孤岛运行特性的微电网可靠性分析
蒙特卡洛法在电力系统可靠性评估中的应用
3 蒙特卡洛法在电力系统可靠性评估中的应用 3.1电力系统可靠性评估的内容与意义 可靠性指的是处于某种运行条件下的元件、设备或系统在规定时间内完成预定功能的概率。电力系统可靠性是指电网在各种运行条件下，向用户持续提供符合一定质量要求的电能的能力。电力系统可靠性包括充裕度(Adequacy)和安全性(seeurity)两个方面。充裕度是指在考虑电力元件计划与非计划停运以及负荷波动的静态条件下，电力系统维持连续供应电能的能力，因此又被称为静态可靠性。安全性指的是电力系统能够承受如突然短路或未预料的失去元件等事件引起的扰动并不间断供应电能的能力，安全性又被称为动态可靠性。目前国内外学者对充裕度评估的算法和应用关注较多，且在理论和实践中取得了大量的研究成果，但随着研究的深入也出现了很多函待解决的新课题。电力系统的安全性评估以系统暂态稳定性的概率分析为基础，在原理、建模、算法和应用等方面都处于起步和探索阶段。由于电力系统的规模很大，通常根据功能特点将其分为不同层次的子系统，如发电、输电、发输电组合、配电等子系统，对电力系统的可靠性评估通常也是对上述子系统单独进行。不同层次的子系统的可靠性评估的任务、模型、算法都有较大区别。电力系统在正常运行情况下，系统能够正常供电，不会出现切负荷的事件。如果系统受到某些偶发事件的扰动，如元件停运(包括机组、线路、变压器等电力元件的计划停运与故障停运)、负荷水平变化等，可能会引起系统功率失衡、线路潮流越限和节点电压越限等故障状态，进而导致切负荷。电力系统可靠性研究的主要内容是基于系统偶发故障的概率分布及其后果分析，对系统持续供电能力进行快速和准确的评价，并找出影响系统可靠性水平的薄弱环节以寻求改善可靠性水平的措施，为电力系统规划和运行提供决策支持。 3.2电力系统可靠性评估的基本方法 电力系统可靠性评估方法可分为确定性方法和概率性方法两类。确定性方法主要是对几种确定的运行方式和故障状态进行分析，校验系统的可靠性水平。在电源规划中，典型的确定性的可靠性判据有百分备用指标和最大机组备用指标;电网规划
电力系统运行可靠性分析与评价
电力系统运行可靠性分析与评价 电力的稳定性对电力用户的生产生活质量有着密切的关系，同时也是电力企业的责任和义务。本文针对电力系统可靠性的概况以及介绍提高供电可靠性的技术措施和组织措施，对了解电力系统具有一定的参考价值。 标签：稳定性；电力系统；措施 1 引言 电力行业作为一个重要的基础产业和公用事业，对于国家经济和民生稳定起着促进和发展作用，在国家经济和社会安全发挥着不可替代的作用。电气能源从发电厂、变电站、传输和分配线电源用户，有数以千计的设备控制和保护装置，它们分布在各种不同的环境和地区，不同类型的故障，可能会发生意外，影响电力系统的正常运行和用户的正常电力供应用户的各种故障和意外事故造成的停电，工业和农业生产及人们的生活所造成不同程度的损失，并导致一个衰落的工业产品的产量，质量较低，严重的会造成损害设备。停电也将威胁到人身安全，给社会造成人身安全和经济损失，供电可靠性不仅涉及到了供电企业的生存和发展，更直接关系到地区用户的用电安全性和可靠性的配电网络，甚至关系到该地区的发展，因此，如何保障和改善网络的安全和可靠运行，一直是各供电企业研究的一个重要问题。 2 电力系统可靠性的概况 可靠性是指在预定条件下，一个组件，设备或系统中，完成规定功能的能力。可靠性的特性指标称之为可靠度，可靠度越高，意味原件可靠运行的概率，故障少，维修费用低，工作寿命长，可靠性低，这意味着寿命短暂，出现过多的故障，维修成本高，直接关系到企业的经济利益。电力发展在整个开发过程中，可靠性贯穿于产品和系統每一个环节。可靠性工程涉及原有的故障统计和数据处理，系统的可靠性定量评估，操作和维护，可靠性，和经济协调等方面，具有实际性，科学性和实间性三大特点，其可靠性评估方法是可靠性研究领域方向。 2.1 充裕性 充裕性是指电力系统在保持用户的持续供应电力总需求和总电能的能力，考虑到系统计划停运的系统组件和非计划停运的合理期望值，也被称为在静态条件下，电力系统静态可靠性，以满足用户的电力和电能足够的确定性指标要求，在系统运行时，各种维修备件，备用容量的百分比概率指标，如缺乏电力概率，可以说功率足够的时间预期值，电量不足期望值等。 2.2 安全性 安全性是电力系统承受突然的干扰，如突然短路或系统组件意外损坏，也称
基于孤岛运行特性的微电网可靠性分析
基于孤岛运行特性的微电网可靠性分析 ABSTRACT: Microgrid as a part of smart grid, can improve reliability and safety with the flexible and effective use of distribution generation, which is an important development direction in the future of grid. With the sequential model of micro-power, load and constraints of energy storage system charging and discharging, a practical and engineered reliability evaluation algorithm is presented based on full sequential simulation of microgrid islanding taking into factors such as state switching of grid to off-grid, coordinated operation of micrgrid component and load shedding strategies considering the importance and location. On the other hand, the indexs of average operation time to first load shedding and rate of steady operation in islanded mode are proposed to evaluate microgrid island health according to the features of the island. Finally, the reliability of modified RBTS Bus6 is evaluated to verify the correctness and effectiveness of the proposed model and algorithm. KEY WORDS: microgrid; full sequential simulation; reliability analysis; load shedding 摘要：微电网作为智能配电网的有机组成部分，可灵活、高效地利用分布式电源，改善用户供电可靠性和安全性，是未来电网的一个重要发展方向。本文计及微电网中新能源机组出力间歇性、储能充放电约束等因素，提出了一种基于全时序模拟的孤岛微电网可靠性评估方法。在可靠性评估过程中所有微电源出力、负荷及储能充放电状态等都采用时序模型，模拟时可综合计入各类影响因素，如微电网由并网向孤岛运行状态的切换，孤岛期间各元件的协调运行，综合考虑负荷重要程度和开关位置影响的负荷削减策略等，使得模型更为贴近工程实际，实用性较强。另外，论文针对孤岛运行特性，提出了孤岛平均首次持续运行时间和运行稳定率两个新的可靠性指标，以评判孤岛的健康度。最后基于改进的RBTS Bus6系统进行算例分析，验证所提模型和算法的正确性和有效性。 关键词：微电网；全时序模拟；可靠性分析；负荷削减 0 引言 微电网以分布式电源（DG，Dsitribution Generation）为基础，将储能系统（ESS，Energy Storage System）、控制装置及负荷紧密联系在一起。储能作为微电网中不可或缺的装置，其故障会对微电网造成极大的影响[1]。在不考虑传统电源的情况下，储能故障后微电网内部没有可以平衡功率波动的电源，电能质量下降，可控性及可调度性降低，直接影响供电可靠性[2-3]。 微电网在紧急情况下脱离主网孤岛运行，以持续稳定供电为主要目标[4]。当微电网内部输出功率不足时，需要削减负荷以保证剩余负荷正常供电。因此，孤岛模式下的负荷削减策略对用户用电需求有重要作用。另一方面，传统的配电系统可靠性指标偏重统计数据或经验数据；而分布式电源及负荷的随机性较大[4-5]，波动变化明显，对于孤岛微电网的可靠性评估略欠适用。 目前国内外对DG进行了大量研究，但对DG 组成的微电网系统研究较少。在可靠性模型方面，主要集中在风力发电和光伏发电，多数文献忽略了储能对可靠性的影响。在可靠性评估算法方面，主要分为解析法和模拟法。文献[6-7]主要应用蒙特卡洛模拟法对含有DG或微电网的配电网进行可靠性分析，但对其内部元件及储能系统的工作情况却未考虑。文献[8-9]均采用最小路法分析含有DG的配电网的可靠性，但对DG的随机出力特性及储能充放电过程未详细讨论。文献[10]通过建立风光蓄元件的时序模型和状态转移模型，分析了含风光蓄的配电系统的故障效果影响及系统可靠性。文献[11]主要建立了分布式电源和储能联合发电系统的可靠性模型。文献[4-5]则重点分析了微电网孤岛状态的可靠性。 本文首先研究分布式电源—风电机组(WTG，Wind Turbine Generation)的出力随机特性，计及储能运行策略、工作状态及其充放电约束，通过全时序模拟重点分析微电网孤岛模式的运行状态及可靠性；其次基于负荷分块的思想，综合考虑负荷重要程度及位置两方面因素，研究孤岛模式的负荷削减策略；最后提出微电网孤岛运行的可靠性指标，并采用改进的RBTS Bus6配电系统对提出的模型及算法进行验证。 1 微电网元件模型 1.1 风速模型
通用的可靠性设计分析方法
通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前，首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。 （1）任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译，其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然，事件、状态、功能及所处环境都与时间有关，因此，这种描述事实上是一种时序的描述。 任务剖面的定义为：产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。 对于完成一种或多种任务的产品，均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括：1）产品的工作状态； 2）维修方案； 3）产品工作的时间与程序； 4）产品所处环境（外加有诱发的）时间与程序。 任务剖面在产品指标论证时就应提出，它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。 图1表示了一个典型的任务剖面。 （2）寿命剖面寿命剖面的定义为：产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。 寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件，如：装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。 寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。 图2表示了寿命剖面所经历的事件。
（3）环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性，如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。 产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。 可靠性要求可以分为两大类：第一类是定性要求，即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性；第二类是定量要求，即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。 可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。
电力系统可靠性评估方法的分析
电力系统可靠性评估方法的分析 李朝顺 （沈阳电力勘测设计院辽宁沈阳 110003） 摘要：可靠性贯穿在产品和系统的整个开发过程，形成可靠性工程这门新兴学科。可靠性工程涉及原件失效数据的统计和处理、系统可靠性的定量评定、运行维护、可靠性和经济性的协调等各方面，是一门边缘科学，它具有实用性、科学性和实间性三大特点。其可靠性评估方法是可靠性研究领域一直探索的方向，本文对现有可靠性评估方法进行论述和分析，为可靠性工作者提供参考。 关键词：系统可靠性评估分析 1电力系统可靠性概述 可靠性（Reliability）是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定条件下完成规定功能的能力。可靠度则用来作为可靠性的特性指标，表示元件可靠工作的概率，可靠度高，就意味着寿命长，故障少，维修费用低；可靠度低，就意味着寿命短，故障多，维修费用高。 现代社会对电力的依赖越来越大，电能的使用已遍及国民经济及人民生活的各个领域，成为现代社会的必需品。电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助设施，按规定的技术经济要求组成的一个统一系统。发电厂将一次能源转换为电能，经过输电网和配电网将电能输送和分配给电力用户的用电设备，从而完成电能从生产到使用的整个过程。电力系统的基本结构如图1所示。 图1电力系统基本结构图 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，成为电力工业取得重大经济效益
的一种重要手段。目前已渗透到电力系统规划、设计、制造、建设安装、运行和管理等各方面，并得到了广泛的应用，
如图2所示。 图2可靠性工程在电力系统中的应用 所谓电力系统可靠性，就是可靠性工程的一般原理和方法与电力系统工程问题相结合的应用科学。电力系统可靠性包括电力系统可靠性工程技术与电力工业可靠性管理两个方面。电力系统可靠性实质就是用最科学，经济的方式充分发挥发、供电设备的潜力，保证向全部用户不断供给质量合格的电力，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。因此，一切为提高电力系统、设备健康水平和安全经济运行水平的活动都属于电力工业可靠性工作的范畴，都是为了提高电力工业可靠性水平所从事的服务活动。 通常，评价电力系统可靠性从以下两方面入手[2]。 (1) 充裕性(adequacy)—充裕性是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑到系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运.又称为静态可靠性，即在静态条件下电力系统满足用户电力和电能量的能力。充裕性可以用确定性指标表示，如系统运行时要求的各种备用容量(检修备用、事故各用等)百分比，也可以用概率指标表示，如电力不足概率(LOLP)，电力不足时间期望值(LOLE)，电量不足期望值(EENS)等。 (2) 安全性(security)—安全性是指电力系统承受突然发生的扰动，如突然短路或未预料到的失去系统元件的能力，也称为动态可靠性， 即在动态条件下电力系统经受住突然扰动且不间断地向用户提供电力和电能量的能力。安全性现在一般采用确定性指标表示，例如最常用的可靠 性工 程在 电力 系统 中的 应用 元件故障数据统计和处理 可靠性数学理论 电源可靠性 输电系统可靠性 配电系统可靠性 大电力系统可靠性 可靠性管理 电气主接线可靠性 负荷预测 可靠性设备预诊断 故障分析 可靠性指标预测 建设安装质量管理 最佳检修和更换周期的确定 运行方式可靠性定量评估 可靠性工程教育
电网可靠性分析
电网可靠性分析 随着社会经济的发展, 科学技术的进步及人民生活水平的不断提高, 人们对电力的需求和依赖性越来越大, 对安全稳定供电的要求越来越强。然而, 受到电力系统自身原因和外部干扰的影响, 电网事故时有发生, 这不但使电力经营企业的经济效益受到损失,而且对电力用户和整个社会都将造成严重的影响。 一、影响电力安全的因素 ⑴内部因素 内部因素主要可归纳为: ①电力系统主要元件故障:发电机、变压器、电线故障; ②控制和保护系统故障:保护继电器的隐性故障、断路器误动作、控制故障或误操作等; ③计算机软、硬件系统故障; ④信息、通信系统故障:与EMS系统失去通信、不能进行自动控制和保护、信息系统故障或拥塞、外部侵入信息通信系统; ⑤电力市场竞争环境的因素:电力市场中各参与者间的竞争与不协调、在更换旧的控制和保护系统或发电装置上缺少主动性; ⑥电力系统不稳定:静态、暂态、电压、振荡、频率不稳定等。 ⑵人为因素 不少大事故都与继电保护有关, 而这些保护的选型、整定和检查都与设计人员和运行人员的知识水平、敬业精神息息相关。常见的人为因素可概括为操作人员误操作, 控制和保护系统设置错误、蓄意破坏(包括战争或恐怖活动)等。 ⑶自然灾害 影响供电运行的自然灾害主要包括雨淞和雾淞、冻雨造成电线积冰, 或大雪积压在电线上, 厚度过大时会压断电线;大于7 ～ 8级的风会吹倒电杆, 龙卷风和风暴会刮倒线路杆塔;雷击危害高压线路和变压器,击破磁瓶, 造成跳闸,一有大风,有可能产生震动、跳跃和碰线引起速断保护跳闸;雾、毛毛雨、空气污染等造成“污闪”现象, 导致绝缘子绝缘水平降低, 出现短路事故;暴雨造成铁塔、电杆倾倒或浸泡电器, 引起停电事故;直径大于等于10毫米的冰雹能砸坏电器电线。 二、相应的技术措施 ⑴精心规划电网设计, 做好技术创新工作
电力系统运行可靠性最优控制研究
电力系统运行可靠性最优控制研究 发表时间：2016-12-12T13:45:45.203Z 来源：《电力设备》2016年第19期作者：鲁康杰苏林[导读] 电力是我国的支柱产业，电能是最主要的能源，无论是国家的建设发展，企业的日常运营，还是人们的工作生活都离不开电能。 (国网山东省电力公司平邑县供电公司山东平邑 273300) 摘要：电力是我国的支柱产业，电能是最主要的能源，无论是国家的建设发展，企业的日常运营，还是人们的工作生活都离不开电能。我国电网覆盖面积广，相关的检修工作人员较少，因此电力运行存在很大的安全风险，针对这一情况，必须加强电力系统运行安全的管理，提高相关技术。下面就分析影响电力运行的因素，提出合理化建议，保证对电力系统可靠性的最优控制。 关键词：电力系统；运行可靠性；最优控制 如果设备质量不过关，管理工作不到位，电力系统运行中很容易发生故障，例如线路、电缆容出现短路、电火花问题，电气设备出现故障。因此企业在经营管理中，工作人员必须加强线路的监督检查，增加电网检查人员数量，缓解检查工作的压力，扩大电网检查覆盖面，实现对电力系统运行可靠性最优控制，为我国的经济发展、城市建设提供可靠的电能。 1分析影响电力系统运行可靠性因素 1.1电力设备出现故障 通过多年的实践研究得知，电力设备故障、线路问题、外力破坏是三个重要的影响因素。对于设备故障而言，电力系统是由不同设备、元件所组成的，要求其在规定的环境中，特点的时间范围内，完成相应的功能，保证电力系统运行正常。但是由于电力系统运行复杂，天气状况不同，在运行中会出现不同的故障，严重时发生火灾，直接导致大面积停电，人们无法正常工作和生活。如果电压达不到要求，机械设备就不能正常运行，如果网损情况继续恶化，电力设备在电能方面就会有非常大的损耗，浪费很多国家电能。 1.2线路发生故障 我国电网已经覆盖全国，一般大中城市电力设施配套比较完善，小城镇、乡村由于比较偏僻，电网设施不完善，而且这一地区检修人员较少，因此容易发生故障。很多线路所处环境比较复杂，长期暴露在野外，例如线路在零下30度的环境，或者在零上30度的环境，线路穿越高山等，一旦发生故障，为后期的检修也提出较大挑战。当长期得不到保养和检修时，线路外的绝缘皮老化，导致漏电，进而酿成更严重的事故。 1.3分析外力破坏 在乡村和城乡结合的位置，由于其地理位置的特殊性，同时也由于国家电力资金投入的问题，导致这部分电网中自动化水平不高，这样无论是在突发事故的有效处理方面，还是日常的巡检工作上，都会造成效率低下，出现问题的概率比较大。除此之外，由于缺乏相关的警示牌，在一些特殊路段，容易发生交通事故，直接影响配电线路安全，例如车辆撞上路旁电线杆，由于线路、设备没有必要的避雷针，导致在阴天下雨的时候，线路设备遭到雷击。在现代社会发展中，大城市都使用了智能化的管理系统，而这些地区却和智能化脱轨，技术人员在对电能分配以及负荷控制中，不能保证电压的稳定性，因此增加了电网运行的风险和成本。 2分析评估电力运行可靠性的方法在当前对电力系统可靠性评价中主要有两种方法，解析法和后果分析法，对于解析的评价方法而言，通过系统结构，以及各个元件之间的联系，构建系统的可靠性模型，在此基础上，在解析过程中应用的可靠性指标，通过数值对比就可以得到。其有清楚的物理概念，模型构建也有很好的精度。但是在实践应用中也要面临一些新问题[1]，导致计算难度增大，评价工作不能顺利进行。对于故障模式的后果分析法而言，可以有效解决电力系统运行中的可靠性问题。通常情况下这两种方法都可以在辐射状配电系统中应用。但是在实际使用中，如果拓扑结构比较复杂，使用这种方法操作会更加复杂，针对这一情况电力部门采取了有效的措施进行处理。对这一方法加以改进，电力系统运行稳定性评价中，必须对故障后果进行总结，电网计算指标进行分析，在此基础上，操作中对不同故障进行模拟，然后对事件进行预想，对负荷相应的情况进行转移分析。 3分析电力系统运行可靠性最优控技术 3.1分析可靠性指标的具体内容 通常情况下在分析电力系统运行可靠性的时候，利用切负荷指标进行度量评价，对于切负荷指标而言，其是一个重要的衡量电力运行可靠性的指标，其在输电规划、电源规划中发挥着重要的作用。电力系统正常运行中，不仅要考虑系统的节能和电量供应，还要时刻监视系统运行状态。另一方面，为了找到电力系统的薄弱环节，还要对系统功率不平衡指标、母线电压超限指标、线路过负载指标进行监视，再根据工作经验，建立了电力系统运行可靠性指标体系。在该体系中的可靠性指标中，主要包括概率指标、电量不足期望指标、安全状态下的概率指标[2]。 3.2对可靠性模型的分析 在对相关指标进行计算时精度必须保持，否者影响后续的分析，在此基础上，还应该提高计算速度，保证工作效率，保证整个工作实时完成，确保电力系统实时都处于安全状态。一般电力人员使用直流潮流方式分析电力系统中的潮流情况，建立可靠性控制模型的时候，对电压、无功等约束条件进行忽视，此控制模型包括控制标量、目标函数以及约束条件。 3.3对电气元件可靠性模型的分析 在电力系统中元件是其重要组成部分，如果电气元件出现故障，直接影响电力系统运行的可靠性，不同元件出现故障都是随机的，但是都直接影响系统的正常运行。针对这一情况，相关部门必须对电力系统进行最优控制。为了达到这一目标，对系统中不同电气元件做好可靠性模拟建模，在短时间内考验系统运行能力，在此过程中是否发生故障，如果发生故障，检测设备会系统记录其参数，进而对不同元件的可靠性进行评价分析，当前建模方式有元件瞬时概率，其可以全面对元件进行描述，综合评价元件的可靠性，为其正式使用作出数据依据[3]。 3.4分析计算可靠性的方法和具体实施
微电网孤岛运行模式下的协调控制策略
第42 卷中国电力电力系统 （微电网及分布式发电专栏） 微电网孤岛运行模式下的协调控制策略 薛迎成1，2 ，邰能灵1，刘立群1，杨兴武1，金楠1，熊 宁1 （1．上海交通大学电气工程系，上海200030；2.盐城工学院电气系，江苏盐城 224001 ）摘要：微电网是一种特殊形式的有源配电网，为大规模分布电源控制提供了一种有效方法。微电网能运 行在并网和孤岛状态，并网时可以从主网吸收电能或向主网提供电能，当主网发生电能质量事件时，微电网能从主网脱离单独运行。微电源和存储设备必须协作才能维持微电网孤岛运行。列举并讨论微电网孤岛运行，总结不同作者提出的微电网协调控制策略，对这些不同的控制方法进行比较，提出应根据微电网不同运行模式和影响因素对分布式电源采用不同控制策略。关键词：分布式发电；分布式电源；有源网；微电网；控制中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1004-9649（2009）07-0036-05 收稿日期：2009-03-13 基金项目：上海市曙光计划资助项目（07sg11） 作者简介：薛迎成（1969—），男，江苏盐城人，博士研究生，从事新能源、分布式发电、继电保护的教学和研究工作。 E -mail:xyc_xyc_xyc@https://www.360docs.net/doc/d36057596.html, 1微电网及其构成 为协调大电网与分布式电源（DR ）间的矛盾，充 分挖掘DR 潜能，为电网和用户带来更多的价值和效益，美国电气可靠性技术解决方案联合会（CRETS ）研究了DR 对低压电网的冲击，为增强电力系统的可靠性，提出了微电网概念。 微电网是一些负荷和微电源的组合，可作为一个可控系统来运行，一般与用户端的配电网相连，至少含有一个分布式电源和相关负荷。微电网技术为大规模分布电源应用提供了一种有效方法，是新型电力电子技术、分布式发电、可再生能源发电技术和储能技术的综合。 微电网正常通过变压器并网运行，当微电网从公共连接点脱离后，它本身至少可给其中一部分负荷提供电能，运行于孤岛状态（自治状态）。现有的电力公司一般不允许电网无计划孤岛运行和自动同步，主要基于人和设备安全考虑。然而，微电网可以孤岛运行和并网运行，能在两者之间平滑切换（经孤岛检测及瞬时同步化），从而充分利用微电网中的电源。 微电网也被称为分布式电源孤岛系统，按照范围、大小和所有权的不同，分布式电源孤岛系统（微电网）具有多种形式，可以分为单元孤岛、分支路孤岛、支路孤岛、变电站母线孤岛、变电站孤岛和邻近支路孤岛［2］（见图1）。微电网中的微电源可分为2类：第1类是传统旋转电机；第2类是通过电力电子接口与电网联接的电源。第2类微电源又分2种：一种是直流电源，如燃料电池、光伏电池等存储单元；另一种为高频交流电源，如微型燃气轮机，必须进行整流，得到的直流电压可通过逆变器转换成交流电压。 微电网中的微电源也可分为不可控、部分可控和全控3种，并可冷、热、电三联供。有的配有储能装置，通过双向交/直/交变换器与微电网相联，使用电力电子装置进行能量调节。可控微电源的输出功率可以由中央监控单元提供设定值来控制。 不同的微电源响应速度可能不一样，微型燃气轮机和燃料电池响应速度较慢并缺少惯性，可能出 中国电力ELECTRIC POWER 第42卷第7期2009年7月 Vol ．42，No．7 Jul.2009Fig.1MG lsland Systems classify 图1 微电网弧岛系统分类
电力系统可靠性作业二
电力系统可靠性第二次作业 电卓1501 杨萌201554080101 1.什么是电力系统可靠性 电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能能力的度量。包括充裕度和安全性两个方面。 2.什么是充裕性 充裕度( adequancy,也称静态可靠性),是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运 3.什么是安全性 安全性( security,也称动态可靠性),是指电力系统承受突然发生的扰动的能力。 4.电力系统可靠性包括哪几大类 发电系统可靠性，发输电系统可靠性，输电系统可靠性，配电系统可靠性及发电厂变电所电气主接线可靠性。 5.可靠性的经典定义 指一个元件或一个系统在预定时间内和规定条件下完成其规定功能的能力。 6.元件 是构成系统的基本单位 7.系统 是由元件组成的整体，有时,如果系统太大,又可分为若干子系统。 8.电力系统可靠性的评价 通过一套定量指标来量度电力供应企业向用户提供连续不断的、质量合格的电能的能力,包括对系统充裕性和安全性两方面的衡量。 9.不可修复元件的寿命 不可修复元件的寿命是指从使用起到失效为止所经历的时间。 10.故障率 假设元件已工作到t时刻,则把元件在t以后的△t微小时间内发生故障的条件概率密度定义为该元件的故障率。 11.可靠度与不可靠度
可靠度：表示元件能执行规定功能的概率，通常用可靠度函数R（t）表示，在给定环境条件下时刻t前元件不失效的概率：R（t）=P[T>t]，R（t）=1-F(t) 不可靠度：F（t）只元件的损坏程度，称为元件的故障函数或不可靠函数。 R(t)=e^(-λt) F（t）=1- e^(-λt) 12.什么是可修复元件 指投入运行后，如损坏，能够通过修复恢复到原有功能而得以再投入使用。 13.元件描述修复特性指标有哪些？ 修复率、未修复率、修复度、平均修复时间 14.元件修复率 表明可修复元件故障后修复的难易程度及效果的量成为修复率。 通常用表示，其定义是：元件在t时刻以前未被修复，而在t时刻后的△t 微小时间内被修复的条件概率密度： 15.元件未修复率 元件为修复率定义式： 即实际修复时间大于预定修复时间的概率。 16.元件平均修复时间与修复率之间的关系 元件修复度： 元件平均修复时间MTTR:当元件的修复时间Tu呈指数分布时，其平均修复时间MMTR=
电力系统可靠性评估指标
电力系统可靠性评估指标 1.1 大电网可靠性的测度指标 1. (电力系统的)缺电概率 LOLP loss of load probability 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的概率，即 ∑∈=s i i P LOLP 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；S 为给定时间区间内不能满足负荷需求的系统状态全集。 2. 缺电时间期望 LOLE loss of load expectation 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的小时或天数的期望值。即 ∑∈=s i i T P LOLE 式中：i P 、S 含义同上； T 为给定的时间区间的小时数或天数。缺电时间期望LOLE 通常用h/a 或d/a 表示。 3. 缺电频率 LOLF loss of load frequency 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的次数，其近似计算公式为 ∑∈=S i i F LOLF 式中：i F 为系统处于状态i 的频率；S 含义同上。LOLF 通常用次/年表示。 4. 缺电持续时间 LOLD loss of load duration 给定时间区间内系统不能满足负荷需求的平均每次持续时间，即 LOLF LOLE LOLD = LOLD 通常用小时/次表示。 5. 期望缺供电力 EDNS expected demand not supplied 系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电力削减的期望数。即 ∑∈=S i i i P C EDNS 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；i C 为状态i 条件下削减的负荷功率；S 含义同上。期望缺供电力EDNS 通常用MW 表示。
电力系统运行可靠性
清华大学出版社图书编写规范 一、总体要求 (1) 科学性：书稿内容应体现科学性、先进性和实用性，所采用的资料和数据必须准确可靠。 (2) 政治性：书稿内容应注意维护我国的国家利益、民族尊严，保护国家机密，不得有与我国现行政策和法律相抵触的内容与提法。 (3) 版权问题：作者应注意著作权问题，不得侵犯他人著作权。为介绍、评论某一作品或说明某一问题而引用他人的资料、数据、图表时，应以脚注或参考文献方式注明出处。 (4) 交稿方式：Latex或者word软件排版均可。 (5) 交稿要求：书稿必须符合“齐、清、定”要求。 “齐”：文稿（必备项：扉页、内容简介、前言、目录、正文、参考文献、索引等；可选项：他序、译者序、符号表、附录、后记等）、图稿齐全； “清”：稿面整齐，书写清楚，标注明确、易辨，图件清绘； “定”：文、图内容已确定，不存在遗留问题，无需再作较大增删和修改。 二、基本格式 1.扉页 包括：书名，作者姓名，著作方式（著、编著、编、主编等）。 2.内容简介 一般按照内容分成两段：（1）简要介绍本书的内容和特点；（2）读者对象。 3.序 一般是请对书中内容十分了解的本专业专家、知名人士等，由他们作为第一读者对本书的内容、意义、写作水平、作者背景等作全面评价。 4.前言 主要介绍本书的写作背景、本书的特点、本书的编写分工及致谢等。字数最好在1000左右。 5.目录 一般只标出三级标题, 序号与文字间空一格，页码统一用5号宋体，右顶格对齐。 6.正文 1）标题 除特殊声明外均用5号宋体。标题序号一律用阿拉伯数字编排，序号与文字间空一格。 一级（BT1，如第1章■■■■）：另面起，黑体，3号，上空2行，居中，占3行；
可靠性数据分析的计算方法
可靠性数据分析的计算方法
PROCEEDINGS,Annual RELIABILITY and MAINTAINABILITY Symposium（1996） 可靠性数据分析的计算方法 Gordon Johnston, SAS Institute Inc., Cary 关键词：寿命数据分析加速试验修复数据分析软件工具 摘要&结论 许多从事组件和系统可靠度研究的专业人员并没有意识到，通过廉价的台式电脑的普及使用，很多用于可靠度分析的功能强大的统计工具已经用于实践中。软件的计算功能还可以将复杂的计算统计和图形技术应用于可靠度分析问题。这大大的便利了工业统计学家和可靠性工程师，他们可以将这些灵活精确的方法应用于在可靠度分析时所遇到的许多不同类型的数据。 在本文中，我们在SAS@系统中将一些最有用的统计数据和图形技术应用到例子的当中，这些例子主要包涵了寿命数据，加速试验数据，以及可修复系统中的数据。随着越来越多的人意识到创新性软件在可靠性数据分析中解决问题的需要，毫无疑问，计算密集型技术在可靠性数据分析中的应用的趋势将会继续扩大。 1.介绍 本文探讨了人们在可靠性数据分析普遍遇到的三个方面： 寿命数据分析 试验加速数据分析 可修复系统数据的分析 在上述各领域，图形和分析的统计方法已被开发用于探索性数据分析，可靠性预测，并用于比较不同的设计系统，供应商等的可靠性性能。 为了体现将现代统计方法用于结合使用高分辨率图形的使用价值，在下面的章节中图形和统计方法将被应用于含有上述三个方面的可靠性数据的例子中。2.寿命数据分析 概率统计图的寿命数据分析中使用的最常见的图形工具之一。Weibull 图是最常见的使用可靠性的概率图的类型，但是当Weibull概率分布并不符合实际数据的时候，类似于对数正态分布和指数分布这一类的概率图在寿命数据分析中也能够起到帮助。 在许多情况下，可用的数据不仅包含故障时间，但也包含在分析时没有发生故障的单位的运行时间。在某些情况下，只能够知道两次故障发生之间的时间间隔。例如，在测试大量的电子元件时，如果记录每一个发生故障的元件的故障时间，那么这可能不经济。相反，在固定的时间间隔内
电力系统运行可靠性分析
电力系统运行可靠性分析 发表时间：2018-06-22T14:30:11.570Z 来源：《电力设备》2018年第7期作者：王陆陆余亮亮李玉斌[导读] 摘要：二十世纪以来，科学技术的发展越来越迅速，人们也越来越依赖各种能源，电能在现代人们的生活中也扮演着重要的能源的角色。 （国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐 830011）摘要：二十世纪以来，科学技术的发展越来越迅速，人们也越来越依赖各种能源，电能在现代人们的生活中也扮演着重要的能源的角色。电力生产的水平趋向于集约化，一次性的不可再生能源的开采和运输等严重受制约，以及电能在生产的过程中可能会制造污染，危害人们的生活的健康，这都在一定程度上使得电源和电力负荷中心不得不分布于不同的地区。为了满足电能的需求，电力系统的结构趋向于 复杂化，规模趋向于扩大化。但是，电力系统在发展的同时，一旦发生意外事故，随之产生的，影响和后果也会很严重，直接或间接地对社会、经济和人们的生活产生不可忽略的危害。 关键词：电力系统；运行；可靠性；分析导言 近年来，随着各项新型技术的快速发展，出现了很多新型的可再生能源，并被广泛应用在各种行业当中，取得了较好的效果。对于电力系统而言，生产水平更倾向于集约化，因此传统产电资源的运输与开采不但会对电力生产的发展产生直接影响，而且还会对电厂周围的环境产生不良影响，严重时还会危及当地居民的生命安全，因此电力负荷与电源系统只能分散在不同的区域当中。为了满足人们日益增长的用电需求，电力系统的结构不断复杂化和扩大化。电力系统在运行过程中，若出现运行事故，必然会产生不可挽回的后果，严重时还会威胁当地人们的生命财产安全。因此，对电力系统运行可靠性进行分析具有重要的现实意义。 1影响电力系统运行可靠性的因素 1.1运营人员对电力系统的评判预测不准确 工作人员在对电力系统进行维护时，需要保证电力系统运营的稳定性。在对电力系统进行评价时，也会涉及到各类电力系统的运营问题，这就造成电力系统运营的工作复杂性，让电力系统在运行过程中的扰动类型难以预测。普通工作人员很难在工作过程中处理这类电力系统的运营问题，因此，需要专业性的技术人员对电力系统进行评估，评价有价值的信息数据，预测电力系统的运行状况，保证电力系统的运行状态始终处于安全稳定的情况下。目前，运营人员在信息数据采集方面的工作还有很多缺陷，他们不能很好的控制预测结果，这就导致电力系统的安全稳定性受到影响。 1.2电力系统的运营设施问题 电力系统在运营过程中会遇到很多问题。首先，进行电力系统维护建造时，会投入大量的运营资金。在我国一二线大城市，这些问题很容易解决，但是对一些偏远地区来说，解决电力系统的工作问题就存在一定难度。在一些偏远地区以及县级以下的区域内，不能投入过多的资金去建设电力系统，在运营过程中也难以配备齐全的电网设备。与电力系统匹配的管理部门的电力系统管理工作，也存在很多漏洞，这就造成运营维护过程中的工作局限性，影响生产管理部门的生产工序，导致人为管理漏洞在电网运行系统中出现，另外，线路的老化和电力设备的更换不及时，也会影响电力系统的运营安全性。另外，很多落后地区的管理人员缺乏对电力系统的管理经验，监督部门对电网进行监督改造时，也没有对电网的规划设计做出详尽分析。 1.3自然灾害对电力系统的影响 不可抗力因素也会威胁电力系统的运营安全，在自然灾害面前，电力系统的运行时刻面临出现运行事故的风险。这样在电力系统运行过程中，电力系统的运行安全也会受到严重影响，当自然灾害来临时，很多电网线路会受到破坏。例如经常发生的暴雨、火灾、地震、泥石流等自然灾害。 1.4电网分布不均匀 电网分布不均匀就容易造成供电电容不足的现象出现，在很多地方，电网运营系统的建设体制不健全，导致很多变电站在进行电力传输时，出现工作状态不稳定的工作现象。运行过程中也难以满足用户的用电需求，这样就会对当地的经济环境和生产状况造成严重影响。 1.5数据测试问题 电力系统在运营过程中，运行的安全性和稳定性容易受到影响，这样很多因素就会作用于电力系统，增加系统运营维护工作的复杂程度。为了确保电力系统运行的可靠性，需要对具体的运行和维护环节进行分析，统筹规划，确保电力系统运行的安全性。电力系统在工作过程中，会使用很多数据程序，其中包括数字仿真数据以及电力系统维修员采集到的电力系统实测数据。大量的数据信息会增加电力系统的管理难度，这样在对电力系统进行信息处理时就会遇到一些复杂的问题，信息系统、地理系统都会在工作中受到影响。进行数据处理时，工程信息技术人员也难以区分有效数据和繁冗数据。对电力系统进行维护管理时，没有将数据的价值很好地发挥出来，很多有价值的信息没有得到有效利用，这样导致电力系统出现失稳模式、导致系统运行过程中出现运行缺陷和运营漏洞。 2提升电力系统运行可靠性措施分析 2.1确保电力设备的正常运行 对于电力系统而言，确保各项电力设备的顺利运行是实现电力系统安全运行的前提条件。针对不同线路情况，将其分成各个区段，并对其进行针对性管理。电力企业还需要组织专业人员对各个电力设备进行定期检修，同时还需要对不同区段内的电线进行定期巡视。针对部分特殊区段内的设备和线路，检修人员需要实施针对性检查，及时解决线路和设备运行过程中存在的问题。检修人员需要认真负责，重视检修过程中出现的所有问题，不但需要及时进行处理，还需要对出现问题的原因进行分析总结，找到相关的规律，提前做好应对措施以及应急预案，避免对电力系统的正常运行产生不良影响。 2.2提升电网运行人员素质 在对电力系统运行状况进行评价时，可靠性属于重要的评价指标，不但可以反映电力系统的运行以及管理状况，还能够对电力企业的经济效率产生直接影响，所以电力企业需要采取一定的措施来提高电力系统运行人员的整体素质，并制定相应的考核制度，确保工作人员可以更好的开展工作，从而提升电力系统运行的可靠性。 2.3强化输电线路的运行安全性
电力系统可靠性评估发展
电力系统可靠性评估发展 发表时间：2019-07-15T11:39:19.827Z 来源：《河南电力》2018年23期作者：薛琦 [导读] 电力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性，并且要保证供电的质量。 （国网河北省电力有限公司石家庄供电分公司 050000） 摘要：电力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性，并且要保证供电的质量。随着经济的增长，电网向远距离、超高压甚至特高压方向的发展也越来越快，网络的规模日益庞大，结构也日益复杂。本文在对电力系统可靠性评估的研究现状进行学习的基础上，介绍了可靠性分析中的两个准则即N-1准则和概率性指标或变量的准则，在概率、频率、平均持续时间、期望值等指标框架内，讨论了解析法和蒙特卡洛法的基本原理及其在电力系统可靠性评估中的应用。 关键词：系统可靠性解析法；蒙特卡洛模拟法 一、可靠性产生背景 20世纪50年代，可靠性概念的提出开始于工业，并首先在军用的电子设备中得到应用。到了60年代中期，美国、西欧和日本以及前苏联等国家电力系统陆续出现稳定性的破坏事故，导致了大面积的停电，因此可靠性技术引入了电力系统。 1968年成立了美国电力可靠性协会，在美国的12个区各自制定可靠性准则，保证电力系统能经受较大事故的冲击，避免由于连锁反应导致大面积停电。 1981 年随着加拿大和墨西哥的加入改名为北美电力可靠性协会。 20世纪90年代电力市场的出现和1996年美国西部发生的两次停电事故成为影响电力系统可靠性进一步发展的因素。 近些年来不断发生大范围的停电事故，事故发生的同时也给人们带来了一些启示：确定性准则在大电网的规划和运行中受到了诸多限制，因此需要一些新的方法和观点来全面反映电网的状态，如需要考虑电网的一些随机事件。 二、可靠性在电力系统中的应用 电力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性，并且要保证供电的质量。随着电力系统规模的扩大，对电力系统可靠性的评估也要求更加准确，但是系统元件的不断增加，系统自动化程度不断提高，所以在可靠性评估中的难度也越来越大。发输电系统可靠性评估方法及发展单一的对发电系统或输电系统进行可靠性评估，结果在实际中就会有一定的局限性。 由于评估中要考虑元件的响应、网络结构、电压的质量等因素，所以计算量比较大计算也极其复杂。同时，回顾各大连锁停电故障，可以观察到的一个现象是电力系统的运行状态随着故障的连锁发生而不断恶化，系统内其他元件承受的负荷不断增加，系统趋近于某种临界状态，此时某些小概率故障（例如输电线路悬垂增加与树木接触，保护的隐性故障等）发生的概率显著增加，且一个小的事件可能会导致一个大事件乃至突变。而且，调度人员可能由于对当前系统的状态缺乏估计和了解，忽视了某些看起来平常的扰动，结果却可能导致无法估计的停电损失；或者出于对连锁大停电故障的过分担忧，实施相对保守但更加安全的控制方案，在一定程度上损害了运行经济性。因此针对上述出现的问题，如何利用新的方法更加准确和全面的反映电力系统的可靠性，并提高计算的速度，具有重要的理论研究意义和工程应用价值。 三、可靠性评估准则 电力系统是由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应的辅助设施，按照规定的技术经济要求组成的统一系统。随着电力工业的发展，可靠性发展成为一门应用学科，成为电力工业取得重大经济效益的一种重要手段。电力系统可靠性实质就是用最科学、经济的方式充分发挥发、供电设备的潜力，保证向全部用户不断供给质量合格的电力，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。 可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定条件下完成规定功能的能力。可靠度则用来作为可靠性的特性指标，表示元件可靠工作的概率，可靠度高，就意味着寿命长，故障少，维修费用低；可靠度低，就意味着寿命短，故障多，维修费用高。 可靠性评估准则，因为在电力系统中所需要的可靠性水平应达到一定的条件，所以可靠性评估应该对应相应的可靠性准则。在可靠性分析中有两个准则分别是N-1准则和概率性指标或变量的准则。在传统的可靠性评估中主要采用的是N-1准则。确定性的N-1准则已经在电力系统可靠性评估中广泛的使用了许多年，该准则概念清晰，可操作性好。N-1准则是指正常运行方式下电力系统中任意一元件（如线路、发电机、变压器等）无故障或因故障断开后，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，并且其他元件不过负荷，电压和频率均在允许的范围内。 这一准则要求单个系统元件的停运不会造成任何损害或者负荷削减。但同时N-1准则有两个缺点：第一个是没有考虑多元件失效；第二是只分析了单一元件失效的后果，而没有考虑其发生的概率多大。如果选择的故障事件不是非常严重，但是发生的概率比较高，基于该类故障事件的确定性分析得出的结果仍然会使系统有较高的风险。相反，即使一个具有严重后果的故障事件发生但是它的的概率可忽略不计，基于这类事件的确定性分析就会导致规划评估中过分投资。 概率评估不仅可计及多重元件的失效事件，而且可以同时考虑事件的严重程度和事件发生的概率，将二者适当结合可以得到如实反映系统可靠性的指标。使用概率性指标评估的目的是在系统评估过程中增加新的考虑因素，而不是代替已经在可靠性评估中使用了多年的N-1准则，两者之间并无冲突，将二者结合起来可更加全面准确的反映系统的可靠性水平。 四、可靠性评估方法 电力系统可靠性是通过定量的可靠性指标来度量的。为了满足不同场合的需要和便于进行可靠性预测，已提出大量的指标，其中较多的主要有以下几类： （1）概率：如可靠度，可用率等； （2）频率：如单位时间内的平均故障次数； （3）平均持续时间：如首次故障的平均持续时间、两次故障间的平均持续时间、故障的平均持续时间等； （4）期望值：如一年中系统发生故障的期望天数。 上述几类指标各自从不同角度描述了系统的可靠性状况，各自有其优点及局限性。在实际应用过程中往往是采用多种指标来描述一个