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电力系统远动论文

2017-12-01 15:19:00  字体:   打印 收藏 

摘 要:电力系统远动运行可靠性技术分析 摘 要:文章针对电网变电站远动设备运行的各种模式,分析它的可靠性、稳定性,论述了提高电力远动运行可靠性的几个措施,并提出了模拟电力系统远动设备的工作原理及工作过程的仿真设计方案。 推荐期刊:《广东科技》 0 引言

关键词:电力系统远动论文


  电力系统远动运行可靠性技术分析

  摘 要:文章针对电网变电站远动设备运行的各种模式,分析它的可靠性、稳定性,论述了提高电力远动运行可靠性的几个措施,并提出了模拟电力系统远动设备的工作原理及工作过程的仿真设计方案。

  推荐期刊:《广东科技》

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  随着,我国经济和社会的发展,电能能够方便的转换为别的能源。因此,工业和日常生活中消耗的电能也越来越大。

  但是,我国电力分布不均匀,电力生产燃料在开采、运输以及电力生产时都有一定的污染和危害。这也造成电源与负载中心不能集中在一起,一般分布在不同区域。现代的电力系统结构越来越复杂、规模越来越大、电压越来越高、传输距离越来越远,才能够满足电力需求的连续性要求。同时,随着能源需求和电网自身的发展,我国电网互联规模越来越大,一旦电网发生故障,其造成的影响也会随着电网规模而扩大。这不仅会对社会经济发展和人们日常生活带来极大影响,同时还会极大的安全隐患。因此电力系统的运行可靠性受到越来越广泛的关注和研究。

  在实际情况下,电网负载需求是无法精确预知的,还有电力系统中还存在很多的偶发故障,这都使得电力系统运行稳定性具有一定的随机性。随着,我国电力实行厂网分离,市场机制引入电网运行,这也加剧电力运行波动。还有就是,再生能源在电力系统所占比例的增加,再生能源功率输出不稳定,这也将对电网运行安全稳定工作造成不良影响。结合上述原因,在现行确定性方法无法满足现代电力系统运行可靠性的要求,在运行决策考虑时,需要考虑各种概率事件,做出风险评估,谨慎做出决策。

  风险和可靠性总是一对孪生兄弟,风险大可靠性就差,可靠性高风险就小。经过长时间的事件和研究,电力系统可靠性和风险理论已成为电力生产决策中的重要理论依据。其中事件发生概率可靠性概念和评价指标定义、计算模型、参数的研究与应用已具用相当的成熟性,并在电力系统的规划、设计、监测、运行管理、等诸多环节得到广泛的应用,对电力系统中存在的随机行为进行预见性分析和预防研究,能很大程度上提高电力系统的运行可靠性,保障运行安全。

  1 电力系统可靠性

  1.1 电力系统运行可靠性概念

  随着,概率论与数理统计概念和方法被引入复杂系统中后,可靠性已经不再是传统意义的定性评价指标,从而变成定量化指标从不同方面反应系统可靠性,并得到广泛应用。工程上,可靠性一般采用系统的完成率和完工率表示,其表达式如下:

  R(t)=P(T>t)

  R(t)是产品或者系统的可靠性函数,T为系统完成自身功能的时间。然而,系统都是特定环境下工作,因此,完整的可靠性函数如下:

  R(t)=P(T>t|C)

  其中C为某个特定条件,如特定的温度、湿度、气压等环境条件,或者如一定的使用和维修条件等。

  连续不断地向用户提供质量合格的电能是电力系统的基本要求。由此可知,预计各种运行方式的后果及其发生的概率,在此基础上并综合考虑其他因素做出决策以使各个设备的潜力在系统中得到充分发挥,最终满足所有用户的需求,这是电力系统风险与可靠性研究的实质。对电力系统的可靠性工作主要是:根据电力系统可靠性模型分析模拟该系统在一段时间内不能完成工作的时间,并计算出发生概率及其产生后果,确定量化评价指标。总结元器件历史运行数据和实验数据,建立元器件的模型和参数。

  对电力系统进行可靠性分析就是利用可靠度指标对系统在规定的条件之下,连续的对负载供应满足客户要求的电能的能力进行概率分析和评价,从中寻找出影响系统可靠性的关键因素。一般在进行分时采用的侧重点不同、可靠度指标也不尽相同,但是表达某个测度的期望值表达式确实一样的,表达式如下:

  E[f]=■f(x)p(x)

  X为可靠性分析可能出现的场景集合,f(x)为场景x下的可靠性测度函数;p(x)为场景x发生的概率。

  一般在考虑可靠性是都会考虑充裕度和安全性这两个方面问题。充裕度又叫做静态可靠性,指的是电力系统的持续供给满足客户需求的负荷能力。充裕度主要考察了电力系统是否具有足够的发电容量来应对不同的电能转换的需求来满足客户需要的能力。安全性一般又称动态可靠性,指的是电力系统在不同工况情景下进行转换时的抗扰动能力,如突然的线路短路或元器件突然失去后,电力系统能否具备恢复原有工作状态或转换到其他稳定工作状态的能力,并持续稳定的供给电能的能力。

  1.2 电力系统可靠性与风险计算方法

  电力系统可靠性原来采用的确定性分析方法,针对某些特定假设进行分析,确定这些假设发生时的运行方式及其后果。然而,确定性的方法却不能完整体现电力系统的概率特性,很难满足现在电力系统对可靠性和风险评估要求。将概率论引入系统分析,分析不同情况发生的概率及其后果,并通过期望来表征电力系统可靠性的特性。由于概率模型更加的符合实际的要求,因而,概率性方法在电力系统的不同领域都有不少应用。根据情况不同,概率性方法一般有分解析法和模拟法。

  解析法是将尽可能获得电力系统遇到的不同场景,根据各元器件的状态及其不同状态的可靠性测度函数f(x)以及概率密度函数p(x),通过E[f]=■f(x)p(x)函数来确定系统的可靠性性指标。解析法数学模型清晰明了,通过对场景情况的分析能够得到一些一定精度的可靠性指标。然而,随着元器件数量的增加,系统遇到的场景将急剧增加,这将造成这种方法很难应用于大规模电力系统可靠性分析应用。

  模拟法,是随机取样元器件状态,分析该状态下的可靠性测度函数f(x),当随机取样达到一定数量时f(x)的平均值趋近系统的期望值,因而可作为电力系统的可靠性指标之一,其表达试如下:

  E(f)=■f(x).■=■■f(x)

  其中,n为总模拟次数,n■为时间x出现的次数。模拟方法具有数学模型简单、取样简便、计算精度与系统规模无直接关系、模型和算法成熟等诸多优点,能够很好地适应规模大、元器件多、控制方式复杂的电力系统,因而该方法被当今电力系统可靠性分析中被广泛应用。但是该算法要得到高精度的数值时需要足够多的模拟次数,将造成很大的运算量,且运算时间也较长。

  2 结束语

  随着,电力系统组网规模越来越大,系统复杂性大大增加,如何安全稳定的输出电能已是摆在电力系统公司面前的难题。然而,传统的确定性分析因只能做简单的静态分析,很难适应当前大规模电力系统可靠性分析要求。概率分析方法在这种情况下应运而生,很好的解决了电力系统可靠性性分析的难题。

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