兼顾供电可靠性和LCC的变电站主设备检修策略优化方法

提出了一种能够同时兼顾变电站供电可靠性和设备全寿命周期成本(LCC)的设备检修决策优化方法。该方法选择变电站中的待检变压器和断路器,利用健康指数(HI)和役龄回退因子分别计算待检设备检修前后的故障率;通过变电站的预想事故分析和负荷削减状态的枚举,计算设备检修前后变电站电量不足期望(EENS)和设备LCC的变化量;最后,分别给出以可靠性优先、经济性优先和费效比优先作为评价指标的优化检修策略。某220kV变电站的检修决策实例表明,该方法能够综合考虑变电站的供电可靠性和设备的LCC,制定合理有效的检修策略。在有效降低变电站供电风险的前提下提高设备检修效率,减小检修维护成本。     

基于役龄回退分析的电力设备检修决策方法研究

针对检修决策中难以兼顾成本和长期效益的问题,提出了一种基于设备役龄回退分析的预测性检修决策方法。首先,基于设备现况计算检修前的故障率。其次,基于设备役龄回退分析方法预测检修后的故障率。再次,依据设备检修前后的故障率,分别计算检修前后的全生命周期成本变化量和检修方式的费效比。最后,分别按可靠性优先、经济性优先和费效比优先的原则遴选最佳检修策略。实例效果表明,本文算法所得检修策略可兼顾成本和长期效益的矛盾,显著降低设备运行风险,提高电网长期效益。     

综合考虑可靠性成本与缺电成本的电网规划

在配电网规划中要提高配电网的供电可靠性,减少用户侧的缺电成本,必然要求供电部门增加可靠性投资成本,然而盲目地追求供电可靠性,必然导致供电部门可靠性投资成本急剧增加.为了寻求供电可靠性与可靠性成本的平衡点,综合考虑了可靠性成本和缺电成本,提出了可靠性成本效益回归模型,利用此模型在众多配电网规划方案中确定最佳可靠性方案.通过实例分析计算并讨论,建立的模型及方法能方便有效地确定配电网规划中最佳可靠性方案.     

变电站动态负载安全裕度评估及负荷控制方法

为研究变电站在检修或故障情况下的负载安全裕度,提出一种计及设备动态容量的变电站负载能力计算模型及负荷控制方法。首先,根据负载导则和温升限值构建变电站主设备的动态载流能力计算模型,得到设备的动态容量。其次,考虑站内和站间转供,运用最大流方法,确定变电站系统和各母线段负荷点在当前拓扑接线方式下的供电能力,进而依据当前负荷水平求出负荷安全裕度或超额负荷量。然后,依据负荷情况确定相应负荷控制方法,对不满足供电要求的情况根据负荷优先级确保供电,切除过载的负荷量以保证系统安全运行。最后,算例证明所提方法可以针对各类停运情况提出相应的负荷转供或负荷切除策略,在保证主设备安全的前提下充分挖掘变电站系统的供电能力,提升供电可靠性。     

对35 kV及以下线路保护重合闸方式的改进方案

针对线路近区短路故障给主变设备等设备带来的危害,对在220 kV及110 kV变电站的35kV和10 kV出线的近区短路故障应考虑退出重合闸,但是从保证供电可靠性的需要,又应投入重合闸,兼顾主设备的安全和供电线路可靠性,该文对现行的线路微机保护从逻辑回路上提出了两种改进方案,并论述了其可行性.     

综合考虑可靠性成本与缺电成本的电网规划

在配电网规划中要提高配电网的供电可靠性,减少用户侧的缺电成本,必然要求供电部门增加可靠性投资成本,然而盲目地追求供电可靠性,必然导致供电部门可靠性投资成本急剧增加。为了寻求供电可靠性与可靠性成本的平衡点,综合考虑了可靠性成本和缺电成本,提出了可靠性成本效益回归模型,利用此模型在众多配电网规划方案中确定最佳可靠性方案。通过实例分析计算并讨论,建立的模型及方法能方便有效地确定配电网规划中最佳可靠性方案。     

考虑网格化的35kV互馈线自愈系统优化配置

为提高供电可靠性并减少220 kV变电站在1台主变压器检修时的全站停电风险,对220 kV变电站35 kV母线间配置的35 kV互馈线自愈系统进行了研究,提出了优化配置策略。考虑用户对供电可靠性的不同需求,基于网格化概念评估了不同网格中用户停电的社会效益成本,并以此确定互馈线容量以及自愈系统动作时恢复供电的馈线。算例表明35 kV自愈系统在220 kV变电站检修状态的"N-1"运行方式下,可以快速恢复重要馈线和站用变压器的供电,为提高电网供电可靠性提供了解决方案。     

对35kV及以下线路保护重合闸方式的改进方案

针对线路近区短路故障给主变设备等设备带来的危害,对在220 kV及110 kV变电站的35 kV和10 kV出线的近区短路故障应考虑退出重合闸,但是从保证供电可靠性的需要,又应投入重合闸,兼顾主设备的安全和供电线路可靠性,该文对现行的线路微机保护从逻辑回路上提出了两种改进方案,并论述了其可行性。     

双重化继电保护系统确定最佳检修周期新方法

目前对确定继电保护系统最佳检修周期的研究方法都是仅从单个指标来考虑,不能全面评估继电保护系统的可靠性,由此确定的检修周期并不一定最佳.文中同时考虑可靠性和经济性2个指标,以双重化继电保护系统为研究对象,建立相应的Markov状态空间模型,给出了双重化继电保护系统年均总经济损失表达式,定义了可靠性新指标--继电保护系统可靠系数,并在该指标的基础上提出了确定继电保护系统最佳检修周期的新指标--经济成本可靠系数.保护系统可靠系数同时兼顾了系统对继电保护误动率、拒动率和不可用度的要求,而经济成本可靠系数同时兼顾了系统对年均总经济损失和保护系统可靠系数的要求.以经济成本可靠系数最小为目标来确定最佳检修周期.利用统计数据进行算例分析,验证了新方法的合理性和有效性.     

广西配电网典型继电保护配置与整定分析

配电网保护配置需要综合考虑主设备安全、供电可靠性和投资经济性等因素。通过分析广西配电网两种典型的保护配置和整定方法,探讨了其对供电可靠性和主设备安全的影响,发现这两种保护配置与整定方法相对简单,仅片面强调保障主设备安全或供电可靠性,对综合效益考虑不足。根据线路特点,给出改进的保护配置与整定示例,可以兼顾主设备安全与供电可靠性,为广西配电网继电保护配置提供了新的思路。     

考虑瞬时性峰值负荷特性的配电网可靠性规划

随着电力系统的不断发展,瞬时性峰值负荷特性作为一种新的负荷特性,对供电可靠性的影响越来越大,在规划过程中已经不能被忽略。为了解决以经济性最优为目标的传统配电网规划造成的可靠性较低的问题,首先对瞬时性峰值负荷的负荷特性进行定量描述,并提出它的基本概念。进而根据瞬时性峰值负荷值对变电站最佳供电半径进行修正,建立等值变电站。然后根据等值变电站进行变电站互联,以距离最小互联成本最小为目标完成考虑瞬时性峰值负荷的配电网可靠性规划。某地区配电网的规划算例验证了该方法对提高供电可靠性的正确性和有效性。     

计及健康状态和电网风险的电力变压器检修决策研究

电力变压器是否可靠运行取决于其健康状态的好坏,不同部件及不同严重程度的缺陷会不同程度地影响变压器的故障概率;另一方面,不同缺陷的消除需要量化变压器退运对变电站供电可靠性影响并进行针对性的检修,从而保证检修策略的合理性。综合上述分析,提出一种变压器检修策略优化方法,该方法根据变压器实际巡检结果,判断变压器缺陷发生部位、类型和严重程度,并制定出针对性的检修方案;以检修周期内变电站和变压器的故障损失与检修损失最小为优化目标,构建变压器检修决策优化模型,对可选检修方案进行优选。最后以一个220 k V降压变电站变压器的检修决策为例,详细说明了该方法的具体实现过程,结果表明该方法能够合理安排检修策略,保证检修期间变电站的供电可靠性和检修的经济性。     

220 kV变电站供电可靠性定量研究

综合应用可靠性工程理论、图论以及面向对象的计算机技术,对220kV变电站供电可靠性进行定量评估研究。在考虑变电站接线形式、运行方式、一次电气设备故障和计划检修影响、继电保护配置以及不正确动作等影响的基础上,利用自主开发的可靠性分析计算软件包,定量计算评价变电站供电可靠性的指标,如整站全停电或部分停电的概率、供电可靠率、年平均停电时间、因故障造成停电的停电量大小以及设备可靠性对整个变电站供电可靠性影响的灵敏度等,为电力系统的规划和运行管理人员提供科学决策依据。     

计及主设备时变状态的变电站短时风险评估方法

传统的变电站风险评估以主设备年平均故障率计算主接线可靠性,不能反映设备时变故障风险及其对负荷点供电的影响。将主设备的运行风险考虑为设备自身状态和外部运行气象环境方面因素的影响,以比例风险模型量化设备运行风险。考虑到基于故障树的设备状态评分的分散性较大,不同部件故障对设备故障停运的影响程度不一样,建立了基于层次分析法的设备状态模糊综合评价方法。在此基础上,以电源进线到负荷点之间的连通性为风险量化指标,建立了计及供电连通性的变电站风险评估模型。以IEEE-RTS79系统的变电站为测试对象,对所提方法的效果进行验证。算例表明:主设备在不同场景下的故障率对变电站风险评估结果影响较大,验证了短时风险评估的必要性和所提方法的可行性。     

计及资产全生命周期的电网规划方案比选

电网资产全生命周期成本(life cycle cost,LCC)是电力系统规划中控制长远成本与短期投资的关键技术。计及可靠性、经济性指标的协调统一及设备不同更替周期对成本计算的影响,针对性地提出一种输电网LCC成本计算模型,以实现面向智能电网规划的方案比选评估。结合电网可靠性分析理论与LCC理论,提出了基于蒙特卡洛模型的可靠性指标计算及量化方法,研究不同负荷类型对可靠性成本影响,并进一步建立了考虑设备更替的电网规划LCC成本模型;最后采用某110 kV变电站的2种规划方案的比选来验证所提出的计及LCC的成本计算模型的准确性和有效性。     

基于供电可靠性的配电网检修方案比选研究

配电网检修会对配电系统供电可靠性造成两个方面的影响,一是造成作业有关区域用户停电,二是造成检修期间外部相关电网运行风险上升。因此,应综合考虑两个方面的影响,制定合理的检修方案。通过停电时户数估算和停电时户数期望评估的方法分别计算检修作业对作业有关区域和外部相关电网供电可靠性的影响,并在此基础上提出了综合停电时户数的概念和基于供电可靠性的配电网检修方案比选方法。最后,将该方法应用于实际配电网检修方案比选中,验证了该方法的有效性和科学性。     

特高压变电站电气设备的结构特点及抗震设计

正1000kV变电站电气主设备主要包括变压器、并联电抗器、开关设备(GIS/HGIS)、金属氧化物避雷器、电容式电压互感器、检修用接地开关、支柱绝缘子以及低压无功补偿装置等。电气主设备按满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求选择,并考虑远景发展,同时按当地环境条件校核。1特高压电气设备的结构特点特高压电气设备作为变电站的主要组成部分,其抗震能力强弱关系到整个变电站甚至整个电网的安全、稳定运行,而这     

变电站继电保护设备状态检修可靠性分析方法研究

为进一步提高保护系统的可靠性,节约供电企业检修成本,需要对变电站继电保护设备状态检修的可靠性进行评估。首先,根据失效模式与影响分析法,分析设备的失效风险因素及影响,选取设备失效的可检度、发生度、严重度三项指标,以变电站线路保护装置本体为例进行风险评估,并提出风险应对策略,以提高继电保护设备的可靠性。其次,引入了状态空间法,分别建立变电站继电保护设备定期检修、状态检修马尔科夫模型,应用220 kV线路保护实例数据验证模型合理性,得出状态检修可提高保护设备可用度的结论。最后,通过仿真对设备可靠性进行综合分析,验证定期检修效率、状态评价系数及定期检修周期对保护设备可靠性的影响。     

农村配电网开关优化配置研究

介绍了一种考虑农村实际特征的开关优化配置新思路。利用分区加权Voronoi图划分变电站各自供电区域确定各变电站的相邻站,综合考虑线路转供能力、变电站间转供线路长度等实际工程约束条件,初选出变电站整体联络架构,提出了全寿命周期效能(LCE)指标,以配电网开关规划方案LCE指标最大为目标函数建立数学模型,并以规划区内LCE最大的方案作为最终开关配置方案。实际算例表明,该方法为农村电网的开关优化配置提供了一个合理的方法。     

城市高压配电网接线模式比较研究

针对城市110kV高压配网的典型接线模式进行了详细分析,给出了一种接线模式比较研究的方法。并依据该方法设计了由单一接线模式构成的网架。然后,在此基础上针对不同负荷密度和不同变压器容量台数的组合。对不同网架结构进行了可靠性和经济性的定量分析比较研究。给出了有指导意义的推荐方案,即在预期负荷密度较低的地区,110kV变电站应考虑设置2台变压器,供电模式建议依据不同情况优先采用双T、双辐射或双π接线模式。在预期负荷密度较高的地区,110kV变电站最终规模应考虑设置3台变压器。供电模式建议依据不同情况优先采用三T或三π接线模式。