电力系统规划与可靠性发输电系统
电力系统规划与可靠性讲座电力系统规划经济评价方法
电力系统规划与可靠性讲座：电力系统规划经济评价方法一、电力系统规划简介电力系统规划是指制定电力系统发展的目标、任务、方案和实施措施的系统性工作。
其主要内容包括电力系统规划目标的确定、电力需求预测和分析、电力资源与能力分析、电力系统方案设计、电力系统的建设和完善、电力系统运行与管理等。
电力系统规划要针对不同的时间尺度，从长远发展、中期实施到短期应急等多个层次进行数据库建设和技术储备。
在规划制定过程中，考虑相关因素，包括环境、资源、技术等，同时根据实际情况采取合理的形式，进行技术调整。
二、电力系统规划的意义电力系统规划可以帮助电力公司或政府有选择地进行投资和建设，保障电力系统的可靠性和稳定性，从而保障国家和人民生活的需要。
另外，电力系统规划可以带来以下好处：•提高电网可靠性：通过电力系统规划，避免电网出现过载或瘫痪的情况，保障电力系统的稳定运行，提高电网的可靠性；•提高电网经济性：有效规划电网建设，避免重复建设，降低电网建设和运行的成本，具有良好的经济效益；•提高电网容量：采用先进的电力系统规划方法，保证电力系统的平稳而高效的运行，提高电网的电量承受能力。
三、电力系统规划的常用方法电力系统规划主要包括以下方法：1. 预测法预测法是通过对历史和现状数据的分析，以及对未来发展趋势的分析，预测出电力需求和供给等基本参数，作为电力系统规划的前提条件。
预测法常用的模型有时间序列模型、回归分析模型和灰度模型等。
2. 等价参数法等价参数法是一种比较直接的电力系统规划方法，主要是对电力系统的基本参数进行一个整体性的确定。
该方法的核心思想是认为电力系统中的各种组成元素（如发电厂、送变电设施等）都有一个等效参数，从而对整个电力系统进行规划。
3. 优化模型法优化模型法是一种用于制定优化规划方案的方法，主要是通过建立数学模型，评价和比较不同规划方案的经济性和效益，最终选定最优方案。
优化模型法中常用的模型有线性规划模型和网络流模型等。
电力系统规划和可靠性 (13)
电力系统规划
(4)电力网发展规划 1)输电网发展规划：研究5~15年内电力系统的 电压等级、电力系统的结果等，以满足电力系统 的可靠性与灵活性的基本要求。 2)配电网发展规划：研究5~15年内大中城市及 农村供电发展规划。
电力系统规划
(5)环境及社会影响分析 应对规划期内大气环境容量进行研究，分析 电力环保“质量容量”空间，提出对总量控制的 建议以及从节地、节水、节能和合理控制污染物 排放量的角度分析规划方案在贯彻落实可持续发 展战略方面的程度。
求职应注意的礼仪
• 求职时最礼貌的修饰是淡妆 • 面试时最关键的神情是郑重
• 无论站还是坐，不能摇动和抖动 • 对话时目光不能游弋不定 • 要控制小动作 • 不要为掩饰紧张情绪而散淡
• 最优雅的礼仪修养是体现自然
以一种修养面对两种结果
• 必须首先学会面对的一种结果----被拒绝
• 仍然感谢这次机会，因为被拒绝是面试后的两种结 果之一。 • 被拒绝是招聘单位对我们综合考虑的结果，因为我 们最关心的是自己什么地方与用人要求不一致，而 不仅仅是面试中的表现。 • 不要欺骗自己，说“我本来就不想去”等等。 • 认真考虑是否有必要再做努力。
电力系统规划
(2)动力资源开发 研究在规划期内动力资源的开发利用，以满 足电力负荷的发展需求。 一般，动力资源主要包括煤炭、水力、石油、 天然气、核能等，在进行综合平衡时，应该以求得 能源供应的经济、稳定、可靠为准则。通常，首先 研究本地区的动力资源供应，若本地区资源不足， 则要考虑从外区购买。
电力系统规划
• 必须学会欣然面对的一种结果----被接纳
• 以具体的形式感谢招聘单位的接纳，如邮件、短信 • 考虑怎样使自己的知识能力更适应工作需要 • 把走进工作岗位当作职业生涯的重要的第一步，认 真思考如何为以后的发展开好头。
概述电力系统的规划方案和可靠性
概述电力系统的规划方案和可靠性电力系统规划在实现电力工业快速、稳定发展中起着重要的保障作用，其目的在于实现效益最大化和最大节约化。
对电力系统的规划实施长远的计划不仅关系到电力工业本身的发展，同时还关系到能源的合理利用和国民经济各行业的发展。
在具体实施过程中，要根据规划区域的规模、发展形态以及规划的负荷密度等进行电网结构的规划和电压等级的确定，最终实现供电安全可靠、电网结构坚强、互通能力强、接线灵活、适应性强等目的。
1 电力系统规划的特点以及分类對电力系统规划的特点进行分析，包括：（1）稳定性。
面对时刻都在变化的电力需求，电力规划要求电力系统的运行始终保持在稳定状态，不稳定的电网会给社会带来严重的不良影响。
（2）实现目标多。
在电力系统规划中，实现的目标是多重化的，为了实现产业的增长、保证市场份额、合理控制命脉产业、有效保护环境，都要求进行科学合理的电力规划。
（3）不确定性。
电力规划的产出结果会受到很多因素的影响，因此需要进行滚动式修订和调整，同时也需要多种方案的预测结果，以此来适应发展的不确定性。
就电力规划的分类来说，如果是按照时间来分，有短期规划、中期规划以及长期规划。
其中，短期规划的目的在于进行中长期规划的深化，具有期限短、内容具体、不确定因素少的特点；其次是中期规划，其不确定因素多于短期规划，但少于长期规划；最后是长期规划，其主要任务在于解决发展中的战略目标和重点，对电力生产结构进行调整，对动力资源进行合理开发和利用，最终实现电力系统的合理布局。
如果按照电力生产环节进行分类，可以将电力系统规划分为：发电规划以及电网规划。
其中，前者主要是对电源结构以及发电厂建设的地点和时间进行确定，实现供电能力的经济化；后者的主要任务在于规划主要的需电量及输电地点。
2 电力系统规划的具体方案分析2.1 基础资料的收集收集供电基础资料是电力系统规划的第一步，只有全面地收集了基础资料，才能对供电现状有深刻的了解，为正确预测负荷和规划改造电网打下基础。
电力系统规划与可靠性
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绪论 — 电力系统可靠性的概念与研究方法
与可靠性这一概念密切相关的还有可靠度和可用率 （Availability）。一般设备区分为不可修复设备和可修复设备两大
类，如在电力系统中，绝缘子属不可修复设备，而发电机、变压器、短 路器等大多数设备属可修复设备。对于不可修复设备，其可靠性是指在 预期的时间（平均寿命）内，未发生故障这一事力系统可靠性的概念与研究方法
任一元件的故障可能导致系统（串联系统）故障，其可靠性等于各 独立元件可靠性的乘积。由于独立元件的可靠性是小于1的，所以，系 统的可靠性比系统中可靠性最差的一个元件还要低。这种对可靠性的认 识，虽然非常简单，但已经上升到了理论的高度，因而具有非常重要的 意义。第二次世界大战以后，可靠性理论在电子、空间技术以及其它工 程技术领域得到了越来越广泛的应用和发展，并迅速成为一门独立的学 科。
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绪论 — 电力系统可靠性的概念与研究方法
可靠性理论的发展，可以追溯到第二次世界大战期间，当时德国为 了对导弹的可靠性作出估计，提出了关于可靠性的一个重要理论：任一 元件的故障可能导致系统（串联系统）故障，其可靠性等于各独立元件 可靠性的乘积。由于独立元件的可靠性是小于1的，所以，系统的可靠 性比系统中可靠性最差的一个元件还要低。
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绪论 — 电力系统可靠性的概念与研究方法
对于可修复设备，由于故障后还可以修复，再投入工作，且长期经 历着这种循环，所以，除计及设备发生故障的概率外，还要计及故障后
修复的概率，这种情况下的可靠性指标称为可用率，它定义为：可修
复设备在长期运行中，处于或准备处于工作状态的时间所占的比例。
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绪论 — 电力系统可靠性的概念与研究方法
华北电力大学电力系统规划与可靠性复习提纲
华北电力大学电力系统规划与可靠性复习提纲电力系统规划与可靠性复习提纲一、负荷预测1.分类：按物理特性：军功负荷、无功负荷；按预测周期：超短期、短期、中期、长期；按产业：第一产业、第二产业、第三产业、居民生活。
2.负荷预测的特点：不准确性、条件性、时间性、多方案性。
二、电源规划1.我国能源的分布特点：丰富的煤，适量的石油、天燃气，丰富的风力资源、水资源，较丰富的太阳能。
2.我国电力系统发展方针：优先发展水电，大力发展火电，适合发展可以再生能源，做好北电南送来和西电东送来。
3.电源构成和特点：火电厂（一次性投资较大，运行中需要燃料，运行费用较高，有污染）、水电厂（一次性投资很大，运行中只需水，运行费用低，无污染）、风力发电、太阳能电站、核电站、生物质、热电厂、抽水蓄能（主要作用：削峰填谷）、地热发电、潮汐发电。
4.影响电厂容量的主要因素：规划区域负荷的影响、动力资源条件的影响、厂址条件的影响、系统规模、设备规范和供应条件的影响5.水电站容量的确定：6.凝汽式火电厂厂址挑选：场地条件、供水、交通运输、燃料、灰场、地质、职工生活。
7.电源结构定义：（各种电源发电容量/系统总容量）*100%8.影响电源结构的主要因素：动力资源条件、电力热力负荷快速增长及原产、电源技术经济特性、国家发电能源策略。
9.电力系统水泵：概念：电力系统为在设备检修、事故、调频等情况下仍能保证电力市场需求而需要增设的设备容量。
分类：设备状态：热水泵、冷备用；作用：负荷备用、事故备用、检修备用。
10.系统容量在电厂之间的分配：尖峰负荷：抽水机蓄能、存有调节水电站各种储能电源、燃气轮机腰荷：水电站、高效率火电机组基荷：原子能电站、经流电站、风电场、太阳能电站三、输电网规划1.我国电压等级系列（交流）：1000kv750kv330kv220kv110kv66kv35kv20kv（苏州工园区）10kv0.4kv2.常规输电网规划设计的电力系统排序：潮流排序、短路排序、平衡排序、经济性排序。
电力系统规划与可靠性课件
一、电气主接线系统可靠性估计的步骤
①定义系统的范围，列出它所包括的元件。 ②给出每个元件的故障率、修复率、计划检修率 和停运时间。 ③定义系统故障判据，即规定主接线系统正常和 故障的条件。一般来说，降压变电所主接线系统 的可靠性判据主要是连续性，即停电为故障，不 停电为正常。发电厂电气主接线的判据除了连续 性外，还要求计算保证发出给定电力的概率。 ④建立数学模型，选择要计算的可靠性指标，如 概率、频率、平均无故障工作时间、平均停电时 间等。建立数学模型时要做一些基本假设。 ⑤计算主接线系统的可靠性指标
各个指标的含义如下：
故障率λs ：是指系统在时刻t以前正常工作，在t以 后单位时间(年)内发生故障的条件概率密度，单位 为次／a。 故障平均停电持续时间D：是指发生一次故障的平 均停电持续时间，单位为h／次。 可用率A：是指系统处于可用状态的概率，l-A即 停电概率。 年停电的平均时间U：是指系统一年中发生全所故 障的期望平均停电持续时间，单位为h。 停电频率fS：是指系统一年内发生停电故障的平均 次数，单位是次／a。 期望故障受阻电力(EPNS)：是指系统一年中由于 发生停电故障而无法送出的电力数。
二重故障的持续强迫停运时间为：
计划检修停运与持续强迫停运一般在以下两种 情况之一重叠：元件1已在检修，元件2强迫停 运；元件2已在检修，元件1强迫停运。此时的 等效停运率为为：
等效的停运时间为：
在求出任一回线路的故障事件后，根据 相应的可靠性判据，求出在此类判据下 或导致系统故障的各重故障事件。 在求出了对应于各种故障判据下的各重 故障的故障率和故障恢复时间后，就 可以求得这种判据下的故障率λs (次／a)、 故障停电平均持续时间D(h／次)、可用 率A、年停电的平均时间U(h／a)、停电 频率fs(次／a)，并可求得系统的损失电 能，即期望不可供电量。
电力系统可靠性方案
电力系统可靠性方案一、引言电力系统是现代社会不可或缺的重要基础设施，其可靠性对于保障人们的生活、推动经济发展具有重要意义。
因此，建立一套完善的电力系统可靠性方案是必不可少的。
本文将从技术和管理两个方面来论述电力系统可靠性方案的相关内容。
二、技术方面的可靠性方案1.系统设计与规划（1）合理分区：将电力系统划分为若干分区，每个分区内的负荷相对均匀，并且分区之间的负荷平衡性良好，以降低整个系统因单一分区故障而发生的系统失效概率。
（2）备份设备：考虑到设备故障的不可避免性，需要在关键部位设置备份设备，以应对主设备的故障。
备份设备要具备快速响应、自动切换的能力，以确保系统的连续供电。
2.设备可靠性保证（1）设备选型：在电力系统设计过程中，要选择可靠性高、技术成熟的设备，并且要保证其符合国家相关标准和要求。
（2）设备维护：定期进行设备巡检和维护，确保设备的正常运行状态，及时发现并修复潜在故障，提高设备的可靠性。
3.电力系统监控与保护（1）实时监测：借助高精度的传感器和监测设备，对电力系统进行实时监测，及早发现异常情况，以便采取相应措施，预防事故的发生。
（2）智能保护系统：引入智能保护系统，通过自动化技术和人工智能算法，实现对电力系统的快速检测和故障隔离，提高系统的可靠性和响应能力。
三、管理方面的可靠性方案1.人员培训和岗位分工（1）人员培训：建立完善的人员培训机制，对电力系统运行维护人员进行系统的培训，提高其专业知识和技能水平，增强他们应对故障的能力。
（2）岗位分工：合理划分岗位职责，明确每个人员的工作内容和责任，避免职责模糊和工作交叉，确保各项工作有序进行。
2.应急预案和备份措施（1）应急预案：制定完善的应急预案，包括故障处理流程、人员安全撤离方案等，以应对突发情况和事故的发生。
（2）备份措施：制定灵活可行的备份方案，包括备用电源、备用通信线路等，以保证系统在发生故障时可以及时切换和恢复。
3.数据管理和优化（1）数据管理：建立完善的数据管理系统，对电力系统运行数据进行采集、存储和分析，通过数据分析，及时发现潜在问题，并采取措施加以解决。
电力系统可靠性知识点总结
Ppt41 发输电系统可靠性主要内容：包括充裕性（adequacy）和安全性（security）两方面。
（发电输电变电）充裕性: 是考虑元件的计划和非计划停运以及运行约束条件下，又称静态可靠性。
安全性: 是突然扰动是指突然短路或失去非计划停运的系统元件。
又称动态可靠性2 充裕性和安全性评估的不同点不同点：研究的特性不同。
研究的故障不同。
可靠性指标不同共同点：计算量巨大，相互完善互相补充。
3 充裕性评估的基本原理充裕性评估的四大步骤：元件可靠性建模，系统状态选择：系统状态分析：可靠性指标计算充裕性评估的（系统状态选择）两大方法：状态枚举法（解析法）；蒙特卡洛法（模拟法）计算环节不同，分析环节相同。
充裕性评估只统计不满足运行约束的系统状态；4 元件停运按是否独立分为：独立重叠停运和非独立的重叠停运。
元件停运按停运原因分为强迫停运和计划停运。
强迫停运分为单元件停运事件、共同模式停运事件（不独立重叠停运）、相关的变电站停运事件（不独立重叠停运）5 元件强迫停运模型：单元件停运事件：只有一个元件停运，只影响自身。
共同模式停运事件：不独立的重叠停运。
是指由于单一原因引起多个元件停运，而且不按继电保护依次动作。
相关的变电站停运事件：不独立的重叠停运。
是指变电站内的元件停运，与继电保护对元件故障的反应有关联6 系统状态选择基本原理：由元件的状态组合构成系统的状态。
蒙特卡洛法：包括时序蒙特卡洛法和非时序蒙特卡洛法。
7 系统状态分析包括潮流计算和切负荷计算。
潮流计算：交流潮流、直流潮流、快速开断潮流计算。
切负荷计算：基于交流潮流的最优切负荷模型、基于直流潮流的最优切负荷模型、基于直流潮流灵敏度分析的最优切负荷模型。
8 交流潮流方程进行简化：高压输电线路的电阻一般远小于其电抗。
输电线路两端电压相角差一般不大（e ij < 10%）,假定系统中各节点电压的标么值都等于1。
不考虑接地支路及变压器非标准变比的影响9P = B e和PI=BI①均为线性方程式，它们是直流潮流方程的基本形式。
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3.2 充裕度评价的指标体系
充裕度指标分成负荷点指标和系统指标两类。
• 切负荷概率PLC PLC
ti
iS T
S是有切负荷的系统状态集合；ti 是系统状态i的持续时间，
T为总模拟时间。
• 切负荷频率EFLC
EFLC
8760 T
Ni
Ni 是有切负荷的状态数。
充裕度评价的指标体系(续）
• 切负荷持续时间EDLC
3.发输电系统概率可靠性评价
发输电系统可靠性评估随其要求和目的不同，存在以下三种情况： 1.发电和输电元件失效均被考虑，这是一种常见的情况。 2.只考虑输电元件的失效，而假设发电机组100%可靠，这既是 输电系统的评估。在这种情况下，针对特殊的研究目的，某些变电站 电气主接线也可以并入到系统评估中一起加以考虑。 3.只考虑发电机组的失效，而假设输电元件100%可靠。应当清 楚，这种情况与发电-负荷需求系统风险评估并不相同，因为在这里 的评估中仍然要考虑输电网的约束。
通过求解每条线路故障的PI的变化值，变化大的排前面，扫描 N-1从前面开始，后面值小的可以忽略。
灵敏度就可以反映出相应线路故障对系统安全性的影响。
3.发输电-1静态或者暂态分析都是在特定的场景下的。都是确定 性准则，没有量化考虑故障发生的概率。
（概率大-后果不严重），因此采用基于概率指标的方案对比分 析，综合考虑概率和后果两个因素。
当使用状态枚举法时，系统状态数随发电机台数及其降额状态数 呈指数增长；
输电元件包括架空线路、电缆、变压器、电容器和电抗 器等，通常用两状态（运行和停运）模型来模拟这些元 件；
• 多类型新能电源力发系电统综规合划消与纳可的靠关性键技术
发输电系统可靠性评估
1. 输电网规划中的可靠性准则
➢ 国外电网规划中的可靠性准则介绍
欧洲、北美、俄罗斯，共同特点：发生出现机率较高的单一故障时保证 对用户电力的连续供给；发生严重的、出现机率较低的故障时，防止系统大 面积的崩溃。 ➢ 我国输电网规划导则-电力系统稳定导则
Pl
统安全性。为了突出地反映系统过负荷的情况，甚至可以用高次指 数项代替式中的平方项。
通过分析PI指标对各线路导纳变化的灵敏度就可以反映出相应线 路故障对系统安全性的影响。
2.输电网规划中可靠性分析和故障排序
当线路K故障时，PI指标的变化为：
PI PIK BK BK
该指标的值越大，PI增加的越多，说明线路K故障引起系统过负 荷的可能性越大。
重的故障排前面，对系统影响不大的排后面。校验故障时从前面 取。
怎样衡量什么故障对系统影响较大呢？
2.输电网规划中可靠性分析和故障排序
建立平价的标量指标：
PI
L l 1
all
Pl Pl
2
Pl为线路有功潮流， 为PL线路传输功率。当系统中没有过负荷时，
小于1P，l PI 指标较小。当系统中有过负荷时，过负荷线路的 大于 1，P正l P的l 指数项将使PI指标变大。因此这个指数可以概括的反应系
充裕性是对系统的静态特性进行概率评价；安全性则是对系统的 动态特性进行评价。
发输电系统风险评估的系统分析并非是简单的连通性问题,它涉 及到潮流计算、故障分析以及诸如消除过载、发电重新调度、负荷削 减和切换操作等校正措施。
其系统状态选择中需要考虑的问题有：系统元件的独立停运，共 因、电站相关和其他相关停运，气候影响，母线负荷的不确定性和相 关性，降额状态模拟，以及系统的其他约束条件等。
当发电厂仅有一回送出线路时，送出线路故障可能导致失去一台以上发电 机组，此种情况也按N－1原则考虑。）
1. 输电网规划中的可靠性准则
严重故障校验：根据电网结构和特点进行校核。尤其不能造成大面积停电。
➢ 未来发展方向
确定性校核（N-1，严重故障校验）+ 风险评价—效益成本分析
2.输电网规划中可靠性分析和故障排序
EDLC PLC 8760
• 每次切负荷持续时间ADLC
• 负荷切除期望值ELC
ADLC EDLC / EFLC
ELC
8760 T
iS
Ci
• 电量不足期望值EENS
EENS
8760 T
iS
Citi
3.3 评估方法
基本步骤： 1) 元件失效模型 2) 负荷曲线模型 3) 故障分析 4) 负荷削减的最优化模型 5) 状态枚举 6) 状态抽样法——非序贯蒙特卡罗仿真
➢ N-1分析目的：全部线路中任意开断一跳线路后，系统的各项 运行指标仍能满足给定的要求。规划初期，主要使网络不出现过 负荷，既满足安全输送电力的要求。N-1主要用于过负荷检验。 暂态校核通过故障帅选。
➢ 不满足标准：引起系统其它线路出现过负荷或者系统解列
➢ 处理方法：扩展规划，重新校核。
➢故障排序方法： 元件多导致N-1计算量很大。因此采用故障排序的方法，把严
评价模型和边界条件：发输电系统中包括位于不同地点的发电机 和负荷，以及输电网。如果发电机全部可用，有可能由于线路单一或 多重失效引起电压越线而消减负荷。因此中间涉及潮流计算、故障分 析以及消除过载、发电重新调度、消减负荷和切换开关的校正措施。 ----比较复杂
3.发输电系统概率可靠性评价
发输电系统可靠性是指统一并网运行的发电系统和输电系统综合 组成的发输电系统，按可接受标准和期望数量向供应点供应电力和电 能量的能力的度量。包括充裕性和安全性两个方面。
1) 基本步骤
• 发输电系统风险评估主要包括四个方面：
1. 确定元件失效模型和负荷模型； 2. 选择系统状态； 3. 识别并分析系统问题； 4. 进行可靠性指标计算。
• 方法：状态枚举和蒙特卡罗仿真
2) 元件失效模型
发电机组使用两态（运行和停运）或多态（计入降额状 态）模型来模拟。
当使用蒙特卡罗模拟法时，所有发电机的状态或状态转移都可直 接抽样而无需简化；
N-1检验： （ N-1原则：正常运行方式下的电力系统中任一元件（如线路、发电机、变 压器等）无故障或因故障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其 他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。这通常称为N－1原则。
N-1原则用于电力系统静态安全分析(单一元件无故障断开)，或动态安全分 析(单一元件故障后断开的电力系统稳定性分析)。