发电系统可靠性评估.ppt

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1、发电系统可靠性评估发电系统可靠性是指评估统一并网运行的全部发电机组按可接受标准及期望数量来满足电力系统负荷电力和电量需求的能力的度量。研究发电系统可靠性的主要目标是确定电力系统为保证充足的电力供应所需的发电容量。衡量发电系统可靠性的指标是系统的充裕度。发电系统充裕度，是在发电机组额定值和电压水平限度内，扣除由机组的计划和非计划停运造成的降低出力后，向用户提供总的电力和电量需求的能力。通常用来衡量系统装机容量充裕度方法的是百分数备用法或最大机组备用法，或将此二者结合使用的方法。这些都属于确定性方法，主要根据长期积累的发电系统可靠性资料、负荷预测资料和

2、电源配置以及规划设计人员的经验来确定。另一种是概率方法，即电力不足概率法(lossofloadprobability,LOLP)及电力不足频率和持续时间法(frequencyandduration,F&D)。将发电系统模型和发电系统可靠性负荷模型相结合形成适当的风险模型后，即可计算出一系列可靠性指标。这些指标通常不考虑输电网络的约束(惟一例外的是互联系统的联络线)，也并不反映任何特定用户负荷点的电力不足，但能衡量整个发电系统的充裕度。由于发电机组的计划检修对发电系统可靠性具有重要影响，因此在估计发电系统可靠性时，必须首先优化检修计划，并在此基础上建

3、立发电系统的容量模型。停运容量概率模型的建立1.关于部分停运的处理目前，发电机组的停运模型一般都采用两态模型，即工作状态和故障停运状态。实际上，存在部分停运状态，即机组不是100%地故障停运，而是可用发电容量只能达到额定容量的某一个百分数。如果完全不考虑部分停运的问题，即把部分停运当作完全停运处理，则得到的可靠性指标可能过于冒进;如果把部分停运当作完全停运，那么得到的可靠性指标是保守的。通常采用的方法是把部分停运折合成完全停运来考虑。定义等效强迫停运率(theequivalentforcedoutagerate,EFOR)如下:2.计划检修的考虑机

4、组的计划检修是事先安排的，与强迫停运的性质是不同的。在可靠性计划中可用如下方法处理:(1)适当减少研究期间的机组容量总数(2)利用“有效载荷能力”或“有效容量”的概念修改负荷模型，以此来考虑计划检修的影响。(3)能源受限制的机组考虑。一般可靠性计算均假定供给发电机组的能源是完全充足的，但是像水电机组，能发多少电能受水库条件的限制，因此叫做能源受限制的机组。(4)机组停运参数的不确定性。机组的停运参数是根据统计求得的，是一种估计值，存在不确定性。如果把机组的停运参数作为随机变量来考虑，那么计算将十分复杂。通常的做法是采用停运参数的点估计值进行分析计算

5、，作为确定的值来处理，必要时，再考虑机组停运参数不确定时带来的影响。安装容量、可用发电容量和停运容量1.安装容量发电系统的元件是每个发电机组。机组额定容量的总和叫发电系统的安装容量(installedcapacity。安装容量与机组的状态无关，即为式中，C;为发电系统的安装容量，单位为MW;C，为机组i的额定容量，单位为MW。2.可用发电容量发电系统的可用发电容量(availablegcncratigncapacity)是指系统中每台机组处于正常可用状态，能连续带满负荷的容量。系统的可用发电容量与系统中的机组的状态有关。对一台机组来说，有如下关系:

6、3.停运容量一台机组处于停运状态，不能连续带负荷的容量称为该机组的停运容量，对一台机组来说，有如下关系:根据以上定义，对于一台机组有如下关系:对于一个系统有如下关系:如果发电厂采用单母线，则系统的可用容量为系统的停运容量为机组类型相同时停运容量概率表的制定:一般来说，若同类型机组总数为n,其中有k台故障，则状态k的概率Pk为式中，r为机组的强迫停运率,，u为机组的故障率和修复率状态k的确切频率fk为:式中，λk+为从状态k向停运容量较小的状态(可用容量较大的状态)的转移率;λk-为从状态k向停运容量较大的状态(可用容量较小的状态)的转移率。状态的转

7、移率之和处于状态k的频率等于该状态的概率P、乘以从该状态向其他状态的转移率之和。对所讨论的系统，有如下关系:第k个状态的停运容量为：式中，C为单机的额定容量;k为机组台数。第k个状态的积累概率为：第k个状态的积累频率为：例2.2某发电系统有4台单机容量为50MW的机组。单台机组强迫停运概率为r=0.04,λ=0.0011/d,u=0.025/d，要求计算出发电系统的停运参数。解：记系统安装容量为Z(Z=200MW);任一时刻可用发电容量为Y，任一时刻停运容量为X，则X=Z-Y。而Yk为状态k的可用发电容量;xk为状态k的停运容量。发电系统的状态转移

8、如图2.3所示。在这里：表2.3把发电系统停运参数(主要是确切状态概率和频率、积累状态概率和频率)一一列出，这称为停运容量