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电力系统可靠性评估中的几个重要问题研究

王超  
【摘要】: 我国电网正处于高速发展时期,随着“全国联网、西电东送”战略的进一步实施,不远的将来将形成全国性的交直流混合电网。电力系统规模的不断扩大,在带来显著经济、社会效益的同时,也给系统的安全可靠运行带来极大隐患。尽管现代电网的设计运行技术近年来取得了长足发展,但仍不可能完全避免大电网瓦解事故的发生。因此,对电力系统可靠性问题的研究具有明显的工程应用价值和现实意义。本文就电力系统可靠性评估中的几个重要问题进行了探讨,所做的主要工作有: (1)提出了一种适合我国电力系统特点的用户停电损失调查方法,就调查内容与方法进行了研究,提出可靠性预防费用、可靠性溢价费用、可靠性折价费用等概念。对我国电力系统可靠性现状进行了分析,计算得到我国电力系统元件最近5年的平均可靠性指标及6个在运直流系统的平均可靠性指标。 (2)基于Markov状态空间法,建立了一种符合目前超高压电网线路保护实际配置的模型。该模型可以较全面地考虑继电保护装置的自检及在线监视功能对其可靠性的影响,并反映当前超高压电网线路保护冗余配置的特点;基于所建立的模型,对主保护动作的可靠性与保护系统的可用性进行了分析,研究了元件故障率对系统可用性的影响,探讨了保护最佳检修周期的确定原则。 (3)将一种可靠性分析方法——GO法引入到继电保护可靠性分析中。研究表明,基于状态概率公式推导的方法可对系统进行精确的定量分析,但当系统中包含有共有信号时分析将变得十分复杂;针对这个问题,探讨了一种新的含共有信号系统精确定量计算方法,该方法无需非常繁琐地推导信号流联合概率的表达式,而且易于编程实现;基于故障树法对同一系统的分析结果证明了GO法在继电保护可靠性分析中的可用性与正确性;通过对两种方法的比较,表明了GO法在系统建模等方面所具有的独特优势。 (4)进一步探讨和发展了GO法在典型的可修复系统——特高压直流输电系统中应用的理论与算法。结合特高压直流输电系统的实际工况,探讨了串联结构存在相关性时的等效模型算法;开发了相应的GO程序;通过对比不考虑元件相关性时所得到的结果,说明了发展可修复系统可靠性分析中GO法理论与算法的必要性与先进性。 (5)对大区电网的失步解列配置问题进行了探讨。通过对我国西北电网的仿真研究,提出了大区电网失步解列配置的一种新见解,提出主要失步机群、次要失步机群等概念,探讨了目前工程中的失步解列判据存在的问题,对实际工程应用有一定的参考价值。


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