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论电力系统与电力设备的可靠性

时间:2017-10-14 10:29:41   来源:本网   添加人:admin

  东方企业文化公司与产业2011年12月韩继斋张彦斌(山西霍州供电支公司,霍州,031400)及计算方法,结合近年来国内外在电力领域取得的成就,展望其面临的新机遇和新挑战,以期该领域的长足进步。

  一、电力系统和电力设备可靠性的基本概念电力系统包含的主要元件有:发电机、变压器、开关、输电线路等,在进行电力系统和电力设备可靠性评估研究中通常把电力系统分成3大组成部分,即(1)、发电系统;电力系统的可靠性,它是指电力系统按照可以接受的质量标准以及所需的数量,向电力用户不间断地供应电力、电能量的能力的一种量度,具体而言,则涵盖了充裕度和安全性这两个方面。其中,充裕度指的是电力系统连续供给电力用户总电力需求以及总电能量可以维持的能力,同时,考虑到电力设备的计划停运以及合理的非计划停运,又可以被称作静态可靠性,顾名思义,是指电力系统在静态条件下满足用户需求的电力、电能量的能力。安全性则指电力系统和电力设备承受突发扰动的能力,相对于静态可靠性又可被称作动态可靠性,是指电力系统在动态条件下可以承受突发的扰动并且不间断为电力用户提供电力、电能量的能力。

  二、可靠性评估的任务和目标综上,我们可以看出,电力系统的任务就是为电力用户不管是工业用电还是生活用电用户连续不间断地提供质量合格的电能,这就要求电力系统具有很高的可靠性,将电力系统的各个环节,从规划到设计,从运行到维修,进行严格把关。因而对电力系统进行可靠性的深入研究,目的在于对电力系统进行:(1)、长期可靠性估计一一为电力系统今后的发展规划;(2)、短期可靠性预测一一为电力系统制定日/周运行计划。

  为确保电力系统的可靠性符合预期水平,将从电力系统和电力设备的规划到设计,从运行到维修等各个阶段进行严格把关,力求这些标尺符合以下标准:(1)、保证整个系统的充裕度;(2)、保证其安全性,实践中采取有力措施,一方面使电力系统可以承受突发事故而不至于削减负荷或停电处理,另一方面避免对电力设备造成严重的损坏;(3)、保持其完整性,减小停电范围,限制故障扩大;(4)、保证电力系统在断电过后可以迅速恢复运行。

  三、可靠性评估原理、可靠性评估指标及方法(1)发电系统可靠性发电系统可靠性是对统一并网中运行的所有发电机组可靠性的度量,对其进行研究可以确保为电力系统提供充足的电力,以满足所需发电容量,包括静态容量以及运行容量。前者是指针对满足特定负荷所需的实际容量进行长期估计,也可将装机容量考虑在内;后者则指针对满足满足一定负荷所需的实际容量进行短期估计。在电力系统的规划阶段,评估电源发展方案时需考虑这两个方面进行核算,作出决策之后,对短期容量的需求显然成为电力设备运行的核心问题。

  在对发电系统可靠性进行评估之前,需要了解相关的原始数据,包括:装机对的必须要知道一些,即:装机容量及装机负荷、负荷曲线以及计划检修安排等内容。然后根据原始数据来建立发电机组负荷模型以及容量概率模型,两者相结合,即可得出可靠性评估指标的结果,考虑系统可靠性作出最终的分析。

  输电系统可靠性输电系统的可靠性是对从电源地点到供电地点所涉及电力设备可靠性的量度。输电系统的可靠性指标与发电系统类似,也包括确定性和概率性这两类,前者涵盖最大线路流以及最大电力/电量不足,后者则基本相同。

  发输电系统可靠性指对统一并网运行中的发电系统以及输电系统综合可靠性的量度,包括充裕度与安全性两个方面。对后者评估计算的复杂性远远大于前者,因此在模型算法方面都现处于起步探索阶段。评估充裕度,首先要明确可靠性准则;然后进行事故模式以及影响分析。根据我国的可靠性测试系统,借助软件,获得可靠性指标结果,对系统作出可靠性分析。

  配电系统可靠性配电系统的可靠性是对从供电地点到电力用户,涉及配电变电所、高压低压配电线路、接户线整个配电系统和设备可靠性的度量。配电系统的可靠性评估原理是基于已列出的可靠性准则,对配电系统的可靠性进行定量评估,典型的分析方法包括故障模式影响以及可靠度预测分析法。同发电系统的可靠性指标一样,主要评估配电系统的充裕度。较典型的配电系统可靠性指标有:系统平均停电频率指标(SA旧)、用户平均停电频率指标(CA旧)等,以上这些经典指标的评估以连续供电为准则。

  具体方法如下:以故障模式影响分析法为例,首先选择配电系统的预想事故;然后对各预想事件采用潮流分析及系统补救,产生事故影响报表,各事故及其对应的影响报表一起安排在预想事故表里面;最后计算出各个负荷点可靠性指标结果,结合该系统,作出可靠性的最终分析。

  随着电力工业的发展,加上知识经济的推动,我国在电力系统的可靠性研究及其应用上,不论在深度还是广度方面都已经取得崭新可喜的进展:我国业已形成针对主要电力设备的可靠性数据统计体系以及完备的数据库;独立开发出电力系统和电力设备可靠性评估应用软件并应用到实际工程中等等。但是伴随用户需求不确定性增大以及市场分散决策过程都导致电力系统运行条件不断发生变化,而电力系统的可靠性作为电力工业之核心问题,其好坏将直接关系国家的发展,社会的进步和人民的生活,因此,还需在修订电力系统和电力设备可靠性准则,加强监管力度基础工作之上,探索新的算法,综合好的方法,来日趋完善可靠性评估手段。