可靠性评估在输电网运行及检修中的应用

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1、可靠性评估在输电网运行及检修中的应用【】对电网实时数据进行跟踪分析利用概率仿真算法，以景化指标分析电网正常运行的可靠性水平，在评估正常运行方式可靠性的同时，也可分析比较不同时间断面下目前检修方式和月度检修方式的电网运行风险，评估不同检修方案的合理性，搜索电网中的薄弱环节，寻找降低电网运行及检修风险的有效措施。版权和著作权归原作者所右，如存不愿意被的情况，己的信息，【关键词】输电网络运行检修可靠性概率1引言随着电网规模和容量的不断扩大，电网的安全可靠运行对整个国民经济都已产生重大影响。但由于电网规模H益扩大，各种事故组合纷繁复杂，成几何级数增长，不便采用解析的方法逐一分析，因此需要借助于计

2、算机辅助分析系统给出量化的、可比较的可靠性评估指标。随着计算机性能的提高、通信和控制设施的加强、理论算法的发展，目前国内外电力系统可靠性研究的范围正在逐步扩大，从对元件可靠性评估和小型系统电源的可靠性评估，幵始转向大型电网、综合评估，并形成了专业的应用软件投入实际运用。在运行可靠性研究H益发展的同时，关于可靠性为中心的检修方法(RCM-ReliabilityCentredMainte—nance)的研究也越来越受到人们的重视，目前电力系统的电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷。如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使世界各国每年在设备维修方面耗费大量人力物力。怎样合

3、理安排电力设备的维修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证系统有较高的可靠性，对系统运行人员来说是一个重要课题。从20世纪80年代起，RCM已在世界范围广泛推广，美国电力行业目前已有70%的电厂、电网设备应用了RCM。RCM的主要思想是以可靠性为中心，对设备的状态进行诊断、分析，并据此确定检修计划。与传统的预防、计划检修不同的是：RCM可以周期的安排机组的检修，使设备能经常保持良好的技术状态，减少故障、延长寿命，从而提高电力系统的可靠性与经济性。分析比较而得到的良好的机组检修计划有助于减低系统潜在的风险，增加机组的可利用率。提高供电效率。2软件概述算法基于非序贯概率仿真采用蒙特卡罗模拟算

4、法，主要研宄220RV及以上电压等级的主输电网和发电厂(后者等值到相应高压母线上)。由电力公司EMS系统提供状态估计后电网运行数据，随机故障根据设备的故障概率分布函数自动模拟，作为故障模式后续分析的过滤器，潮流计算被用于分析电网中有功功率平衡和线路载荷、断面载荷是否满足，如果满足，分析下一故障模式，否则调用有功矫正模型，模仿不同的发电再调度策略来消除运行风险。最后得到系统风险指标，并根据各元件故障引起的概率大小和停电功率对系统可靠性有重要影响的关键设备加权排序，可以为电力运行和调度人员提供量化的分析依据，及时发现电网的薄弱环节，调整检修计划。具体处理流程见图1。3主要功能模块介绍3.1研

5、究范研究对象是省网220kV以上电压等级电网中的发电机组、母线、输电线路、变压器，变压器包括升压变、联络变和降压变，计算时变压器和发电机组数据全部归算到相应的高压侧。检修设备包括指定时间段内的输电线路和发电机组。经过软件的计算分析后，研究范围包括：(1)当前运行方式下电网量化可靠性水平。(2)口前检修方案下电网量化可靠性水平、不同口前检修方案可靠性水平比较。(3)月度检修方案下电网量化可靠性水平、不同月度检修方案可靠性水平比较。(1)调度员设计检修方案下的方式下电网量化可靠性水平。(2)不同运行方式下关键设备集合和薄弱环节。3.2网络拓扑分析网络拓扑分析存储和判断网络的结构特性。在没有人

6、工干预的前提下，自动存储和修改电网结果。当输电设备发生故障或进行检修时，电网结构发生变化。当电网分裂、部分网络或者负荷点被孤立时，各块之间没有电气联系，这样处理误差较大，因此在线路开断后最好进行网络拓扑分析及电气数据重构。本算法采用定点融合法将有线路联系的节点逐渐合并，因为孤岛不与外部系统联系，因此始终不能与外部系统合并。计算结果中，如果最终只有一个分块，那么系统不分裂可以按原先编号执行后续计算;如果存两个或以上分块，则说明系统分裂成多个弧岛。当电网分裂成多个孤岛时，需要对每个岛内的节点进行重新连续编号，并按新编号确定线路、电厂、机组、负荷的位置，查找相应的电气参数和可靠性参数。拓扑重构

7、后的发电再调度按岛进行。线性规划得到的停电指标，需要统计到出事节点编号对应的节点和区域的可靠性指标。当电网发生故障时，如果需要切负荷。为了减小停电范围，一般希望在故障点附近切。最短路径搜索给出每个负荷点与故障元件间的最短拓扑(电气)距离，实现按故障距离切负荷。3.3潮流计算高压电网的阻抗比较小，与交流潮流比较，直流潮流计算具有计算时间快和收敛性好的优点，平均误差一般在5%以内，此处用于电网实时计算，具存明显的优越性。高压电网线路电抗