电力系统规划与可靠性课件.ppt

多类型新能源发电综合消纳的关键技术 电力系统规划与可靠性 电力系统可靠性概述 1. 电力系统可靠性的基本概念 电力系统规划是保证一定可靠性的情况下，满足用户需求，并尽可能减缓和减少投资。 尽可能经济地向用户提供持续的、符合一定质量标准的电能和电力 经济性 可靠性 可靠性 费用 1. 电力系统可靠性的基本概念 1）什么是可靠性？ 可靠性：是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下，完成规定功能的能力（概率）。 2）可靠性的四个要素 对象：要弄清所研究的问题是指元件还是系统。 功能：要弄清元件、系统的功能是什么，丧失功能又是如何具体规定的？ 正常或故障（失效），把不可修复元件终止执行规定的功能称为失效， 把可修复元件终止执行规定的功能称故障。 时间： 在研究可靠性时，对时间要有明确的规定。 时间范围确定，同时研究的时效性。比如，调度和规划等研究可靠性的时间尺度不同。 使用条件：如户内外、温度、适度等，这些都对可靠性有很大影响。 1. 电力系统可靠性的基本概念 3）元件与系统可靠性 对象：要弄清所研究的问题是指元件还是系统。 元件：构成系统的基本单位，在一个具体的系统中，元件不能再分割。 系统：由元件组成，它被看成是元件组成的总体。有时，系统包容的范围太大，又可分为若干个子系统。这样划分的结果，若干元件组成一个子系统，若干个子系统组成一个系统。 例如配电系统可以看成电力系统的一个子系统，而断路器、线路则是构成子系统的一些元件。 系统和元件是相对的。 4）可靠性工程 可靠性工程：涉及元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方面。 1. 电力系统可靠性的基本概念 5）电力系统可靠性 把可靠性工程应用于电力系统称为电力系统可靠性，它渗透到电力系统规划、设计、运行和管理等各个方面。 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质量之能力的度量。所谓质量合格，就是指电能的频率和电压必须保持在规定的范围。 充裕性（adequacy）是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总得电能量的能力，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。 安全性（security）是指电力系统承受突然发生的扰动，例如突然短路或未预料到的系统元件丢失的能力。 元件可靠性 系统可靠性 已知 未知 2. 电力系统可靠性评估的目的 意义：在电力系统的规划、设计、运行的全过程中，坚持系统全面的可靠性定量评估制度，是提高电力系统能效的有效方法。 用途：在可靠性评估中，除了对可能出现的故障进行故障分析，采取相应措施，以减少故障造成的影响外，还可对可靠性投资与相应的经济效益进行综合分析，以确定合理的可靠性水平，并使电力系统的综合效益达到最佳。 方法：为了实现电力系统可靠性评估，首先要确定可靠性目标，然后应用评估手段，依据可靠性准则确定故障准则并对故障严重性做出估计。 为保证电力系统可靠性达到期望的水平，在各阶段都必须实现以下目标：保证电力系统的充裕度；保证电力系统的安全性，采取措施使系统能经受住可能的偶发事故而不必消减负荷或停电，并避免对系统和元件造成严重损坏；保持电力系统的完整性，限制故障扩大，减小大范围停电；保证停电后系统迅速恢复运行。 2. 电力系统可靠性评估的目的 各阶段可靠性评估的任务是： 规划阶段--规划系统的可靠性评估有以下几个任务：对未来的电力系统和电能量需求进行预测；收集设备的技术经济数据；制定可靠性准则和设计标准，依据准则评估系统性能，识别系统的薄弱环节；选择最优方案。 设计阶段---重点是发输电系统的可靠性评估，其可靠性设计原则是：当遭受超过设计规程规定的大扰动时，不利影响扩散的风险最小；应使系统有足够备用容量来限制扰动后果的蔓延，避免停电范围扩大，保护运行人员免遭伤害，保护设备免遭损坏。 运行阶段---对运行系统进行可靠性评估，以便在可接受的风险度下建立和实施各种运行方式，确定运行备用容量，安排计划检修，以确定购入和售出电量，确定互联系统的输送电力和电能量。 3. 电力系统可靠性指标与准则 2）电力系统可靠性指标分类（规划） 为在电力系统中达到所需可靠性水平应满足的条件，可靠性评估应以相应的可靠性准则为基础。可靠性准则分为： 概率性和确定性指标。 举例：概率性的：电力期望不足；确定性的：N-1 概率性指标分类： 设备类可靠性指标：发（火电、水电、风电）、输电（交流、直流） 系统可靠性指标分为发输电和配电 ---系统可靠性指标（110以上）--