[科普中国]-发输电合成系统可靠性分析方法

简介

发输电合成系统可靠性分析方法是指在给定可靠性准则条件下定量分析计算发输电合成系统可靠性的方法。它包括充裕度和安全性两方面的分析方法。这里只对充裕度分析进行介绍。故障事件一般考虑两种类型:①输电线路停运;②发电设备和输电线路同时故障停运。若不把发电系统中发生的事件作为概率事件，也不考虑发电设备的故障率。则计算出的可靠性指标偏大，若不考虑输电线的故障率，则所求得的发输电合成系统的可靠性指标偏小1。

输电线路停运时系统可靠性分析方法基本内容是计算各种故障下输电系统的负荷供应能力，当负荷供应能力小于系统的最大负荷.便可确定为系统的故障状态。大多数情况下检验单一线路故魔障的可靠性水平。按照这个准则首先要计算网络在正常情况下的负荷供应能力和各条线路的潮流。然后依次停运输电网络中的一条独立支路并相应计算在该状态一下网络的负荷供应能力和各支路的潮流分布。这样便可得到一组网络处于不同停运状态下的负荷供应能力和相应的潮流分布。

通过给定不同的系统故障，求出发输电合成系统的负荷供应能力和线路的潮流分布之后，便可计算系统的充裕度指标。

输电网络负荷供应能力的计算方法输电网络负荷供应能力的计算方法主要有试探法和线性规划法两种。

(1)试探法。给定该系统在研究期间的某一负荷水平，并算出每条母线上分配到的负荷值。由给定的负荷水平可求得一种满足负荷需求的发电调度出力。然后计算潮流，检验每一条轴电线是否过负荷。计算反复进行，直到发电出力调到最大，线路无过负荷时为止.便可求出系统的负荷供应能力。这种方法概念清晰易傲，但计算费时且易出错。

(2)线性规划法。直接应用直流潮流方程一次算出系统某种状态下的负荷供应能力，是一种更为有效的方法。求系统的负荷供应能力就是在发电设备和输电线路都不超过额定容量的约束条件下，求总发电出力的最大值，可用标准的线性规划方法求解。

求解时，假定网络中各母线的负荷分配比例在各种系统负荷水平下保持不变，并忽略线路的电阻和对地电容.各母线电压相等且等于额定值。这种情况下只计算线路的有功潮流，其值与线路两端的电压相角差成正比2。

输电系统的充裕度指标输电系统的充裕度指标可归纳为以下几点:

①系统最小供负荷能力。依次停运网络中一条独立回路的条件下输电系统的最小负荷能力。

②系统最大电力不足。每种单重故障的情况下求得的系统最小供负荷能力与系统最大负荷之差值中的最大者。

③系统最大电量不足。系统最大电力不足与故障停运时间的乘积。

④系统电力不足概率。由于输电线路停运而导致系统电力不足的概率，并且是对于系统某一天的最大负荷而言。

⑤系统电力不足频率。由于输电线路停运而导致系统电力不足的倾率。

⑥系统电量不足期望值。由于输电线路停运使用户少供的电量的期望值。

⑦系统单位负荷缺电率。系统总的缺电电力和最大负荷之比。

⑧单位负荷电量不足率。等于一年少供电量和年最大负荷之比。

⑨事故严重程度指标。系统发生事故而使全系统少供电量与系统的年最大负荷之比，并用系统分表示。

发输电同时停运时合成系统可靠性分析方法在定量评估发输电合成系统可靠性时同时考虑发电设备和输电线路联合停运的结果。它的分析方法和可靠性指标与不考虑发电设备故障时的是相似的，只是计算的复杂性增加。

一般。若不把发电系统中发生的事件作为概率事件，也不考虑发电设备的故障率。则计算出的可靠性指标偏大，若不考虑输电线的故障率，则所求得的发输电合成系统的可靠性指标偏小3。