发输电系统可靠性中的充裕性评估课堂笔记

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1、发输电系统可靠性中的充裕性评估课堂笔记3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(compositegenerationandtransmissionsystemreliability)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

2、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

3、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

4、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，对试验结果进行统计及计算。该法的一个特点是计算结构简单，另一个特点是计算误差与D成正比，式中D为常数，K为试验次数。为了降低误差，将显著增K加计算时间，这也使其应用受到一定的限制。有机地把解析法和蒙特卡洛法结合起来，能提高计算精度、减小计算工作量和计算机存储量。3.表示充裕度的可靠性指标充裕度指标一般用年值表示，分为负荷点指标和系统指标两类。负荷点充裕度指标是对系统中每一个负荷点而言，表明事故的局部影响，并可作为分析下一级系统

5、充裕度的依据。负荷点充裕度又可分为基本值、最大值和平均值3种，它们分别反映某种系统故障时供电点基本可靠性特征量、故障严重程度和充裕度平均水平。系统的充裕度指标反映系统的严重程度和充裕度平均水平，反映系统事故对整个发输电系统的影响，表明事故的全局影响。它包括系统停电指标、系统削减电量指标、严重性指标、每次扰动造成的平均削减负荷量、每个负荷点平均值、事故时的削减负荷与少供电量的最大值共6个指标。4.电力市场条件下对发输电系统可靠性的新要求(1)降低需求预测的不确定性。需求(demand)是指一个系统或系统的一部分在给定瞬

6、间或任一设计的平均时间间隔中释放电能的速率，单位为kW或GW。需求与负荷(load)是不一样的。在电力市场的条件下，需求的类型包括以下8种:①瞬时需求(instantaneousdemand)，指给定瞬间能量释放的速率;②平均需求，指在任一时间段内释放的电能，它由总电能除以该时间段内的平均瞬时需求;③集成需求(integrateddemand)，指在需求时段时的平均瞬时需求;④需求时段(demandinterval)，指电能被量测的时段，通常是15min,30min或60min;⑤峰值需求(peakdemand)，指

7、在一给定时段(即一小时，一天，一月，一季或一年)的最高电力需求，对一个电力系统来说，它等于在系统内全部量测到的发电机净输出和流入系统的线路潮流之和，减去量测到的流出系统的线路潮流;⑥合同需求(contractdemand)，指一个供应商同意送电到一个特定单位并且该单位同意购买的容量额度;⑦固定需求(firmdemand)，指一个电力供应商除了当系统可靠性受威胁或在紧急条件下应该提供的合同需求部分;⑧定单需求(billingdemand)，指基于电价计划或合同中规定的用户定单的需求。电力交易计划是要事先做出的，需求预测

8、是电力交易计划的核心。为此要使需要预测(forecast)尽可能准确，要求把不确定性降到最低程度。(2)可靠性要面对多种电力公司。电力公司(electricutility)可以是拥有或运行发电、输电、配电设施的公司、个人、代办处授权或其他合法单位，或媒介，或出售电能的公司。电力公司的多样性对电力系统可靠性评估和管理带来新的挑战和机遇。(3)要考