電力系統(tǒng)規(guī)劃

1、1電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性2什么是電力系統(tǒng)可靠性？什么是電力系統(tǒng)規(guī)劃？參考教材周家啟、黃雯瑩等譯周家啟、黃雯瑩等譯. 工程系統(tǒng)可靠性評估，科技文獻(xiàn)出版社重慶分社，工程系統(tǒng)可靠性評估，科技文獻(xiàn)出版社重慶分社，1988周家啟、任震譯周家啟、任震譯. 電力系統(tǒng)可靠性評估，科技文獻(xiàn)出版社重慶分社，電力系統(tǒng)可靠性評估，科技文獻(xiàn)出版社重慶分社，1988* * *國家電力監(jiān)管委員會電力可靠性管理中心國家電力監(jiān)管委員會電力可靠性管理中心. . 電力系統(tǒng)可靠性技術(shù)與管理培訓(xùn)教材，中國電力出版社，中國電力出版社，20072007* * *王錫凡王錫凡. . 電力系統(tǒng)規(guī)劃基礎(chǔ)，中國電力出版社，中國電

2、力出版社，19941994程浩忠程浩忠. 電力系統(tǒng)規(guī)劃，中國電力出版社，中國電力出版社，20083第一章第一章 概述概述第一節(jié)第一節(jié) 可靠性的基本概念可靠性的基本概念第二節(jié)第二節(jié) 可靠性的發(fā)展?fàn)顩r可靠性的發(fā)展?fàn)顩r第三節(jié)第三節(jié) 可靠性的使用范圍可靠性的使用范圍4 第一章 概述u1 1 可靠性的基本概念可靠性的基本概念u1.1 1.1 引言引言 電力系統(tǒng)的根本任務(wù)是盡可能經(jīng)濟(jì)而可靠地將電力供給用戶，安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)、可 靠 是 對 電 力 系 統(tǒng) 的 根 本 要 求 。 但是，在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)功能日益完善的過程中，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，系統(tǒng)所包含的元件越來越多，這也使電力系統(tǒng)的安全可靠問題逐漸突出。5

3、 20世紀(jì)60年代以來，全球范圍內(nèi)重大電網(wǎng)停電事故時有發(fā)生； 尤其是新世紀(jì)之初，2003年8月14日的美加大停電; 隨后，英國、澳大利亞、馬來西亞、芬蘭、丹麥、瑞典和意大利等國又相繼發(fā)生了較大面積停電事故。6資料：資料： 2003年年8月月14日，美國東北部、中西部和加日，美國東北部、中西部和加拿大東部聯(lián)合電網(wǎng)發(fā)生大停電，波及的地域拿大東部聯(lián)合電網(wǎng)發(fā)生大停電，波及的地域有美國的紐約州、新洋西州等有美國的紐約州、新洋西州等8個州及加拿個州及加拿大的安大略省。大的安大略省。 受停電影響的人口約受停電影響的人口約5000萬。萬。 地域約地域約24000km2。 停電持續(xù)時間為停電持續(xù)時間為29h，損

4、失負(fù)荷，損失負(fù)荷6l800MW。7大停電給人們的歷史性警示：大停電給人們的歷史性警示： 這種事故很難用傳統(tǒng)的、基于元件可靠性原理進(jìn)行合理的解釋。根據(jù)可靠性基本原理，若忽略元件故障間的相互影響，多重故障的發(fā)生滿足一種“串聯(lián)”效應(yīng)，其概率值很小。事實上，電力系統(tǒng)的災(zāi)難性事故接二連三地發(fā)生，理論和實際產(chǎn)生了很大差距。 迫切需要考慮大電網(wǎng)事件隨機(jī)性質(zhì)和計及各種不確定性影響的新思路與新方法，來補(bǔ)充、完善現(xiàn)行的確定性準(zhǔn)則，以提高現(xiàn)代電力系統(tǒng)的抗風(fēng)險能力，促進(jìn)國家電網(wǎng)建設(shè)和市場化改革的健康發(fā)展。 8 電力系統(tǒng)可靠性正是因此而從電力系統(tǒng)規(guī)劃規(guī)劃、設(shè)計設(shè)計和運(yùn)行運(yùn)行等實踐活動中提出的一項具有巨大經(jīng)濟(jì)價值和重大社

5、會意義的前沿性課題。 由于電力系統(tǒng)規(guī)模規(guī)模大、覆蓋面廣、網(wǎng)際互聯(lián)、電網(wǎng)潮流的非線性非線性分布、負(fù)荷削減負(fù)荷削減模式復(fù)雜、故障地點、形式及時間難于預(yù)測等特點，使其可靠性的分析、評估和管理決策可靠性的分析、評估和管理決策較之其他工程系統(tǒng)更為復(fù)雜較之其他工程系統(tǒng)更為復(fù)雜。 9u 可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系可靠性與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系可靠性水平成本ABCDETCUCCCR1R2R3TC1TC2TC30圖 7.6-1 可靠性成本-效益分析曲線UC代表可靠性投資成本（即增強(qiáng)性措施的成本，如：增裝線路、斷路器等）曲線；CC代表停電損失曲線；TC為可靠性總費(fèi)用曲線。 10 規(guī)劃階段或運(yùn)行階段增加投資都可減小用戶供電中斷的概

6、率。但是，過高的投資必然導(dǎo)致過大的成本。因此，系統(tǒng)可能非?？煽?，但不經(jīng)濟(jì)。反之，如果投資不足，又會發(fā)生嚴(yán)重的停電損失。 因此，規(guī)劃、運(yùn)行等都是在經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和技術(shù)性指標(biāo)（如：可靠性）之間權(quán)衡。 顯然，經(jīng)濟(jì)性和可靠性的相互制約，帶來了電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行管理決策的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。11u1 1 可靠性基本概念可靠性基本概念u1.2.1 1.2.1 可靠性定義可靠性定義 可靠性是早已存在于人們生產(chǎn)和生活之中的基本概念，它是一個產(chǎn)品(或系統(tǒng))在給定的運(yùn)行條件下運(yùn)行條件下和在規(guī)定的時間期間時間期間內(nèi)充分執(zhí)行其預(yù)期功能執(zhí)行其預(yù)期功能的概率概率 ，而電力電力系統(tǒng)可靠性系統(tǒng)可靠性就是可靠性工程的一般原理和方法與電力系

7、統(tǒng)工程問題相結(jié)合的應(yīng)用科學(xué)。12u1.2.2 1.2.2 充裕性和安全性充裕性和安全性 針對電力系統(tǒng)的特點，國際上普遍接受的電力系統(tǒng)可靠性定義是：“電力系統(tǒng)按可接受的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和所需數(shù)量不間斷不間斷地向電力用戶提供電力和電量的能力的量量度度。 電力系統(tǒng)可靠性包括充裕性和安全性兩個方面。”13 電力系統(tǒng)的充裕性 (Adequacy of an electric power system)：“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，在系統(tǒng)元件額定容量，母線電壓和系統(tǒng)頻率等的允許范圍內(nèi)，考慮系統(tǒng)中元件的計劃停運(yùn)以及合理的非計劃停運(yùn)條件下，向用戶提供全部所需的電力和電量的能力”；14 電力系統(tǒng)的安全性 (Secur

8、ity of an electric power system)：“電力系統(tǒng)在運(yùn)行中承受例如短路或系統(tǒng)中元件意外退出運(yùn)行等突然擾動的能力?！?電力系統(tǒng)可靠性研究必然涉及系統(tǒng)狀態(tài)的分析，一般區(qū)分為充裕、安全、警告、緊急或不安全等狀態(tài)。15 現(xiàn)在電力系統(tǒng)大多數(shù)規(guī)劃、設(shè)計和運(yùn)行領(lǐng)域仍然使用仍然使用基于數(shù)十年沿用的、已長期發(fā)揮作用的確定性準(zhǔn)則。典型的有如： (1) 發(fā)電容量規(guī)劃。 (2) 運(yùn)行容量。 (3) 電網(wǎng)規(guī)劃容量。 1.2.3 1.2.3 確定性和概率性分析確定性和概率性分析16u 1.2.3 1.2.3 確定性和概率性分析確定性和概率性分析 有4個發(fā)電系統(tǒng)（百分比備用）：電廠編號 裝機(jī)容量/

9、MW 單機(jī)FOR 負(fù)荷/MW 備用/% 風(fēng)險度 1 24 臺10MW 0.01 200 20 0.000004 2 12 臺20MW 0.01 200 20 0.000206 3 12 臺20MW 0.03 200 20 0.004847 4 22 臺10MW 0.01 183 20 0.000063 17若按照最大機(jī)組備用最大機(jī)組備用，則負(fù)荷分別為：230MW、220MW、220MW、210MW電廠編號 裝機(jī)容量/MW 單機(jī)FOR 負(fù)荷/MW 備用/MW 風(fēng)險度 1 24臺10MW 0.01 230 10 0.02385 2 12臺20MW 0.01 220 20 0.006175 3 12

10、臺20MW 0.03 220 20 0.04865 4 22臺10MW 0.01 210 10 0.020229 確定性準(zhǔn)則的基本缺點在于沒有，而且也不可能計及系統(tǒng)行為、負(fù)荷變化或元件失效等的隨機(jī)性行為。18 運(yùn)用概率方法評估電力系統(tǒng)可靠性始于20世紀(jì)30年代，W.J.Lyman和S.M.Dean等人對統(tǒng)計理論進(jìn)行研究，并將其運(yùn)用于設(shè)備維修和備用容量確定等問題。電 力 系 統(tǒng) 中 典 型 的 概 率 問 題 有 如 ： （1）發(fā)電機(jī)組的強(qiáng)迫停運(yùn)(概)率； （2）架空線路失效率； （3）負(fù)荷預(yù)測。19u1.2.3 1.2.3 確定性和概率性比較確定性和概率性比較 現(xiàn)在電力系統(tǒng)大多數(shù)規(guī)劃、設(shè)計和運(yùn)

11、行領(lǐng)域仍然采用確定性準(zhǔn)則。確定性和概率性準(zhǔn)則大致有以下特點： (1) 確定性方法以條款規(guī)定的形式表述，簡單易行，便于實現(xiàn)，長期習(xí)慣；概率性方法需要量化分析，對于大電網(wǎng)往往比較復(fù)雜，并要求高新技術(shù)的支撐。 20 (2) 確定性方法不能區(qū)分故障事件發(fā)生的概率，同時，常常不區(qū)分實效事件對風(fēng)險影響的大??；概率方法則可考慮事件發(fā)生的或然率和嚴(yán)重程度。 (3) 確定性評估只針對最嚴(yán)重故障和相應(yīng)的失效工況；概率性方法能夠反映總的綜合風(fēng)險，而不只是考慮單個最嚴(yán)重事件。 21 (4) 確定性方法不提供安全域以外的風(fēng)險概率信息；概率方法可提供各種等風(fēng)險線的圖形顯示 。 (5) 確定性方法不可能分析運(yùn)行工況的不確定

12、性；概率方法可處理運(yùn)行工況的不確定性，從而適用于未來工況的評估。 (6) 確定性方法難以進(jìn)行電網(wǎng)薄弱環(huán)分析；概率方法可通過靈敏度分析提供改善電網(wǎng)安全和決策水平的針對性信息。22 確定性準(zhǔn)則的局限主要在于沒有考慮系統(tǒng)的隨機(jī)行為，忽略了各種參數(shù)的不確定性和事件的概率屬性，常常不能反映系統(tǒng)的真實風(fēng)險度。但是確定性方法簡單易行且長期使用；概率性方法需要較復(fù)雜的分析方法和高新技術(shù)的支撐，尤其是運(yùn)行領(lǐng)域目前尚難實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。 因之兩種準(zhǔn)則應(yīng)當(dāng)互補(bǔ)，并需要繼續(xù)探討二者結(jié)合的可行方法。 23u1.2.4 1.2.4 可靠性評估方法可靠性評估方法 電力系統(tǒng)可靠性分析的基本方法可以分為兩大類：狀態(tài)枚舉（即解析法）

13、和模擬法（如蒙特卡洛模擬）。 通常，如果元件的失效概率很小，或不考慮復(fù)雜的運(yùn)行工況，則狀態(tài)枚舉法效果較好；如果嚴(yán)重事件的數(shù)量相對較大，或計及復(fù)雜運(yùn)行工況時，蒙特卡洛模擬法將更為方便。 24 解析法是根據(jù)電力系統(tǒng)元件的隨機(jī)參數(shù)，建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型，通過數(shù)值計算方法獲得系統(tǒng)的各項指標(biāo)。 由于解析法采用的是嚴(yán)格的數(shù)學(xué)手段，計算結(jié)果可信度高。但是它的計算量隨系統(tǒng)規(guī)模的增大呈指數(shù)增長，對于大的電力系統(tǒng)，或當(dāng)模型中需考慮的因素較多時，解析法會變得非常復(fù)雜。25 模擬法是通過對系統(tǒng)實際過程和行為的模擬來估計可靠性指標(biāo)。 這種方法從理論上講，可以模擬電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計和運(yùn)行的所有方面和隨機(jī)性事件。它們包

14、括元件停運(yùn)和維修、相關(guān)事件和元件行為、失效元件的排序、負(fù)荷變化、水力發(fā)電來水量、以及各種不同的運(yùn)行策略等等。26Monte CarloMonte Carlo模擬法模擬法n蒙特卡羅(Monte Carlo)方法，或稱計算機(jī)隨機(jī)模擬方法，是一種基于隨機(jī)數(shù)的計算方法。這一方法源于美國在第二次世界大戰(zhàn)進(jìn)研制原子彈的曼哈頓計劃。該計劃的主持人之一、數(shù)學(xué)家馮諾伊曼用馳名世界的賭城摩納哥的Monte Carlo來命名這種方法，為它蒙上了一層神秘色彩。27Monte CarloMonte Carlo模擬法模擬法nMonte Carlo方法的基本思想很早以前就被人們所發(fā)現(xiàn)和利用。早在17世紀(jì)，人們就知道用事件發(fā)

15、生的“頻率”來決定事件的“概率”。19世紀(jì)人們用投針試驗的方法來決定圓周率。n本世紀(jì)40年代電子計算機(jī)的出現(xiàn)，特別是近年來高速電子計算機(jī)的出現(xiàn)，使得用數(shù)學(xué)方法在計算機(jī)上大量、快速地模擬這樣的試驗成為可能。28Monte Carlo模擬法模擬法n考慮平面上的一個邊長為1的正方形及其內(nèi)部的一個形狀不規(guī)則的圖形，如何求出這個圖形的面積呢？Monte Carlo方法是這樣一種隨機(jī)化的方法：向該正方形隨機(jī)地投擲N個點,其中有M個點落于圖形內(nèi)，則該圖形的面積近似為M/N。n可用民意測驗來作一個不嚴(yán)格的比喻。民意測驗的人不是征詢每一個登記選民的意見，而是通過對選民進(jìn)行小規(guī)模的抽樣調(diào)查來確定可能的優(yōu)勝者，其基

16、本思想是一樣的。29u1.2.5 統(tǒng)計評價和預(yù)測評估統(tǒng)計評價和預(yù)測評估 可靠性管理活動中，可以對電力系統(tǒng)可靠性進(jìn)行兩方面的分析，一方面是對過去的行為作出可靠性統(tǒng)計評價；另一方面是根據(jù)過去的統(tǒng)計信息對未來的可靠性性能進(jìn)行預(yù)測（評估）。30u可靠性評估與可靠性統(tǒng)計的區(qū)別與聯(lián)系可靠性評估與可靠性統(tǒng)計的區(qū)別與聯(lián)系 可靠性統(tǒng)計可靠性統(tǒng)計是從統(tǒng)計的角度對已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行記錄記錄，通常用數(shù)據(jù)庫便能簡單解決。 可靠性評估可靠性評估是利用概率論、網(wǎng)絡(luò)理論、電力系統(tǒng)等知識為基礎(chǔ)基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的可靠性評估理論、模型和算法模型和算法，對既有的運(yùn)行或規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評估。兩者的區(qū)別兩者的區(qū)別 1) 方法不同 2) 理論基

17、礎(chǔ)不同 3) 結(jié)果的含義不同 4) 技術(shù)范疇不同 5) 作用不同兩者的聯(lián)系兩者的聯(lián)系 1) 可靠性統(tǒng)計為可靠性評估奠定了堅實的基礎(chǔ)基礎(chǔ) 2) 評估結(jié)果應(yīng)以一定概率與統(tǒng)計的結(jié)果相一致結(jié)果相一致31u1.2.6 可靠性價值可靠性價值 可靠性價值最直接的體現(xiàn)就是系統(tǒng)可靠性改善帶來的停電損失減小。通過停電損失的計算即可將風(fēng)險和經(jīng)濟(jì)因素放在統(tǒng)一的價值尺度上來衡量。但是停電費(fèi)用損失的量化十分復(fù)雜而且方法并不成熟。 總之，停電損失費(fèi)用是一個同時受到許多技術(shù)與非技術(shù)因素制約的復(fù)雜問題，非技術(shù)因素包括管理體制、產(chǎn)權(quán)以及電費(fèi)制等等。32u1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)統(tǒng)計 電力系統(tǒng)可靠性需要統(tǒng)計的基本數(shù)據(jù)包括各級各類設(shè)

18、備及其所構(gòu)成系統(tǒng)的運(yùn)行和停運(yùn)狀態(tài)的原始記錄，用于對元件性能及其對系統(tǒng)的影響、現(xiàn)運(yùn)行系統(tǒng)和規(guī)劃系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行分析評價或評估。33 統(tǒng)計數(shù)據(jù)基本類型有： (1)元件和系統(tǒng)的失效率和停電持續(xù)時間； (2)失效模式； (3)元件故障類型和原因； (4)修復(fù)方式； (5)恢復(fù)供電方式； (6)每次停電持續(xù)時間； (7)不影響用戶生產(chǎn)的臨界最大停電時間； (8)用戶全停后的恢復(fù)生產(chǎn)時間； (9)每次停電的用戶停電損失。34典型的數(shù)據(jù)有如：(1) 機(jī)組、變壓器或開關(guān)設(shè)備的銘牌參數(shù)；(2) 輸電線路導(dǎo)線的型號、長度；(3) 以上設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)；(4) 各類元件的故障和停運(yùn)記錄；(5) 系統(tǒng)或供電點的停運(yùn)紀(jì)錄

19、；(6) 系統(tǒng)或供電點的平均失效頻率、停運(yùn)時間；(7) 重大停電事件的原始記錄。35可靠性統(tǒng)計的實例可靠性統(tǒng)計的實例線路名稱電壓等電壓等級級起始起始時間時間終止時終止時間間持續(xù)持續(xù)時間時間狀態(tài)符說明狀態(tài)符說明事件編碼說明事件編碼說明備注備注1113 高黃線11008:0018:0010受累停運(yùn)備用 保護(hù)改定值1117 渭農(nóng)線11010:4218:237.68第一類非計劃停運(yùn)架空線路 導(dǎo)線 鋼芯鋁絞線 接地 外力損壞 電訊影響吊車碰線1121 閻紅一線11008:3013:004.5受累停運(yùn)備用進(jìn)線刀閘消缺1121 閻紅一線11008:3020:0011.5受累停運(yùn)備用穿墻套管清掃1248閻槐線

20、11013:4516:422.95第一類非計劃停運(yùn)架空線路 導(dǎo)線 鋼芯鋁絞線 接地 外力損壞 電訊影響0.4KV線碰線1248閻槐線11010:1113:463.58小修架空線路 導(dǎo)線 鋼芯鋁絞線 鋁線 閻槐線90搭接引流線1248閻槐線11007:0021:0014受累停運(yùn)備用變電站清掃、消缺1125 戶南一線11008:1816:4156.38第三類非計劃停運(yùn)架空線路 導(dǎo)線 鋼芯鋁絞線 鋁線 其它 配合330kV線路施工跨越1127 戶青線11010:0212:502.8小修架空線路 絕緣子 閃絡(luò) 自然災(zāi)害更換閃絡(luò)絕緣子36 電力系統(tǒng)可靠性評估所要求的可靠性數(shù)據(jù)是元件停運(yùn)模型中的參數(shù)。 數(shù)

21、據(jù)質(zhì)量是數(shù)據(jù)收集中要考慮的一個重要因素。通過參數(shù)估計方法從原始統(tǒng)計資料中獲取風(fēng)險評估的輸入數(shù)據(jù)，這就要求設(shè)計合適的數(shù)據(jù)統(tǒng)計模型。 此外，由于可靠性數(shù)據(jù)具有動態(tài)性質(zhì)的特點，可靠性數(shù)據(jù)庫應(yīng)當(dāng)有不斷更新數(shù)據(jù)和計算結(jié)果的功能。 37u1.3 1.3 可靠性技術(shù)的適用范圍可靠性技術(shù)的適用范圍u1.3.1 可靠性技術(shù)的一般應(yīng)用范圍可靠性技術(shù)的一般應(yīng)用范圍 可靠性將貫穿于產(chǎn)品或系統(tǒng)的整個壽命周期，即從研究、設(shè)計、生產(chǎn)直至使用的各個階段。因此，可靠性的活動涉及到設(shè)計、生產(chǎn)、運(yùn)輸、營運(yùn)直至消費(fèi)等極其廣泛的領(lǐng)域 。38u1.3.2 電力系統(tǒng)可靠性技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域電力系統(tǒng)可靠性技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域 可靠性技術(shù)可在電力系統(tǒng)的

22、規(guī)劃、運(yùn)行、維 修 和 資 產(chǎn) 管 理 等 領(lǐng) 域 發(fā) 揮 重 要 作用。具體應(yīng)用大體上有以下方面： (1)準(zhǔn)則和標(biāo)準(zhǔn)的制定； (2)規(guī)劃或現(xiàn)運(yùn)行系統(tǒng)可靠性評估； (3)增強(qiáng)性措施的評估和決策； (4)可靠性成本-效益分析； (5)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)識別；39(6)發(fā)電容量和電網(wǎng)最優(yōu)規(guī)劃；(7)運(yùn)行計劃評估；(8) 備用容量和位置分布；(9) 運(yùn)行方式薄弱環(huán)節(jié)識別和優(yōu)化調(diào)度；(10)預(yù)防性維修的最優(yōu)安排；(11)故障后恢復(fù)策略；(12)電力市場營運(yùn)策略；(13)資產(chǎn)購置和備件管理；(14) 資產(chǎn)全壽命周期成本分析。40u資金的時間價值P:現(xiàn)值A(chǔ):等年值F:將來值41u可靠性經(jīng)濟(jì)性分析 設(shè)線路故障率=

23、1次/年，修復(fù)時間r=8小時/次。 假設(shè)每度電產(chǎn)值為30元，線路價格為20萬元/公里，投資回收率為10，線路的使用年限為30年，折舊維護(hù)費(fèi)按投資的10計算。線路長度均為5公里，負(fù)荷假設(shè)為5MW。 通過3個方案個方案來討論供電線路的增加對系統(tǒng)（負(fù)荷點）系統(tǒng)（負(fù)荷點）可靠性可靠性的影響（假設(shè)各變電站容量充足）。方案1和2方案342 總費(fèi)用(年費(fèi)用+停電損失)：方案一、二和三分別為：140.503、41.3274和61.8241萬元。顯然，方案二較優(yōu)。43020406080100120140160方案1方案2方案3各方案總費(fèi)用可靠性水平成本ABCDETCUCCCR1R2R3TC1TC2TC30可靠性

24、成本-效益分析曲線UC代表可靠性可靠性投資投資成本曲線；CC代表停電損失停電損失曲線；TC為可靠性總費(fèi)用總費(fèi)用曲線。 44u基于可靠性的水火電協(xié)調(diào) 水電機(jī)組發(fā)電出力的成本成本較小，增大增大其出力對電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要的意義；但是，如果某些火電廠出力過小火電廠出力過小，系統(tǒng)的電壓電壓、無功問題有比較突出，使得系統(tǒng)安全性受到影響。當(dāng)然，如果增加火電廠出力也會增加電網(wǎng)的運(yùn)運(yùn)行成本行成本。如何在豐水期基于可靠性進(jìn)行水電和火電協(xié)調(diào)分析。 某電網(wǎng)某電網(wǎng)裝機(jī)10406MW，其中（水電6767 MW，火電3639 MW）。在豐水期，系統(tǒng)中水電較為充足，協(xié)調(diào)好系協(xié)調(diào)好系統(tǒng)中水火電機(jī)組的出力統(tǒng)中水火電機(jī)組的出力，對

25、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和安全性具有重要的意義。 45 基于該電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、潮流等，提出下述五種減減少火電機(jī)組出力少火電機(jī)組出力的方案： 方案開機(jī)方式方案一“電廠2”減少一臺200MW機(jī)組方案二“電廠3”減少一臺300MW機(jī)組方案三“電廠1”減少一臺100MW和一臺50MW機(jī)組方案四“電廠1”減少一臺100MW機(jī)組、”電廠3”減少一臺300MW機(jī)組方案五“電廠4”減少一臺360MW出力機(jī)組050100150200250300原系統(tǒng)方案一方案二方案三方案四方案五5種不同方案5種不同方案的可靠性指標(biāo)(EENS)46 基于該電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、潮流等，提出下述六種增增加火電機(jī)組出力加火電機(jī)組出力的方案： 6種不同方案6種不

26、同方案的可靠性指標(biāo)(EENS)方案開機(jī)方式方案一增加”電廠1”一臺80MW機(jī)組方案二增加”電廠2”一臺200MW機(jī)組方案三增加”電廠3”一臺300MW機(jī)組方案四增加”電廠3”300MW、”電廠2”200MW機(jī)組各一臺方案五增加”電廠3”300MW、”電廠2”200MW機(jī)組各一臺方案六增加”電廠3”300MW、”電廠2”200MW、”電廠1”100MW機(jī)組各一臺020406080100120原系統(tǒng)方案一方案二方案三方案四方案五方案六47根據(jù)上述可靠性指標(biāo)，再進(jìn)行以下分析： 1) 計算不同發(fā)方案的發(fā)電發(fā)電費(fèi)用 2) 計算不同發(fā)方案的運(yùn)行運(yùn)行費(fèi)用 3) 計算不同發(fā)方案的停電損失停電損失費(fèi)用 4) 計

27、算不同發(fā)方案的總費(fèi)用總費(fèi)用 5) 根據(jù)總費(fèi)用確定最優(yōu)方案最優(yōu)方案 建議增開“電廠2”、“電廠3”的部分機(jī)組。48u 電網(wǎng)規(guī)劃方案的選擇495051幾種方案的經(jīng)濟(jì)性比較幾種方案的經(jīng)濟(jì)性比較 設(shè)備規(guī)劃使用年n30年，貼現(xiàn)率為i0.1，每度電平均產(chǎn)值為10元，設(shè)架設(shè)110kV線路投資線路投資為60萬元/km，35kV線路投資為35萬元/km 方案一方案一 (1)架設(shè)新世紀(jì)到港中的35kV電源線路2km，機(jī)廠到港中的3.323km線路停運(yùn)。故可節(jié)省線路節(jié)省線路1.323km。（2）與原規(guī)劃網(wǎng)相比，系統(tǒng)可靠性水平略有提高可靠性水平略有提高：系統(tǒng)EENS降低，則其創(chuàng)造的社會價值等年值為1234101.23

28、4萬元。將該等年值化為現(xiàn)值是11.633萬元，即在規(guī)劃年內(nèi)由減少停減少停電損失電損失而創(chuàng)造的社會價值現(xiàn)值為11.633萬元。 結(jié)論：結(jié)論：基于可靠性、經(jīng)濟(jì)性，得出推薦方案推薦方案.52u電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的分析(敏感度)根據(jù)元件P-Q、C-S等元件的敏感度指標(biāo)53方案改進(jìn)效果 經(jīng)濟(jì)性：與原方案比較，改進(jìn)方案較原定方案節(jié)省了節(jié)省了5km 110kV線路線路，節(jié)約投資約為50萬元（當(dāng)年價格）。每年平均可減少停電24萬kWh，按該地區(qū)平均產(chǎn)值4元/度計，平均每年可減少停電損失約100萬元。 可靠性：結(jié)果見下表。 城網(wǎng)規(guī)劃可靠性指標(biāo)比較方案LOLE(小時/年)FLOL(次/年)EDNS(兆瓦次/年)EENS

29、(千度/年)原 方 案8.32531.051730.362241.96改進(jìn)方案0.05410.12040.4341.9954節(jié)點名失負(fù)荷概率頻率(次/年)失電量(100MWh/年)LOLE(小時/年)BUS20.0014754591.220.2912.93BUS30.0116592848.268.51102.14BUS40.0015440851.750.7213.53BUS50.0015053441.390.2013.19BUS60.0101301869.424.6088.74系統(tǒng)0.013167059.6814.31115.34電力可靠性評估軟件、程序醫(yī)療儀器設(shè)備等血壓（140/85）血糖血

30、脂 心率 身體健康指標(biāo)大電網(wǎng)可靠性指標(biāo)u電網(wǎng)薄弱環(huán)節(jié)的分析(可靠性跟蹤)55u當(dāng)一個病人檢查結(jié)果表明有高血壓癥狀時，我們只知道其血壓高低，比如160/100，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。u最關(guān)鍵的在于我們必須知道，產(chǎn)生高血壓的原因，并給出救治措施： 身體過胖 吃了有毒物質(zhì) 吸煙過多 飲酒過多 工作壓力大、精神緊張56BUS1BUS2BUS3BUS4BUS5BUS6240MW120MW110MW140MW420MW25MWG1 G2 G3 G4L1L6L2L7L3L4L5L8L9圖1 RBTS系統(tǒng)單線圖 系統(tǒng)失負(fù)荷概率為0.013，頻率為9.7次/年。不同的元件如：G1、G4、L1或L9等對系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)

31、，如LOLP和EENS等的影響程度不同。我們不禁要問： 每個元件對各可靠性指標(biāo)的“貢獻(xiàn)”多大？ 對系統(tǒng)而言，薄弱環(huán)節(jié)在哪兒？ 可靠性跟蹤可靠性跟蹤就是用以確定元件對系統(tǒng)不可靠性的“貢貢獻(xiàn)獻(xiàn)”關(guān)系。 可靠性跟蹤的內(nèi)涵可靠性跟蹤的內(nèi)涵57 發(fā)生交通事故以后，車輛承擔(dān)的責(zé)任如何分擔(dān)？對系統(tǒng)可靠性指標(biāo)（不可靠性）的責(zé)任分?jǐn)偟倪^程與該責(zé)任認(rèn)定其過程相似。可靠性跟蹤的內(nèi)涵可靠性跟蹤的內(nèi)涵 刑事案件發(fā)生后，各成員的責(zé)任如何分擔(dān)？各判多少年刑？58發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性跟蹤算例發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性跟蹤算例RBTS系統(tǒng)可靠性跟蹤指標(biāo)/%元件失負(fù)荷概率頻率電量低壓概率低壓頻率解列概率解列頻率BUS1-BUS20.2

32、71.110.230.230.570.221.03BUS1-BUS38.1516.1510.5913.3421.110.050.38BUS1-BUS313.7626.9317.8722.5035.210.110.64BUS2-BUS40.361.330.490.441.070.311.29BUS2-BUS40.361.330.490.441.070.311.29BUS3-BUS40.020.160.020.030.140.020.25BUS3-BUS55.9511.830.049.7315.440.050.45BUS4-BUS50.070.190.120.110.170.150.41BUS5-BUS621.7515.2332.6035.5919.9198.7894.25G1-BUS11