[科普中國]-發(fā)輸電合成系統(tǒng)可靠性分析方法

簡介

發(fā)輸電合成系統(tǒng)可靠性分析方法是指在給定可靠性準則條件下定量分析計算發(fā)輸電合成系統(tǒng)可靠性的方法。它包括充裕度和安全性兩方面的分析方法。這里只對充裕度分析進行介紹。故障事件一般考慮兩種類型:①輸電線路停運;②發(fā)電設(shè)備和輸電線路同時故障停運。若不把發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生的事件作為概率事件，也不考慮發(fā)電設(shè)備的故障率。則計算出的可靠性指標偏大，若不考慮輸電線的故障率，則所求得的發(fā)輸電合成系統(tǒng)的可靠性指標偏小1。

輸電線路停運時系統(tǒng)可靠性分析方法基本內(nèi)容是計算各種故障下輸電系統(tǒng)的負荷供應(yīng)能力，當負荷供應(yīng)能力小于系統(tǒng)的最大負荷.便可確定為系統(tǒng)的故障狀態(tài)。大多數(shù)情況下檢驗單一線路故魔障的可靠性水平。按照這個準則首先要計算網(wǎng)絡(luò)在正常情況下的負荷供應(yīng)能力和各條線路的潮流。然后依次停運輸電網(wǎng)絡(luò)中的一條獨立支路并相應(yīng)計算在該狀態(tài)一下網(wǎng)絡(luò)的負荷供應(yīng)能力和各支路的潮流分布。這樣便可得到一組網(wǎng)絡(luò)處于不同停運狀態(tài)下的負荷供應(yīng)能力和相應(yīng)的潮流分布。

通過給定不同的系統(tǒng)故障，求出發(fā)輸電合成系統(tǒng)的負荷供應(yīng)能力和線路的潮流分布之后，便可計算系統(tǒng)的充裕度指標。

輸電網(wǎng)絡(luò)負荷供應(yīng)能力的計算方法輸電網(wǎng)絡(luò)負荷供應(yīng)能力的計算方法主要有試探法和線性規(guī)劃法兩種。

(1)試探法。給定該系統(tǒng)在研究期間的某一負荷水平，并算出每條母線上分配到的負荷值。由給定的負荷水平可求得一種滿足負荷需求的發(fā)電調(diào)度出力。然后計算潮流，檢驗每一條軸電線是否過負荷。計算反復(fù)進行，直到發(fā)電出力調(diào)到最大，線路無過負荷時為止.便可求出系統(tǒng)的負荷供應(yīng)能力。這種方法概念清晰易傲，但計算費時且易出錯。

(2)線性規(guī)劃法。直接應(yīng)用直流潮流方程一次算出系統(tǒng)某種狀態(tài)下的負荷供應(yīng)能力，是一種更為有效的方法。求系統(tǒng)的負荷供應(yīng)能力就是在發(fā)電設(shè)備和輸電線路都不超過額定容量的約束條件下，求總發(fā)電出力的最大值，可用標準的線性規(guī)劃方法求解。

求解時，假定網(wǎng)絡(luò)中各母線的負荷分配比例在各種系統(tǒng)負荷水平下保持不變，并忽略線路的電阻和對地電容.各母線電壓相等且等于額定值。這種情況下只計算線路的有功潮流，其值與線路兩端的電壓相角差成正比2。

輸電系統(tǒng)的充裕度指標輸電系統(tǒng)的充裕度指標可歸納為以下幾點:

①系統(tǒng)最小供負荷能力。依次停運網(wǎng)絡(luò)中一條獨立回路的條件下輸電系統(tǒng)的最小負荷能力。

②系統(tǒng)最大電力不足。每種單重故障的情況下求得的系統(tǒng)最小供負荷能力與系統(tǒng)最大負荷之差值中的最大者。

③系統(tǒng)最大電量不足。系統(tǒng)最大電力不足與故障停運時間的乘積。

④系統(tǒng)電力不足概率。由于輸電線路停運而導(dǎo)致系統(tǒng)電力不足的概率，并且是對于系統(tǒng)某一天的最大負荷而言。

⑤系統(tǒng)電力不足頻率。由于輸電線路停運而導(dǎo)致系統(tǒng)電力不足的傾率。

⑥系統(tǒng)電量不足期望值。由于輸電線路停運使用戶少供的電量的期望值。

⑦系統(tǒng)單位負荷缺電率。系統(tǒng)總的缺電電力和最大負荷之比。

⑧單位負荷電量不足率。等于一年少供電量和年最大負荷之比。

⑨事故嚴重程度指標。系統(tǒng)發(fā)生事故而使全系統(tǒng)少供電量與系統(tǒng)的年最大負荷之比，并用系統(tǒng)分表示。

發(fā)輸電同時停運時合成系統(tǒng)可靠性分析方法在定量評估發(fā)輸電合成系統(tǒng)可靠性時同時考慮發(fā)電設(shè)備和輸電線路聯(lián)合停運的結(jié)果。它的分析方法和可靠性指標與不考慮發(fā)電設(shè)備故障時的是相似的，只是計算的復(fù)雜性增加。

一般。若不把發(fā)電系統(tǒng)中發(fā)生的事件作為概率事件，也不考慮發(fā)電設(shè)備的故障率。則計算出的可靠性指標偏大，若不考慮輸電線的故障率，則所求得的發(fā)輸電合成系統(tǒng)的可靠性指標偏小3。