电力系统规划与可靠性-_可靠性基础.ppt

元件故障特性及有关指标 四、元件平均持续工作时间 当元件的持续工作时间TU呈指数分布时，定义该分布的平均值为元件的平均持续工作时间MTTF为 元件的修复特性及有关指标 元件的修复率、未修复率、修复度、平均修复时间等来说明元件的修复特性 一、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称为修复率，通常用 来表示。 其定义是：元件在 t 时刻以前未被修复，而在 t时刻以后的 △t 微小时间内被修复的条件概率密度，用公式表示为 元件的修复特性及有关指标 根据一些统计数据，电力元件的故障修复时间呈多样化：架空线路的修复时间TD可近似看成指数分布，电缆的修复时间则接近于正态分布，其他元件如变压器、开关…… 为简化元件可靠性研究且不失一般性，仍假定所有可修复元件的 TD 呈指数分布，修复率 近似为常数 元件的修复特性及有关指标 二、元件未修复率 元件未修复度的定义式为 即实际修复时间大于预定修复时间的概率。当元件修复率为常数 时，可以推导出元件未修复度为 对应的元件修复度为 元件的修复特性及有关指标 三、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MTTR为 在可靠性评估中往往更关注的是元件或系统在稳态时的可靠性状况 根据分析元件状态的实际需要，建立的元件状态模型有二状态模型（只考虑工作和故障）、三状态模型（如考虑工作、故障、计划检修三种状态）。 元件状态概率 二状态模型 假设一台变压器只有工作和故障停运两种状态，并且一旦状态立即进入检修。如图所示为变压器二状态转移图，其中U表示变压器处于工作状态，D表示处于故障停运状态。 已知故障率 ，修复率 求解问题工作状态概率PU和故障状态概率PD 元件状态概率 其中的稳态工作状态概率又称为元件的可用率A 元件的稳态故障状态概率又称为元件的不可用率 元件状态概率 三状态模型 假设一台变压器具有工作、故障检修停运和计划检修停运三种状态。如图所示为变压器三状态转移图，其中U表示变压器处于工作状态，D表示处于故障停运状态， M表示处于计划检修停运状态。 已知计划检修率和计划修复率，故障率和故障修复率 求解正常工作状态概率PU和故障状态概率PD，计划检修状态概率PM 计划检修率和计划修复率 故障率和故障修复率 * NORTH CHINAELECTRIC POWER UNIVERSITY LOGO 电力系统规划与可靠性第4讲 可靠性基础 可靠性定义 可靠性：一般所说的“可靠性”指的是“可信赖的”或“可信任的”，对象可以是人类设计制造的万事万物，生活中常用的家用电器、交通工具，通常是衡量产品质量的重要依据之一。 可靠性经典定义：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。 把可靠性的一般原理与电力系统中的工程问题相结合，便形成了电力系统可靠性，从1960年代开始发展，渗透到电力系统的规划、设计、运行和管理等各个方面 元件和系统 可靠性经典定义：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。 由这个定义可知，可靠性有四个要素： 1、对象 2、功能 3、时间 4、使用条件 元件和系统 电力系统可靠性，一般将对象区分为元件和系统 元件：是构成系统的基本单位 在一个具体的系统里，元件不能再分割。 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。 电力系统如何划分？ 可靠性定义 电力系统可靠性：是指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断的向电力用户提供电能的能力的度量。 电力系统可靠性评价：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。 在整个电力系统中，发、输、配的特性是存在差异的，因此，相应的存在不同的可靠性评估方法。分为：发电系统可靠性、输电网可靠性、配电网可靠性。 可靠性指标 在可靠性理论中，主要指标： 概率：电力系统发生故障的概率，如系统的可用度（Availability） 、电力不足概率等。 频率：单位时间（如一年）内发生故障的平均次数。 时间：发生故障的平均持续时间（Mean durations)。 期望值：单位时间（如一年）内发生故障的天数期望值（Expectations）。 可靠性指标 电力不足时间概率 电力不足时间期望值 电力不足期望值 电量不足概率 电量不足期望值 系统平均停电频率 系统平均停电持续时间 用户平均停电频率 用户平均停电持续时间 平均运行可用率