发输电系统可靠性评估述评

发输电系统可靠性评估述评郭琦，任惠，于晓军

（华北电力大学电力工程系 071003）

摘要：发输电系统可靠性评估是当前电力系统可靠性研究的前沿性课题。本文介绍了发输电系统可靠性评估的目的和意义，综述了发输电系统可靠性评估的主要方法，最后展望了可靠性评估的发展方向和值得进一步研究的问题。

关键词：发输电系统；可靠性评估；蒙特卡罗法

0 前言

电力系统不断向高电压、远距离、大容量方向发展，系统规模越来越大，在提高经济的同时，安全可靠性的问题也变得更为突出。特别是近几年的几次大停电事故，造成了巨大的经济损失和社会影响，引起了人们对可靠性研究的重视。在电力系统可靠性研究中，发输电组合系统，又称为大电力系统，是统一调度的公用电力系统的一个组成部分[1]。主要包括电源、输电线路、联络线以及它们的相关设施，承担着生产电能和将电能输送到负荷中心的重要任务。发输电系统一旦故障将有可能造成大面积停电事故，并可能会造成严重的社会、经济、政治影响。对发输电系统进行有预见性的可靠性评估，发现系统薄弱环节，不但能为电力部门的设备运行、维护及维修提供指导意见，而且还能为电力公司的投资决策提供重要的参考信息，因此，发输电组合系统的可靠性评估已成为世界各国许多学者孜孜不倦的研究课题。

自从1969年国际知名学者 R. Billinton 教授关于这个领域的第一篇学术论文[2]问世以来，各国可靠性领域的研究学者经过近四十年的不断努力，发输电组合系统可靠性评估在计算模型、评估方法和工程应用等方面取得了一系列成果。本文对现有发输电系统可靠性评估方法的发展概况及主要方法进行了介绍，综述了发输电系统可靠性评估的研究现状及存在的问题，并对它的应用前景进行了展望。

1 可靠性评估的发展阶段

国内外对于电力系统可靠性评估的研究大致经历了三个阶段：确定性评估、概率性评估和风险评估。确定性评估只重视最严重的事故如“N-1”原则，其确定性的系统运行方式过于保守，不能反映电力系统行为、负荷变化以及元件故障等方面的概率属性[3]；概率评估方法考虑了事故发生的概率，但并未考虑事故造成的经济损失，没有很好地协调安全与经济两者的关系；风险评估方法的优势在于不只辨识事故发生的可能性，而且要识别这些事件后果的严重程度，将事故发生的概率与产生的后果，如经济损失等结合起来，将风险与效益联系起来，定量地反映了系统的经济安全指标[4]。

发输电系统可靠性评估包括充裕性和安全性两个方面。充裕性是指发输电系统在系统内发、输、变电设备额定容量和电压波动允许限度内，考虑元件的计划和非计划停运及运行约束条件下连续地向用户提供电力和电能量需求的能力；安全性是指发输电系统经受突然扰动并不间断地向用户提供电力和电能量的能力，突然扰动是指突然短路或失去非计划停运的系统元件[5]。目前，发输电系统可靠性评估技术的工程应用成果主要集中在充裕性研究。发输电系统充裕性评估包括三部分的计算：系统状态选取；系统状态分析；可靠性指标的累计。系统状态分析包括对选定的系统状态进行潮流计算，以确定系统是否违背运行约束(节点电压约束和线路容量约束)，如违反，则进行校正控制，若系统仍不能恢复到安全状态将进行负荷削减。安全性评估是对发输电系统动态特性所进行的评估，涉及到电力系统稳定评价，包含以下三个方面的内容：(1)选择导致暂态稳定失去的主要因素作为随机变量(2)建立随机变量的概率模型(3)计算失去系统稳定的概率性指标。由于，安全性分析的计算复杂程度远远大于充裕性，国内外对安全性问题的研究还处于起步和探索阶段，还有很多工作需要展开。

2发输电系统可靠性评估的方法

由于发输电组合系统考虑的因素较多，如网络结构、电压质量、功率角、元件的响应过程等，使得计算极为复杂。发输电系统可靠性评估的两个基本方法分别是解析法和模拟法。

2.1解析法[6]

在解析法中，故障状态的选择是通过故障枚举法来实现的。即通过故障枚举首先选择一个停运状态，对此停运状态进行评价(潮流计算)；然后用预

先建立的事故准则判断该状态是否属于事故状态，如果属于事故状态就进行优化校正控制，采用相应的补救措施在进行判断，若仍然属于事故状态，则估计该事故状态可能引起的后果；最后计算该状态对可靠性指标的影响。重复所有的故障状态，就能得到所求的可靠性指标。一般情况下，系统故障停运状态选择是按某种逻辑逐个地选择，例如可以首先检验所有单重偶发事故，继而是双重偶发事故，直至所有的状态检验完毕。解析法的主要优点是：物理概念清楚；模型精度高。主要不足在于：计算量随着系统规模的增大而急剧增大；不易处理相关事件；只能考虑一个或有限个负荷水平。

2.2蒙特卡罗模拟法

蒙特卡罗法在可靠性评估中有三种基本的抽样方法：(1)状态抽样法；(2)元件状态持续时间抽样法(3)系统状态转移抽样法。其评估的基本步骤为：建立负荷和元件状态的概率分布模型；利用蒙特卡罗模拟随机选择元件的状态，并由元件状态确定系统状态；对每个系统状态进行分析；统计可靠性指标。由于蒙特卡罗法采用抽样的方式，模拟随机出现的各种系统状态，并从大量的模拟实验结果中统计出系统的可靠性指标，其模拟次数与系统规模无关，蒙特卡罗模拟法能够搜索出大量的运行方式和故障模式，并可处理多重、相关和连锁故障[5]，特别适合分析大型电力系统，因此日益受到人们的重视并已成为一种重要的理论方法。但蒙特卡罗方法存在计算精度与计算时间的矛盾，即获得精度较高的可靠性指标需要进行长时间的模拟计算。为解决这个矛盾，一些学者提出了采用重要抽样法[7]、分层抽样法[8]、控制变量法[9]等技术减少计算量。2.3其他方法

目前，随着可靠性理论的发展，许多专家学者提出了一些新的评估算法。为了提高可靠性评估的速度，不少学者提出了将解析法和蒙特卡罗法相结合的方法，充分利用两者的优点，取长补短，加快了评估的速度。文献[10]通过解析法和蒙特卡罗模拟法的结合来减少每次状态的评估时间，在用蒙特卡罗法采样完毕后，利用解析法判断该状态是否属于可能引起系统切负荷的故障状态，如果是这种状态才进行发电机出力的优化调整；如果不是可能切负荷的状态，立刻转到下一次抽样，加快了计算速度，而且该方法很容易与其他减小方差的技术结合。

在可靠性评估中，故障潮流和削减负荷计算占了绝大部分计算时间。文献[11]用网流规划进行发输电系统的可靠性评估，网流规划是针对网络拓扑特性提出来的一种数学规划方法，也是线性规划中专门处理网络问题的一种特殊算法，利用网络在特定状态下的最大流代替系统中的潮流分布，通过最小割集求得系统能够提供的最大有功负荷，当割集容量小于系统有功负荷时，认为系统处于故障状态，以此作为故障状态的筛选判据，从而简化了交流潮流和负荷削减的计算，提高了计算速度。但是这种方法没有考虑元件故障后系统实际的响应过程，只考虑系统最大可能的响应极限，这种方法反映的是一个规划网络可能达到的固有可靠性，没有考虑电压及系统实际潮流约束，评估结果偏于乐观。

文献[12-14]将神经网络引入到发输电系统的可靠性评估中，他们的基本思想是把神经网络应用于故障筛选过程，大大减少了评估的故障状态数，但是神经网络的训练过程需要花费大量的时间，并且当系统的运行方式改变或系统进行了扩建，神经网络需要重新进行训练。

文献[15]还提出了一种大电力系统可靠性评估的解析计算模型，该模型推导了大电力系统可靠性指标对元件可靠性参数的解析表达式，可靠性指标的解析表达式从全局反映了元件可靠性参数的变化对系统可靠性的影响，利用它不但可以高效精确地求取元件可靠性参数改变后的系统可靠性指标，避免了过去当系统状态改变时需要反复进行评估的弊端。而且可以直观地得到系统可靠性指标与元件可靠性参数之间的函数关系曲线，能够有效地找到钳制系统可靠性的瓶颈环节，有助于解决电力系统规划中需要反复进行可靠性评估时的计算时间瓶颈，在缓解计算灾方面取得较大进展。

基于串行计算的发输电系统可靠性评估方法因受到计算工具限制，不满足大规模实际工程计算的需求。近年来，并行计算机系统中的机群系统由于特有的优势受到越来越广泛的重视。并行计算是将多台计算机连接起来，共同解决串行计算难以解决的计算问题。因此采用并行计算方法是解决发输电系统可靠性评估技术难题的一条有效途径[16-18]。文献[16]利用个人计算机和以太网络构建并行计算平台，用低廉的硬件和消息传递并行编程环境实现了大电网可靠性交流潮流的并行计算。随着微机和网络设备性能的不断提高和价格的不断下降，并行计算的实用性和优越性将更加明显。

3可靠性指标

可靠性指标是用来评价电力系统可靠性的重

要依据，指标体系可分为负荷点指标和系统指标两类。前者针对具体负荷点而言，表征故障的局部影响；后者针对系统而言，从全局衡量故障对整个系统的影响。系统指标又分为基本指标和导出指标，导出指标具有标幺意义，可用于不同规模系统之间的相互比较[18]。文献[19]详细介绍了电力系统的可靠性指标体系，并且给出了这些指标的解析法和模拟法的计算公式。这些指标有：切负荷概率(LOLP)、切负荷频率(LOLF)、切负荷期望值(LOLE)、每次切负荷持续时间(LOLD)、负荷切除期望值(ELC)、电力不足期望值(EDNS)、电量不足期望值(EENS)、每次负荷切除值(ADNS)、系统切除电力指标(BPII)、系统切除电量指标(BPECI)、停电影响的严重性指标(SI)。

上述指标的不足是没有合理地考虑经济因素。目前我国正处于电力市场改革当中，原有的可靠性指标体系不能满足市场要求，还需要建立一些新的指标为将来的市场机制服务。

4 可靠性评估的发展方向

（1）电力系统概率安全性评估。由于电力系统暂态稳定的特点，模拟暂态稳定故障事件的概率和后果都比稳态的充裕度评估要复杂得多，其概率不仅取决于故障的位置和类型，而且取决于系统中所经历的扰动序列和继电保护方案，而后果评估要对大量的状态进行暂态稳定的模拟和影响分析[20-21]，因此与充裕度相比，安全性的研究仍不够成熟，目前还未能形成公认的理论及指标体系。文献[22]提出了发输电系统安全性评估的基本框架，并且提出了与充裕度指标相对应的基本概率、频率指标，同时提出了基于可靠性经济评估理论的系统暂态稳定性风险指标，为可靠性研究成果应用于电力市场提供了可能性。文献[23]提出了一种概率充分性和概率安全性的综合评估方法，采用概率抽样方法研究了各种随机运行方式和故障模式下组合电力系统稳定性和充分性的综合评估问题，建立了综合概率评估的数学模型，提出了新的系统状态定义框架和状态风险指标定义。文献[24]则从整体框架和概率模型细节两方面讨论了用蒙特卡罗法进行电力系统暂态稳定概率评估的方法，该方法已经在实际系统中得到了应用。随着电力市场的不断发展，基于风险的安全性评估方法在电力系统中也得到了越来越广泛的应用[25]。大电网可靠性评估、预警和决策理论的探索成为当前的研究热点。

（2）计及市场环境经济因素的可靠性评估。随着电力市场概念的引入，电力系统可靠性研究不断受到新的冲击，如何揭示电力系统可靠性背后所隐含的经济意义成为人们普遍关注的问题。

电力市场的不断发展对可靠性评估提出了新的要求，更多不确定因素的引入增加了分析难度。市场环境下可靠性评估首先要解决的问题就是可靠性费用的计算。可靠性费用指的是电力公司为保持和提高电力系统的可靠性水平所支付的费用[26]。国内外专家提出了许多方法，文献[27]提出了一种计算系统或者系统中某一负荷点的可靠性费用的方法。该文提出了等式：可靠性总费用=可靠性投资费用+停电损失费用，并且认为可靠性投资费用与停电损失费用的变化趋势相反，实际上是指当可靠性投资费用上升时，系统可靠性必然提高，而停电损失费用也必然会下降；反之，若可靠性投资费用下降，系统可靠性也会下降，那么停电损失费用就会上升；两种费用叠加的结果是可靠性总费用随着可靠性水平的变化呈U型曲线变化。该文还提出了用户停电损失费用函数(CDF)这个关键概念，为用户评估自身的可靠性价值以及在将来可能的可靠性市场中采取正确的市场策略提供了理论依据，具有非常重要的实用价值。文献[4]提出了适用于我们的停电损失几种停电损失评估方法。“平均电价折算倍数法”将因可靠性低造成的停电损失费用用当时的平均电价乘以折算倍数来估计。该方法可以对停电损失进行粗略估计，但是平均电价和折算倍数都会随社会经济的发展而不断变化，使得该方法有较大的局限性。“产电比”(ratio of output value to unit electric energy consumption)指某一时期、某一地区内GDP与消耗电能量之比，描述了该地区单位电能创造的经济效益，可以从宏观上作为停电损失的估计。文献[28]首次系统的提出了适合我国国情的电力系统用户停电损失调查方法—问卷调查法。该方法根据实际情况将用户分为居民用户与非居民用户两大类，并且根据用户特点探讨了调查问卷的具体内容，通过对问卷调查结果的统计与分析可以建立用户停电损失模型。文章所提的方法，对于我国可靠性研究有一定的参考价值。如何切合电网的实际情况采用适当的方法进行停电损失费用的估算，还需要进一步的研究。

在市场环境下，经济性和安全性不再表现为两个独立的指标，安全性将融入经济性中，事故后果评价不再单纯地用负荷切除量、停电持续时间等电气量表示，而需建立在经济分析的基础上，寻求安全可靠性与经济性的平衡[29]。文献[30]提出一种综合考虑可靠性因素的电网规划新方法，该方法将电

网的可靠性指标转化为经济指标，并将其作为目标函数一部分。该方法将缺电成本划分为静态和动态成本两部分，使得电网规划的数学模型更加完善，体现更广泛的社会经济效益。

基于“可靠性成本—效益问题”，以用户缺电成本的大小衡量可靠性效益高低，将规划的可靠性成本与可靠性效益统一在对电网的经济评估上。将可靠性和经济性相结合，根据成本—效益法则寻找最优方案的最优可靠性方法将是可靠性评估最重要的手段之一，也是目前可靠性研究的发展趋势。

在市场解除管制的情况下，传统指标体系中的LOLP等可能不再适用。传统可靠性指标是在电价固定不变的基础上来求取一段时间内的期望值，而在市场环境下，电价是时刻变化的，用户用电也必然受到影响，而这些问题都是传统的可靠性指标所不能考虑的；市场解除管制后，发电商独立营运，有可能因为电价太低和选择不供电，这样必然对系统造成影响也就使原来的可靠性指标失去意义[27]。文献[31]提出了一个新的指标—社会效益损失期望值LOSBE(loss of social benefit expectation)，并将它作为衡量可靠性价值的新标准。该指标基于社会效益最大化模型(SBM)和统计理论建立，可解决传统可靠性指标体系在市场条件下不再适用的问题。

总之，计及市场各参与方经济因素和系统安全可靠性的综合风险评估是未来电力系统发展的方向，也是可靠性评估的初衷。只有这样，才能使得作为各独立经济实体的各市场参与方自觉自愿地在追求自身经济利益的过程中采用保障电力系统安全可靠性的措施，也便于国家电力监管部门更好地保障和监管电力供应的可靠性。

5结论

对发输电系统进行有预见性的可靠性评估，发现系统薄弱环节，不但能为电力部门的设备运行、维护及维修提供指导意见,而且还能为电力公司的投资决策提供重要的参考信息。随着电力系统及电力市场的飞速发展，可靠性评估必将成为电力工程界最为关心的问题之一，在未来的电力系统中发挥越来越重大的作用。

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牛从直流输电工程直流测量系统可靠性分析

牛从直流输电工程直流测量系统可靠性分析 摘要：本文介绍了±500kV同塔双回牛从直流输电工程直流测量系统的组成，分别从工作原理、测量系统与控制保护连接的结构方面对牛从直流测量系统的可靠性进行探讨研究，同时与其他直流工程进行比较，指出牛从直流的直流测量系统非常可靠的，满足牛从直流安全稳定运行的要求，并提出直流测量系统运行维护要点。 关键词：牛从直流;直流测量系统;可靠性 牛从直流工程是南方电网首条同塔双回直流输电工程，最大输送容量达到6400MW。牛从直流直接影响整个南方电网的安全稳定运行，因此其对电力系统继电保护的动作速度要求越来越高，这就要求互感器具有良好的暂态响应特性，能真实、快速地反映一次故障信号，使继电保护装置能在暂态过程尚未结束前就正确动作，这对直流测量系统的可靠性要求更加苛刻[1，2]。本文将对牛从直流输电工程直流测量系统原理及可靠性进行探讨分析。 1.直流测量系统的组成 由于光电传输系统可用于电力系统重污秽、强噪声、强电磁场的测量环境中，并且结构简单，成本不高，在电力系统测量中，有非常明显的优势[3]，因此牛从直流工程直流的测量采用以光纤作为信号传输载体的光电传输系统。该系统主要由直流电压互感器和直流电流互感器以及相关的传输回路设备组成。 2.直流测量系统的工作原理 牛从直流采用的是有源式直流测量系统，其具有以下特点：一次侧存在电子线路且电子线路必须有电源支持才能正常工作;常规的传感元件与光纤通信技术结合;直流电流测量均采用光纤绝缘子作为绝缘介质[2，4]。 有源式光纤电流测量系统由直流分流器、空芯线圈、高压侧调制电路、高压侧光供电电源、光纤传输系统、低压侧解调电路等组成。分流器串联于被测直流线路上，将正比于被测直流电流的电压信号取出。同时，使用了空心线圈将线路上的谐波电流变换成与其微分信号成正比的电压信号。高压侧调制电路将这两路信号电压调制为光信号，经光纤传输至低压侧解调电路，还原为正比于被测直流电流的电压，经标定后得到直流电流及谐波电流值。 直流电压测量系统的直流分压器由高压臂和低压臂两部分组成，直流分压器的额定二次输出为50V。高压侧调制电路将分压器得到的信号电压调制为光信号，经光纤传输至低压侧解调电路，还原为高压侧的电压。 3.直流测量系统对控制、保护系统的影响

配电可靠性准则及规定

配电系统可靠性准则及规定 一、电力系统可靠性准则的一般概念 所谓电力系统可靠性准则，就是在电力系统规划、设计或运行中，为使发电和输配电系统达到所要求的可靠度满足的指标、条件或规定，它是电力系统进行可靠性评估所依据的行为原则和标准。 电力系统可靠性准则的应用范围为发电系统、输电系统、发输电合成系统和配电系统的规划、设计、运行和维修工作。 电力系统可靠性准则考虑的因素一般有：①电力系统发、输、变、配设备容量的大小；②承担突然失去设备元件的能力和预想系统故障的能力；③对系统的控制、运行及维护；④系统各元件的可靠运行；⑤用户对供电质量和连续性的要求；⑥能源的充足程度，包括燃料的供应和水库的调度；⑦天气对系统、设备和用户电能需求的影响等。其中①、②、⑥等因素可由规划、设计来控制，其余各因素则反映在生产运行过程之中。 电力系统可靠性准则按其所要求的可靠度获取的方法、考虑的系统状态过程及研究问题的性质不同，有以下几种不同的分类方法： 1.1. 概率性准则和确定性准则 电力系统可靠性准则按其要求的可靠度获取的方法，分为概率性准则和确定性准则。 （1）概率性准则。它是以概率法求得数字或参量来表示提供或规定可靠度的目标水平或不可靠度的上限值，如电力（电量）不足期望值或事故次数期望值。因此，概率性准则又称为指标或参数准则。此类准则又被构成概率性或可靠性评价的基础。 （2）确定性准则。它采取一组系统应能承受的事件如发电或输电系统的某些事故情况为考核条件，采用的考核或检验条件往往选择运行中最严重的情况。考虑的前提是如果电力系统能承受这些情况并保证可靠运行，则在其余较不严重的情况下也能够保证系统的可靠运行。因此，确定性准则又称为性质或性能的检验准则。此类准则是构成确定性偶发事件评价的基础。

架空输电线路运行可靠性分析与探讨

架空输电线路运行可靠性分析与探讨 发表时间：2018-10-17T10:36:08.173Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：陈广标 [导读] 摘要：电力设施建设是我国最重要的基础设施建设之一，是社会稳定发展和人民日常生活的基本保证。 （陕西西北火电工程设计咨询有限公司广州开发区分公司广东省广州市 51000） 摘要：电力设施建设是我国最重要的基础设施建设之一，是社会稳定发展和人民日常生活的基本保证。电力架空输电线路是电力传输的主要方式。只有保证输电线路的安全，才能保证电力的正常传输，特别是随着社会的快速发展，人们对电力的需求也在不断增加。这对输电线路的维护提出了更高的要求。有关部门应密切联系时代发展，从多方面加强输电线路的维护。 关键词：架空输电；线路运行；可靠性 引言 随着中国经济的持续快速发展，我国电力系统建设发展迅速。输电线路作为电力系统的重要组成部分，在输配电过程中起着重要的作用。由于架空输电线路的开场架设，区域环境差异很大，线路本身结构不确定，故障形成因素多，运行维护困难，容易发生故障。输电线路一旦发生故障，可能影响整个地区的供电安全，甚至造成不可估量的损失。因此，保证输电线路的安全运行是保证变电站和用户供电可靠性的基础和前提。架空输电线路运行中常见的故障有雷电故障、绝缘子故障、外力故障、鸟损故障、设计故障等。 1.架空输电线路运行维护的重要性 随着对供电和供电可靠性要求的不断提高，各种电力基础设施项目在全国范围内得到了大规模的实施。架空输电线路作为电力基础设施建设的重要内容，其规模也在不断扩大。架空输电线路具有造价低、工期短、技术要求低、维修方便等一系列优点。因此，除特殊情况外，架空输电线路通常是首选的。但由于架空线路暴露在野外，运行条件容易受到自然环境的影响，因此也存在一些不足。架空输电线路以其诸多优点在电力系统中得到了广泛的应用。在新形势下，电力系统也对架空输电线路提出了一系列的要求：架空输电线路必须保证供电的安全性和可靠性；?要保证供电质量好，才能实现经济供电。由于架空供电线路在露天环境中受外界环境的影响很大，在长期运行中经常发生故障。因此，有必要对架空输电线路进行科学的运行和维护，以满足电力系统和人们对电力需求的不确定性。 2.绝缘子故障原因及预防措施 2.1 绝缘子故障原因 绝缘子污闪的主要原因是在线路运行过程中，在雾、霜、小雨等湿度条件下，绝缘子表面覆盖着各种污秽物质，如粉尘、化学粉尘、盐类等。当污物溶解在水中形成电解质涂层时，或当含有导电特性的化学气体包围绝缘子时，绝缘子表面的泄漏电流增加。不同的灰分、盐密度比、不同的绝缘子结构对污闪电压都有影响。造成亚污染闪络的主要原因是在线路运行过程中，绝缘子表面覆盖着各种污秽物质，如粉尘、化学粉尘、盐类等，在一定的湿度条件下，如雾、霜或小雨，污垢会溶于水中。当电解质膜形成或含有导电特性的化学气体包围绝缘子时，绝缘子表面的泄漏电流增加。不同的灰分、盐密度比、不同的绝缘子结构对污闪电压都有影响。 2.2 防治措施 （1）采用盐浓度在线监测技术。光纤传感器传输和转换设备的盐浓度在线监测系统适用于绝缘子污秽监测，实现了运行绝缘子等效盐密度的在线连续测量。饱和盐浓度监测为电力系统运行设备污水区分布图的绘制和修改提供了可靠的依据，实时监测的盐密度值可使电力部门随时了解运行设备在监测点的累积污染情况。它可以指导电力部门清理输变电设备，实现输变电设备防污染工作的状态监测和动态维护。 （2）采用绝缘子防污闪涂覆技术。室温硫化硅橡胶（RTV）涂覆在绝缘体表面，在常温下固化成一层胶膜，与绝缘子表面紧密相连。它不仅具有与硅油和润滑脂相同的疏水性，而且具有较强的长周期疏水性，即RTV涂层的疏水性可以迁移到绝缘子污垢层的表面。由于绝缘子表面的污染逐渐形成，且RTV的疏水迁移时间不超过2h，疏水性可及时迁移到污垢层的表面。绝缘子表面凝结的水分难以连续渗透，大大提高了绝缘子的防污性能。 （3）使用复合绝缘子。与陶瓷和钢化玻璃绝缘材料不同的是，硅橡胶作为合成绝缘子的主要组成部分，即使在湿、脏的表面也能保持其疏水性和疏水性，从而限制了表面的泄漏电流。由于其体积小、重量轻、运输方便、机械强度高、维修方便等优点，得到了广泛的应用。 3.架空输电线路运行维护的有效措施 3.1防雷击与防污闪措施 为了有效地避免雷击对输电线路的影响，在架空输电线路的运行和维护中，必须做好以下工作：维护人员要定期检查输电线路的运行状态，及时更换性能不佳的绝缘子，确保接地装置的接地电阻符合安全标准，从而有效地消除安全隐患。对于雷击频繁的地区，必须能够在输电线路上安装智能励磁可控避雷器，在雷击前激发上游雷电先导，从而大大降低雷电云放电电流和感应过电压。最后，有效地减少了雷击对输电线路造成的危害。为了有效地解决同一塔双回路同时发生的跳闸故障，可以通过在同一塔内设置一个电路，并增加放电间隙横向极来实现。该放电间隙极由隔离器、氧化锌避雷器和电流互感器组成，能有效地保护输电线路。污闪问题可以从三个方面加以解决：第一，维护人员要做好绝缘子的清洗工作，提高绝缘子的防污性能。例如，绝缘体可以硅橡胶为原料，在输电线路外形成非击穿结构，改善输电线路的防污性能。第二，维修人员应能定期在输电线路上喷洒清洁剂，以便在保证输电线路正常运行的基础上进行净化工作。第三，维护人员可以通过在绝缘子表面涂上防污漆来提高其自清洁和防污性能，以减少污闪的发生。 3.2加强宣传，提高人们对输电线路的保护意识 随着电网规模的扩大，输电线路的长度也在不断增加，输电线路的分布范围也越来越宽，这给输电线路的运行和维护带来了很大的困难。因此，只有依靠相关电力部门，在线路运行维护工作的实施上还有些不足，还需要加大输电线路运行维护的宣传力度，充分利用媒体动员群众。通过新闻媒体，可以提升输电线路运行的重要性和相关法律，使人们意识到电力设施的保护。在宣传过程中，不仅要宣传有关法律法规，而且要结合具体情况，分析电力破坏的危险性，充分调动群众的力量，不仅要树立电力设施的自我保护意识，而且要建立专门的检察平台，积极打击犯罪分子。 3.3防外破措施 为了有效减少外力破坏对输电线路的影响，输电线路维修人员可以从四个方面积极开展维修工作：一是要加强对电力设施保护的宣

电力系统可靠性评估方法的分析

电力系统可靠性评估方法的分析 李朝顺 （沈阳电力勘测设计院辽宁沈阳 110003） 摘要：可靠性贯穿在产品和系统的整个开发过程，形成可靠性工程这门新兴学科。可靠性工程涉及原件失效数据的统计和处理、系统可靠性的定量评定、运行维护、可靠性和经济性的协调等各方面，是一门边缘科学，它具有实用性、科学性和实间性三大特点。其可靠性评估方法是可靠性研究领域一直探索的方向，本文对现有可靠性评估方法进行论述和分析，为可靠性工作者提供参考。 关键词：系统可靠性评估分析 1电力系统可靠性概述 可靠性（Reliability）是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定条件下完成规定功能的能力。可靠度则用来作为可靠性的特性指标，表示元件可靠工作的概率，可靠度高，就意味着寿命长，故障少，维修费用低；可靠度低，就意味着寿命短，故障多，维修费用高。 现代社会对电力的依赖越来越大，电能的使用已遍及国民经济及人民生活的各个领域，成为现代社会的必需品。电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助设施，按规定的技术经济要求组成的一个统一系统。发电厂将一次能源转换为电能，经过输电网和配电网将电能输送和分配给电力用户的用电设备，从而完成电能从生产到使用的整个过程。电力系统的基本结构如图1所示。 图1电力系统基本结构图 60年代中期以后，随着电力工业的发展，可靠性工程理论开始逐步引入电力工业，电力系统可靠性也应运而生，并逐步发展成为一门应用学科，成为电力工业取得重大经济效益

的一种重要手段。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，并得到了广泛的应用，

如图2所示。 图2可靠性工程在电力系统中的应用 所谓电力系统可靠性，就是可靠性工程的一般原理和方法与电力系统工程问题相结合的应用科学。电力系统可靠性包括电力系统可靠性工程技术与电力工业可靠性管理两个方面。电力系统可靠性实质就是用最科学，经济的方式充分发挥发、供电设备的潜力，保证向全部用户不断供给质量合格的电力，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。因此，一切为提高电力系统、设备健康水平和安全经济运行水平的活动都属于电力工业可靠性工作的范畴，都是为了提高电力工业可靠性水平所从事的服务活动。 通常，评价电力系统可靠性从以下两方面入手[2]。 (1) 充裕性(adequacy)—充裕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。充裕性可以用确定性指标表示，如系统运行时要求的各种备用容量(检修备用、事故各用等)百分比，也可以用概率指标表示，如电力不足概率(LOLP)，电力不足时间期望值(LOLE)，电量不足期望值(EENS)等。 (2) 安全性(security)—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。安全性现在一般采用确定性指标表示，例如最常用的可靠 性工 程在 电力 系统 中的 应用 元件故障数据统计和处理 可靠性数学理论 电源可靠性 输电系统可靠性 配电系统可靠性 大电力系统可靠性 可靠性管理 电气主接线可靠性 负荷预测 可靠性设备预诊断 故障分析 可靠性指标预测 建设安装质量管理 最佳检修和更换周期的确定 运行方式可靠性定量评估 可靠性工程教育

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。

配电网可靠性评估算法的分类

配电网供电可靠性的评估算法 配电系统可靠性的评估方法是在系统可靠性评估方法的基础上,结合配电系统可靠性评估的特点而形成的。配电系统可靠性评估的大致思路是根据配电系统中元件运行的历史数据评价元件的可靠性指标，根据网络的拓扑结构、潮流分析、保护之间的配合关系以及元件的可靠性指标评价各个负荷点可靠指标，最后综合各个负荷点的可靠性指标，得出配电系统的可靠性指标。 目前研究电力系统可靠性有两种基本方法：一种是解析法，另一种是模拟法。 一：解析法：用抽样的方法进行状态选择，最后用解析的方法进行指标计算。 （1）故障模式影响分析法：通过对系统中各元件可靠性数据的搜索，建立故障模式后果表，然后根据所规定的可靠性判据对系统的所有状态进行检验分析，找出各个故障模式及后果，查清其对系统的影响，求得负荷点的可靠性指标。适用于简单的辐射型网络。。 （2）基于最小路的分析法：是先分别求取每个负荷点的最小路，将非最小路上的元件故障对负荷点可靠性的影响，根据网络的实际情况，折算到相应的最小路的节点上，从而，对于每个负荷点，仅对其最小路上的元件与节点进行计算即可得到负荷点相应的可靠性指标。算法考虑了分支线保护、隔离开关、分段断路器的影响，考虑了计划检修的影响，并且能够处理有无备用电源和有无备用变压器的情况。 （3）网络等值法：利用一个等效元件来代替一部分配电网络，并将那部分网络的可靠性等效到这个元件上，考虑这个元件可靠性对上下级馈线的影响，从而将复杂结构的配电网逐步简化成简单辐射状主馈线系统。 （4）分层评估算法：利用系统元件的可靠性数据与系统网络拓扑结构建立了系统的可靠性数学模型，在基于故障扩散的分层算法来进行系统的可靠性评估。可快速算出可靠性指标并找出供电的薄弱环节。 （5）基于最小割集的分析法。最小割集是一些元件的集合，当它们完全失效时，会导致系统失效。最小割集法是将计算状态限制在最小割集内，避免计算系统的全部状态，大大节省了时间，并近似认为系统的失效度可以为各个最小割集的不可靠度的总和。当每条支路存在大量元件时，计算量显著降低；且效率高，编程思路清晰，易于实现。本方法的关键是最小割集的确定。 （6）递归算法：先将网络用树型（多叉树）数据结构表示，利用后序遍历和前序遍历将每一馈线都用一包含了此馈线的所有数据节点来表示，由负荷点所在的顶端依次往上递归，并保留原节点，这样不仅可以算出整体可靠性指标，还可以算出所有负荷点的可靠性指标。 （7）单向等值法：将下一层网络单向等值为上一层网络，将断路器/联络开关间的元件和负荷点等值为一节点，再由下而上削去断路器/联络开关，最终可等值一个节点，便可得出整体的可靠性。由于馈线中有熔断器、变压器等存在，因此在等值前后整个网络的可靠性指标

配电系统的可靠性评估方法探讨

配电系统的可靠性评估方法探讨 所谓配电系统的可靠性评估，就是采用现代分析工具对配电系统参数进行设置，包括停电频率以及停电时间等，如果参数设置的比较合理，系统就可以按照预期规划运行，实现系统可靠性的控制。文章简述了配电系统可靠性分析的思路，分析了具体评估方法。 标签：配电系统；可靠性；评估方法 前言 当前我国在规划配电系统的过程中，一般都不设置具体的可靠性目标，而是采用隐性处理的方式，这样配电系统在投入使用时，就需要花费大量资金维护供电的可靠性。为了避免这种规划方式的弊端，需要采用科学的手段对配电系统可靠性进行评估，按照实际需求对电力资源进行合理分配，减低供电费用，提升配电系统运行的可靠性。 1 配电系统可靠性分析思路 配电系统可靠性分析的主要目标就是可以准确评价出系统运行时的可靠性，并将评估结果作为依据，对设计中存在的问题进行修正。具体评估思路如下：首先，对系统数据进行分析，评估历史的可靠性，就是根据历史数据判断系统运行能力。一般都是由系统运行部门负责这项工作，分析系统没有大大预期可靠性的原因，判断系统的薄弱环节在哪。如果问题出在设计方案上，需要与工程规划部门共同合作解决问题。其次是制作预测模型，就是根据备选设计方案预测系统未来一段时间内运行的可靠性，主要是针对配电系统中的某一个部分，预见其在运行时有可能出现的问题，提出提升系统运行可靠性的方法。最后是校正预测模型，预测模型建立以后，需要将历史数据作为依据对其进行校正，使其与历史情况相符，这样才能保证预测模型不脱离实际。值得注意的是，模型校正是一个非常复杂的过程，需要配电系统运行部门提供真实、完整的历史数据，并考虑到系统运行的外界环境因素，用电需求变化因素等，将所有因素都考虑到，然后对参数进行谨慎调整，这样才能对系统未来运行状态进行准确预测，判断其可靠性是否可以达到预期要求[1]。 2 配电系统可靠性评估方法 2.1 计算流程 第一，需要设置一个可靠性限值，主要包括两项内容，一是基本目标值，二是所允许的偏差范围；第二，在计算程序中输入模型和相关数据，数据可以来源于现有系统，也可以来源于拟建的配电系统；第三，启动计算程序，开始计算，得出预期可靠性。这种评估性的计算主要包括两项内容，一是预期停电频率，二是预期停电时间，一般都是采用图形的方式显示计算结果，这种方法比较直观，

关于电力系统运行可靠性分析 崔振江

关于电力系统运行可靠性分析崔振江 发表时间：2019-02-25T11:39:04.270Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：崔振江 [导读] 也存有生产生活安全隐患，因此，有必要采取科学的措施保障当前供电系统可靠性。 国网抚顺供电公司辽宁省抚顺市 113001 摘要：随着我国经济的不断发展，人们的生活水平得到了极大的改善，对电能质量的要求也变的越来越高，在这种情况下，电力系统的供电可靠性就显得至关重要。虽然电力系统日常工作中应用了很多设备保障与安全控制装置，还是会时而出现电力输出故障，这不仅对人民生活以及社会经济发展有着极大程度的影响，也存有生产生活安全隐患，因此，有必要采取科学的措施保障当前供电系统可靠性。? 关键词：电力系统；电网；可靠性 我国的电力系统为适应我国高速发展的社会经济，已经开始向高容量、高等级的互联电网方向进行发展，但随着发展进程的推进，一些问题也随之暴露出来，这其中最为突出的便是电力系统的安全性和可靠性问题。往往一场大规模的停电事故，能对世界多地引发相应的停电事故，对人们日常的生产生活造成了极大的损失。因此为了加强我国电网运行的安全性和稳定性，需要提高对电力系统运行可靠性的认识高度，并将电网运行的可靠性上升到国家安全战略层面之上，作为电网运行的重要环节加以探究。对电网运行可靠性的分析需要先对电网的影响因素进行归纳，并通过电网运行可靠性的计算方法进行研究，再对国内外电力系统运行的相关研究情况进行借鉴，从而为我国电网运行工作人员提供相应指导。 1电力系统运行的影响因素 关于电力系统运行可靠性的影响因素主要是电网运行过程中设施的老化，以及系统运行方式的变化，这种客观原因对电力系统运行造成的影响称之为客观因素。还有一种便是电网设计和运行过程之中人所起到的影响因素，称之为人为因素。 1.1客观因素对电力系统可靠性的影响 电力系统是由许多元件有机组成，因此元件的高可靠性，是电力系统运行的基础和根本。但电力系统中的元件因数量庞大，得不到有效的检修和维护，会发生逐步老化，从而超出的元件会发出随机波动，使得电力系统的相关参数和可靠性约束不相符合，从而造成整个信息通信系统和计算机软硬件系统的老化，并引起控制环节的错误活动，从而对电力系统的可靠性造成负面影响。而除了元件的老化之外，电力系统的运行状态也会因自身的变化，系统运行状态在发生各种扰动之后，从而导致系统运行状态发生改变，从而降低系统运行的可靠性，并主要表现在机电保护装置的拒动、误动和误操作等，以及系统运行符合的变化，发电机组与补偿装置的波动，从而引发了系统运行点的变化。而自然灾害所导致的设备损坏，也会对电力系统运行状造成影响。 1.2人为因素对电力系统可靠性的影响 1.2.1违章建筑问题 由于群众的安全性认识薄弱，以及电网管理的不足之处，导致许多乡村在输电线路下方建设违规建筑。而这些违规建筑会给施工过程和维修过程带来负担，并且会因违章建筑触及电网线路，从而不利于电力系统的安全运行。建立在输电线路正下方的违规建筑，会造成地面与输电线路的安全距离减少，因此当输电线路遭遇恶劣天气状况是，很容易发生瞬间短路或跳闸等事故，不利于电力系统的稳定发展。 1.2.2人为故障问题 随着社会经济的不断发展，我国电力系统的平稳运行对于群众的日常生产生活具有重要意义。但仍然会有一些没有足够思想觉悟的不法分子为了追求利益，从而对电力设置装置以及输电线路进行盗窃，并将之卖于废品收购站。因此对电力系统的可靠性带来不利影响，并且对国家财产造成巨大损失。也正是因为这种人为故障问题，导致电力系统在运行的过程之中会出现随机的不稳定性，很难对其进行足够的把握，从而降低了电力系统运行的可靠性。 1.2.3电力系统运行可靠性分析 1.3评估现状 我国电力系统运行可靠性评估的主要目的是对系统扰动时间的暴露程度进行评估，而评估内容主要包括扰动事件发生的可能程度和严重程度这两个方面。随着我国社会经济的不断发展，电力系统运行的可靠性问题也越来越引起相关单位的重视，我国在2004年提出了“提高大型互联电网运行可靠性的基础要求”的国家重点基础研究项目，该项目的目的是通过对大型互联电力系统运行的可靠性进行评估，从而对大面积停电机理、大规模电力网络特性、以及大型互联电网式计算的理论和方法进行探究，加强我国电力系统运行的可靠性评估，以及预警能力。从而强化我国电力系统的输电能力，并提高输电设备的可靠性。 1.4电力系统可靠性运行措施 1.4.1直流电源 有效的直流电源，能够保证电力系统的正常运行，并对电力系统出现的故障进行快速处理。而为何直流电源的可靠性需要从多方面入手，首先是蓄电池的选择及管理，对运用蓄电池独特的有点加强电力系统在运行过程中的可靠性，并保证蓄电池的维护和保养，及时发现蓄电池的不足，从而对电力系统进行调整，保持蓄电池处于适宜的工作环境，并运用正确的充电模式。以及对蓄电池进行每年一次的实验，从而确保蓄电池的使用期限。而另一方面则是在设计采购和选型方面，高频开关电源具有较高功率，并能减少污染，能够在提高电力系统运行可靠性的同时，抑制电磁干扰，从而提高直流系统的安全性和可靠性，保证电力系统运行的稳定性。 1.4.2继电保护系统 电力系统是关联程度较高的网络，因此应当对电力系统运行过程中的每个环节加以重视。而继电保护系统的特点，能在电力系统出现突发事件时，保护整个电力系统进行有效的应对措施，并且继电保护系统作为自动化装置，能够及时的发现系统障碍，并加以解决。而保证继电保护系统的可靠性，需要从管理方面加强，在生产上重视质量检查，保障继电保护设备的质量。并且严格的管理制度，加强员工的培训，提高员工面对突发问题的能力，加强员工的技术能力培养。并且还应当改善继电保护系统的运行环境，并保持运行过程中继电保护室的密封性，以及室温的条件，从而加强继电保护系统运行环境的稳定性，以此来保证电力系统运行可靠性。

蒙特卡洛法在电力系统可靠性评估中地应用

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

直流输电系统可靠性统计填报及指标计算的规定(试行)_2012

直流输电系统可靠性统计填报 及指标计算的规定（试行） 第一章总则 第一条根据《直流输电系统可靠性评价规程》(DL/T989-2005)，制定本管理规定。 第二条本管理规定对《直流输电系统可靠性评价规程》(以下简称《规程》)的有关条款作了详细解释，对执行《规程》的一些要求作了明确规定，补充制定了特高压直流输电系统、背靠背直流输电系统的可靠性统计评价的具体办法。 第三条本规定自2012年1月1日起执行，适用于我国境内的所有直流输电系统可靠性统计、分析、评价工作。 第二章《规程》中有关术语和定义的解释及补充第四条直流输电系统可靠性统计对象是指《规程》定义的统计范围内的直流输电系统的元件设备或者元件设备的组合。例如单个系统、单个换流站、单极、一个单元、一个阀组等可以作为统计对象，多个系统、多个换流站、多个单元、多个阀组等也可以作为统计对象。 第五条第2.1条对于直流输电系统统计对象的使用状态，定义新（改、扩）建直流输电系统或系统的一部分自正式商业投运之日起，作为可靠性的统计对象，即进入使用状态，直流输电系统在改、扩建期间不计入使用状态（不参加可靠性统计与指标计

算，这里的改扩建指对直流输电系统原有设施、工艺条件进行大规模改造或扩充性建设）。若改（扩）建后直流输电系统基本参数发生变化，需要修改直流系统注册信息，“投运日期”相应改为改、扩建后投运之日，改、扩建时间和前后参数变化在“系统信息”中备注清楚。 第六条第2.1.2.3条双极停运，定义对于双极系统中系统两个极在同一时间由同一原因引起的停运。只有一极的系统不适用此类状态。双极停运可分为双极计划停运、双极强迫停运、双极备用停运。 第七条对于单极停运，定义为双极系统中其中一极的单独停运，两个极由不同原因引起的重叠停运或者由于之前的故障导致另外一极停运的情况计为两个单极停运，单极具有多个阀组的直流输电系统同一级的阀组由相同的原因引起的同时停运计为单极停运。单极停运可分为单极计划停运、单极强迫停运、单极备用停运。 第八条对于阀组停运，定义为单极具有多个阀组的直流输电系统单个阀组的单独停运，多个阀组由不同原因引起的重叠停运或者由于之前的故障导致其它阀组停运的情况计为多个单独的阀组停运。由单阀组构成单极的系统不适用此类状态。阀组停运可分为阀组计划停运、阀组强迫停运、阀组备用停运。 第九条对于全部单元停运，定义为背靠背系统全部单元在同一时间由同一原因引起的停运。只有一个单元或多个单元间在直流系统控制上没有联系的背靠背直流输电系统不适用此类状态。全部单元停运可分为全部单元计划停运、全部单元强迫停运、全

发输电系统可靠性中的充裕性评估课堂笔记3资料

电力系统可靠性分析课堂笔记 第三章发输电系统可靠性中的充裕性评估 一、总述 二、内容简要 1、概述 发输电系统可靠性(composite generation and transmission system reliability)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度量。其可靠性包括充裕性和安全性两个方面。 充裕性是指发输电系统在系统内发、输、变电设备额定容量和电压波动允许限度内，考虑元件的计划和非计划停运及运行约束条件下连续地向用户提供电力和电能量需求的能力。充裕性指标反映在研究时间段内发输电系统在静态条件下系统容量满足负荷电力和电能量需求的程度。 1.负荷供应能力 负荷供应能力是发输电系统的发电容量通过输电设施后可能提供给负荷的最大功率。 负荷供应能力提供了一个涉及网络影响的容量尺度。发输电系统充裕度研究的内容是计算出各种偶发事故中系统的负荷供应能力值，并与负荷需求比较，当负荷供应能力值小于负荷需求时，便可确定此偶发事故属于系统故障，导致系统电力不足，并在此基础上，计算系统的可能性指标。 2.分析原理 发输电系统充裕度研究的目的是从元件的可靠性数据来计算系统的可靠性指标。在此以前，必须选定可靠性准则，然后，将系统状态划分为完好和故障两大状态类型，这种检验方法称为事故模式和影响分析。事故模式和影响分析包括定义选用事件、确定研究事件、计算潮流、确定系统故障事件、计算事件概率、计算可靠性指标等步骤。一般要考虑两类故障事件:输电线故障与发电设备故障重叠;输电线路同时故障停运。 故障影响分析方法与系统的规模有关，主要采用解析法和蒙特卡洛法。解析法的主要特点是可以采用较严格的数学模型和有效算法进行系统的可靠性计算，准确度较高，但计算量随着元件数呈指数增加。因此，系统规模大到一定程度时，采用解析法将有困难。蒙特卡洛法利用计算机进行随机试验，重复K次，最后，

配电网论文题目

配电网故障恢复与网络重构 [1]邹必昌.含分布式发电的配电网重构与故障恢复算法研究[D].武汉大学 2012 [2]潘淑文加权复杂网络抗毁性及其故障恢复技术研究[D].北京邮电大学 2011 [3]周永勇.配电网故障诊断、定位及恢复方法研究[D].重庆大学2010 [4]丁同奎.配电网故障定位、隔离及网络重构的研究[D].东南大学2006 [5]周睿.配电网故障定位与网络重构算法的研究[D].哈尔滨工业大学 2008 [6]姚玉海.基于网络重构和电容器投切的配电网综合优化研究[D].华北电力大学 2012 配电网脆弱性分析与可靠性评估 [1]汪隆君.电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D].华南理工大学 2010 [2]何禹清.配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D].湖南大学2011 [3]王浩鸣.含分布式电源的配电系统可靠性评估方法研究[D].天津大学 2012

[4]任婷婷.改进网络等值法在配电网可靠性评估中的应用研究[D].太原理工大学 2012 [5]吴颖超.含分布式电源的配电网可靠性评估[D].华北电力大学2011 [6]王新智.电网可靠性评估模型及其在高压配电网中的应用[D].重庆大学 2005 [7]郑幸.基于蒙特卡洛法的配电网可靠性评估[D].华中科技大学2011 配电网快速仿真与模拟 [1]周博曦.基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发[D].山东大学 2012 [2]徐臣.配电快速仿真及其分布式智能系统关键问题研究[D].天津大学 2009 [3]马其燕.智能配电网运行方式优化和自愈控制研究[D].华北电力大学（北京）2010 [4]康文文.面向智能配电网的快速故障检测与隔离技术研究[D].山东大学 2011 [5]许琪.基于配电网的馈线自动化算法及仿真研究[D].江苏科技大学 2012

电力系统可靠性评估发展

电力系统可靠性评估发展 发表时间：2019-07-15T11:39:19.827Z 来源：《河南电力》2018年23期作者：薛琦 [导读] 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。 （国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 050000） 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。同时，回顾各大连锁停电故障，可以观察到的一个现象是电力系统的运行状态随着故障的连锁发生而不断恶化，系统内其他元件承受的负荷不断增加，系统趋近于某种临界状态，此时某些小概率故障（例如输电线路悬垂增加与树木接触，保护的隐性故障等）发生的概率显著增加，且一个小的事件可能会导致一个大事件乃至突变。而且，调度人员可能由于对当前系统的状态缺乏估计和了解，忽视了某些看起来平常的扰动，结果却可能导致无法估计的停电损失；或者出于对连锁大停电故障的过分担忧，实施相对保守但更加安全的控制方案，在一定程度上损害了运行经济性。因此针对上述出现的问题，如何利用新的方法更加准确和全面的反映电力系统的可靠性，并提高计算的速度，具有重要的理论研究意义和工程应用价值。 三、可靠性评估准则 电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助设施，按照规定的技术经济要求组成的统一系统。随着电力工业的发展，可靠性发展成为一门应用学科，成为电力工业取得重大经济效益的一种重要手段。电力系统可靠性实质就是用最科学、经济的方式充分发挥发、供电设备的潜力，保证向全部用户不断供给质量合格的电力，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。 可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定条件下完成规定功能的能力。可靠度则用来作为可靠性的特性指标，表示元件可靠工作的概率，可靠度高，就意味着寿命长，故障少，维修费用低；可靠度低，就意味着寿命短，故障多，维修费用高。 可靠性评估准则，因为在电力系统中所需要的可靠性水平应达到一定的条件，所以可靠性评估应该对应相应的可靠性准则。在可靠性分析中有两个准则分别是N-1准则和概率性指标或变量的准则。在传统的可靠性评估中主要采用的是N-1准则。确定性的N-1准则已经在电力系统可靠性评估中广泛的使用了许多年，该准则概念清晰，可操作性好。N-1准则是指正常运行方式下电力系统中任意一元件（如线路、发电机、变压器等）无故障或因故障断开后，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，并且其他元件不过负荷，电压和频率均在允许的范围内。 这一准则要求单个系统元件的停运不会造成任何损害或者负荷削减。但同时N-1准则有两个缺点：第一个是没有考虑多元件失效；第二是只分析了单一元件失效的后果，而没有考虑其发生的概率多大。如果选择的故障事件不是非常严重，但是发生的概率比较高，基于该类故障事件的确定性分析得出的结果仍然会使系统有较高的风险。相反，即使一个具有严重后果的故障事件发生但是它的的概率可忽略不计，基于这类事件的确定性分析就会导致规划评估中过分投资。 概率评估不仅可计及多重元件的失效事件，而且可以同时考虑事件的严重程度和事件发生的概率，将二者适当结合可以得到如实反映系统可靠性的指标。使用概率性指标评估的目的是在系统评估过程中增加新的考虑因素，而不是代替已经在可靠性评估中使用了多年的N-1准则，两者之间并无冲突，将二者结合起来可更加全面准确的反映系统的可靠性水平。 四、可靠性评估方法 电力系统可靠性是通过定量的可靠性指标来度量的。为了满足不同场合的需要和便于进行可靠性预测，已提出大量的指标，其中较多的主要有以下几类： （1）概率：如可靠度，可用率等； （2）频率：如单位时间内的平均故障次数； （3）平均持续时间：如首次故障的平均持续时间、两次故障间的平均持续时间、故障的平均持续时间等； （4）期望值：如一年中系统发生故障的期望天数。 上述几类指标各自从不同角度描述了系统的可靠性状况，各自有其优点及局限性。在实际应用过程中往往是采用多种指标来描述一个

直流输电系统可靠性统计评价办法(暂行)

直流输电系统可靠性统计评价办法 （暂行） 1范围和基本要求 1.1 本办法规定了直流输电系统可靠性的统计办法和评价指标,适用于对直流输电系统进行可靠性统计、计算、分析和评价。 1.2 各有关电力企业应对所管辖范围内的直流输电系统进行可靠性统计、计算、分析和评价。 1.3 本办法自公布之日起实行。 1.4 本办法由电力可靠性管理中心负责统一解释和修订。 2状态及其定义 2.1 直流输电系统自投运起，作为可靠性统计对象，即进入使用状态。使用状态分为可用状态和不可用状态。状态划分如下： 全额运行（FCS） 运行（S） 可用（A）降额运行（DCS） 使用备用（R） 计划停运（PO） 不可用（U） 非计划停运（UO） 2.2 可用（A）——系统处于能完成预定功能的状态。可用状态又分为运行状态和备用状态。 2.2.1 运行(S)——系统与电网相联接，并处于在工作状态。运行状态又可分为全额运行状态和 降额运行状态。

2.2.1.1 全额运行状态（FCS）——系统处于能按额定输送容量运行的状态。 2.2.1.2 降额运行状态（DCS）——由于设备或其它非调度原因使系统不能按额定输送容量运行的状态。 2.2.2 备用（R）——系统可用，但不在运行的状态。 2.3 不可用（U）——系统不论由于什么原因处于不能完成预定功能的状态。不可用状态又分为计划停运状态和非计划停运状态。 2.3.1 计划停运（PO）——系统由于检修、试验和维修等需要而事先有计划安排的停运状态。 2.3.2 非计划停运（UO）——系统处于不可用而又不是计划停运的状态。 3 术语及其定义 3.1 额定输送容量PM——系统的设计输送容量 3.2 降额容量DO——系统在降额运行状态下，由于设备或其它非调度原因使系统降低的输送容量。 3.3 总输送电量TTE——在统计期间内，系统输送电量之总和。 3.4 时间 3.4.1 统计期间小时PH——系统处于使用状态下，根据需要选取统计期间的小时数。 3.4.2 可用小时AH——在统计时间内，系统处于可用状态下的小时数。 3.4.2.1 运行小时SH——在统计期间内，系统处于运行状态下的小时数。 3.4.2.2 备用小时RH——在统计期间内，系统处于备用状态下的小时数。 3.4.2.3 降额运行小时DCSH——系统处于降额运行状态下的小时数。 3.4.3 不可用小时UH——在统计期间内，系统处于不可用状态下的小时数。 3.4.3.1 计划停运小时POH——在统计期间内，系统处于计划停运状态下的小时数。 3.4.3.2 非计划停运小时OUH——在统计期间内，系统处于非计划停运状态下的小时数。 3.4.3.3 EOH EOH=× DCSH；