(zhǔn)及期望值滿足用戶電力及電能需求能力的度量。度量。配電系統(tǒng)可靠性配電系統(tǒng)可靠性是指從供電點到用戶，包括變電所、是指從供電點到用戶，包括變電所、高低壓線路及接戶線在內(nèi)的整個配電系統(tǒng)及設(shè)備高低壓線路及接戶線在內(nèi)的整個配電系統(tǒng)及設(shè)備按照可接受標(biāo)準(zhǔn)及期望值滿足用戶電

23、力及電能需按照可接受標(biāo)準(zhǔn)及期望值滿足用戶電力及電能需求能力的度量。求能力的度量。輸配電系統(tǒng)可靠性評價中輸配電系統(tǒng)可靠性評價中主要評估充裕度（靜態(tài)可主要評估充裕度（靜態(tài)可靠性）靠性），它通過可靠性指標(biāo)來體現(xiàn)。，它通過可靠性指標(biāo)來體現(xiàn)。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院2.2.判別準(zhǔn)則：判別準(zhǔn)則：主要是以電網(wǎng)能否將發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能安全主要是以電網(wǎng)能否將發(fā)電系統(tǒng)發(fā)出的電能安全可靠地送到電力用戶作為可靠性準(zhǔn)則?？煽康厮偷诫娏τ脩糇鳛榭煽啃詼?zhǔn)則。在對電網(wǎng)規(guī)劃的靜態(tài)可靠性進(jìn)行評價時，判別準(zhǔn)則如下：在對電網(wǎng)規(guī)劃的靜態(tài)可靠性進(jìn)行評價時，判別準(zhǔn)則如下：(1)(1)一條線路或變壓器故障停運時

24、，電網(wǎng)沒有發(fā)生故障停電一條線路或變壓器故障停運時，電網(wǎng)沒有發(fā)生故障停電的情況。的情況。(2)(2)兩條線路或兩臺變壓器同時發(fā)生故障或相繼停運時兩條線路或兩臺變壓器同時發(fā)生故障或相繼停運時, ,電網(wǎng)電網(wǎng)沒有發(fā)生負(fù)荷停電的情況。沒有發(fā)生負(fù)荷停電的情況。(3)(3)一條線路或一臺變壓器處于計劃檢修狀態(tài)的同時，另外一條線路或一臺變壓器處于計劃檢修狀態(tài)的同時，另外一條線路或變壓器發(fā)生故障停運時，電網(wǎng)沒有發(fā)生負(fù)荷停一條線路或變壓器發(fā)生故障停運時，電網(wǎng)沒有發(fā)生負(fù)荷停電的情況。電的情況。(4)(4)一條母線故障停運時，電網(wǎng)沒有發(fā)生負(fù)荷停電的情況。一條母線故障停運時，電網(wǎng)沒有發(fā)生負(fù)荷停電的情況。(5)(5)一臺

25、發(fā)電機(jī)故障停運時，電網(wǎng)沒有發(fā)生負(fù)荷停電的情況。一臺發(fā)電機(jī)故障停運時，電網(wǎng)沒有發(fā)生負(fù)荷停電的情況。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院3. 3. 電網(wǎng)規(guī)劃可靠性評價指標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃可靠性評價指標(biāo)1 1）電力不足時間概率電力不足時間概率LOLPLOLP ( (單位：天單位：天/ /天天) )定義為：電網(wǎng)某日在某一負(fù)荷水平下由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)定義為：電網(wǎng)某日在某一負(fù)荷水平下由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，或設(shè)備檢修及故障停運，而引起供電能不合理，或設(shè)備檢修及故障停運，而引起供電能力不足造成用戶停電的概率。力不足造成用戶停電的概率。2 2）平均供電可靠率平均供電可靠率ASAIASAI定義為研究期間由電網(wǎng)供

26、電的用戶的可用小時數(shù)與定義為研究期間由電網(wǎng)供電的用戶的可用小時數(shù)與總的要求的供電小時數(shù)之比?？偟囊蟮墓╇娦r數(shù)之比。3 3）電力時間不足期望值電力時間不足期望值LOLELOLE( (單位：天單位：天/ /期間期間) )定義為：研究期間內(nèi)，電網(wǎng)在不同負(fù)荷水平下由于定義為：研究期間內(nèi)，電網(wǎng)在不同負(fù)荷水平下由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理或設(shè)備檢修及故障停運而引起供電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理或設(shè)備檢修及故障停運而引起供電不足造成用戶電不足造成用戶停電時間的平均值停電時間的平均值。 電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院4 4）電力不足頻率）電力不足頻率LOLF LOLF （單位：次（單位：次/ /期間）期間

27、）研究期間內(nèi)，由于供電不足造成用戶停電的研究期間內(nèi)，由于供電不足造成用戶停電的平平均次數(shù)均次數(shù)。5 5）電力不足持續(xù)時間）電力不足持續(xù)時間LOLDLOLD（單位為單位為: :天天/ /次）次）研究期間內(nèi)，每次停電的平均時間。研究期間內(nèi)，每次停電的平均時間。6 6）電網(wǎng)的電量不足期望值）電網(wǎng)的電量不足期望值EENSEENS（單位：單位：kWkWh h/ /期間）期間）使用戶得不到供電的缺電量的平均值使用戶得不到供電的缺電量的平均值. .電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性評價流程電網(wǎng)規(guī)劃的可靠性評價流程電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院5.5

28、 5.5 變電站電氣主接線可靠性評價變電站電氣主接線可靠性評價發(fā)電廠和變電所的電氣主接線系統(tǒng)一般包括以下發(fā)電廠和變電所的電氣主接線系統(tǒng)一般包括以下電力元件：電力元件：母線、變壓器、斷路器、電壓互感器、隔離開關(guān)以母線、變壓器、斷路器、電壓互感器、隔離開關(guān)以及繼電保護(hù)和自動裝置等輔助設(shè)備。及繼電保護(hù)和自動裝置等輔助設(shè)備。發(fā)電廠和變電所的發(fā)電廠和變電所的電氣主接線可靠性是指電氣主接線可靠性是指：在組：在組成主接線系統(tǒng)的成主接線系統(tǒng)的元件可靠性指標(biāo)已知元件可靠性指標(biāo)已知和和可靠性準(zhǔn)可靠性準(zhǔn)則給定的條件下則給定的條件下，整個主接線系統(tǒng)按可靠性準(zhǔn)則，整個主接線系統(tǒng)按可靠性準(zhǔn)則滿足供電點電力和電量需求能力的

29、度量。滿足供電點電力和電量需求能力的度量。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院研究發(fā)電廠和變電所的電氣主接線系統(tǒng)的可靠性研究發(fā)電廠和變電所的電氣主接線系統(tǒng)的可靠性時，一般假定：時，一般假定： 某一某一電源點為起點電源點為起點，且假定電源點完全可靠。，且假定電源點完全可靠。以某以某二次母線二次母線( (低壓母線低壓母線) )為終點為終點，分析和計算由，分析和計算由起點到終點的可靠性指標(biāo)。起點到終點的可靠性指標(biāo)。 因為電氣主接線系統(tǒng)的元件較多，為減少工因為電氣主接線系統(tǒng)的元件較多，為減少工作量通常需要作出以下假設(shè)：作量通常需要作出以下假設(shè)：電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣

30、與信息工程學(xué)院(1)(1)元件的故障是元件的故障是獨立獨立的；的；(2)(2)元件的連續(xù)工作時間、修復(fù)時間、計劃檢修時間元件的連續(xù)工作時間、修復(fù)時間、計劃檢修時間和倒閘操作時間均和倒閘操作時間均服從指數(shù)分布服從指數(shù)分布；(3)(3)不考慮元件的過負(fù)荷；不考慮元件的過負(fù)荷；(4)(4)一般只考慮一般只考慮單一故障單一故障，某些情況下至多考慮到二，某些情況下至多考慮到二重故障，忽略二重以上故障；重故障，忽略二重以上故障；(5)(5)繼電保護(hù)的影響計入到斷路器的可靠性數(shù)據(jù)中；繼電保護(hù)的影響計入到斷路器的可靠性數(shù)據(jù)中；(6)(6)多數(shù)情況下，通常把電力元件作為多數(shù)情況下，通常把電力元件作為可修復(fù)元件可

31、修復(fù)元件來來處理，電氣主接線系統(tǒng)作為處理，電氣主接線系統(tǒng)作為可修復(fù)系統(tǒng)可修復(fù)系統(tǒng)來處理。來處理。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院 電氣主接線可靠性估計的判別準(zhǔn)則可以根據(jù)具體情況，分別采用以下三種判別準(zhǔn)則：可以根據(jù)具體情況，分別采用以下三種判別準(zhǔn)則：(1)(1)不出現(xiàn)全站停電事故，即變電站不出現(xiàn)全站停電事故，即變電站至少有一條至少有一條出線出線能得到連續(xù)供電。能得到連續(xù)供電。(2)(2)變電站中指定的變電站中指定的若干條出線若干條出線能得到連續(xù)正常能得到連續(xù)正常( (沒沒有負(fù)荷停電有負(fù)荷停電) )供電。供電。(3)(3)變電站的變電站的所有出線所有出線都必須能得到連續(xù)正常都必須能得到連續(xù)正常( (沒有沒有負(fù)荷停電負(fù)荷停電) )供電。供電。電力系統(tǒng)規(guī)劃 第5章 湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院電氣主接線可靠性評價的基本步驟電氣主接線可靠性評價的基本步驟(1)(1)定義系統(tǒng)的范圍，定義系統(tǒng)的范圍，列出列出它包含的它包含的元件元件；(2)(2)給出給出每個元件的故障率、修復(fù)率、計劃檢修率和每個元件的故障率、修復(fù)率、計劃檢修率和停運時間等停運時間等參數(shù)參數(shù)；(3)(3)定義定義系統(tǒng)