电网可靠性国内外研究现状
时间:2017-04-18 20:31 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 电力系统可靠性（Reliability）是指电力系统按照可接受的质量标准和所需数量不间断地向用户供应电力和电能量的能力，电力系统可靠性包括充裕度（Adequacy）与安全性（Security）两个方面。充裕度是指在考虑系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运情况下，系统文持连续供给用户总的电力和电能量需求的能力；安全性是指系统承受住突然的扰动（突然短路、失去非计划停运的系统元件等），在动态条件下文持向用户持续供应电力和电能量的能力。7353 20 世纪 60 年代中期以后，随着电力工业的发展，可靠性工程理论开始逐步引入电力工业，电力系统可靠性也应运而生，并逐步发展成为一门应用学科。60 年代以来多个国家的大停电事故为电力系统可靠性研究的发展提供了契机，可靠性评估的理论方法和工程应用技术开始成熟。1970 年，R.Billinton 发表了电力系统可靠性研究的第一本专著《电力系统可靠性分析》，从此，电力系统的可靠性发展进入了一个新的时期。1968 年美国成立了国家电力可靠性协会，并于 1981 年改为北美电力可靠性协会 NERC，它带动了世界上多个国家电力系统可靠性管理工作的开展。国内对电力系统的可靠性研究开始于 20 世纪 80 年代，但由于缺乏必要的数据和行之有效的方法，发展较为缓慢。1983 年中国电机工程学会可靠性专业委员会和电工技术学会电工产品可靠性研究会成立，随后分别在 1985 年和 1999年原水利电力部成立了电力可靠性管理中心，中国电力企业联合会成立了电力工业行业可靠性管理委员会，这些机构促进了我国的电力系统可靠性研究工作。目前，美国、英国等工业发达国家都对电力系统可靠性进行了专门研究，主要涉及发电系统、输电系统、发输电组合系统、配电系统以及发电厂和变电站主接线的可靠性，其研究成果已经用于生产实践，而对继电保护系统可靠性的研究较少。 电力系统可靠性评估在最初探索阶段和现今都面临着一个棘手的问题：系统规模庞大，所包含设备的数量和种类众多，在涉及到二次系统时设备数量和种类的问题就更加突出；对设备元件建立可靠性数学模型要考虑众多参数，运行状态相互影响，组合系统的运行模式很多，各负荷也相互影响，对其进行预测存在不确定性；另外环境条件、计划检修和反事故措施等是影响设备可靠性模型的重要因素，但对其进行精确、高效的数学描述还很困难，也极大地增加了计算的复杂性；可靠性评估中的系统状态分析所涉及的潮流计算、稳定性分析、负荷削减等都是非线性高文数优化问题，大规模的矩阵计算要求高效的计算方法和先进的计算机系统；可靠性评估所面临的另一重大问题是系统运行记录数据的准确性和完整性。尽管 SCADA、MIS、EMS 等系统已经在电网中成功运行多年，也积累了很多运行记录，但这些系统的数据库在设计时一般都没有被要求去考虑可靠性管理工作的需要，造成设备元件和系统的基本可靠性参数存在较大的模糊性和不确定性，这必然严重影响电力系统可靠性评估的结果。 针对上述困难，国内外专家学者在评估方法、系统建模和工程应用等方面都做了大量的研究工作。在评估方法方面，研究者在广泛应用和发展 Markov 模型法、故障树分析法等方法的同时，积极探索适用于超大规模电网可靠性评估的方法。目前主要采用的两种大规模电力系统可靠性评估方法是状态枚举法和蒙特卡罗模拟法，二者各有长处，可根据研究目的的不同而进行选择，此外，将解析法和模拟法结合的混合法也被很多学者关注；许多近似简化方法被先后提出以降低大电网可靠性评估的复杂性，如减少解析法所要计算的状态数目或蒙特卡罗法的方差、采用充裕度等效方法以减小计算规模、以及基于神经网络的各类方法等，上述方法虽然减少了计算时间，但却会因为简化带来计算误差，或者在系统规模较大时计算时间仍然太长。近年来，并行计算机系统中的机群系统由于特有的优势受到越来越广泛的重视，因此并行和分布式算法成为当前的研究热点；文献[17]还提出了一种大电力系统可靠性评估的解析计算模型，开拓了通过解析方式计算大电力系统可靠性指标的新思路。 (责任编辑：qin) |