北美电网可靠性评估标准发展动态及对我国电网规划的建议

近年来随着高比例可再生能源接入电力系统,电力系统运行的可靠性面临越来越严峻的挑战。文章总结了北美电力可靠性公司(North American Electric Reliability Corporation, NERC)所做的针对北美电网长期可靠性评估准则的主要内容及其最新发展,阐述了影响北美电网可靠性的主要因素,在此基础上分析了高比例可再生能源对电网可靠性的影响情况和改进建议。最后,文章结合我国电力系统规划与运行发展情况进行了分析,针对我国在完善电力系统可靠性标准、电力统筹设计与规划、新能源大规模并网消纳等方面提出建议。     

北美电网可靠性评估标准发展动态及对我国电网规划的建议

近年来随着高比例可再生能源接入电力系统,电力系统运行的可靠性面临越来越严峻的挑战。文章总结了北美电力可靠性公司(North American Electric Reliability Corporation, NERC)所做的针对北美电网长期可靠性评估准则的主要内容及其最新发展,阐述了影响北美电网可靠性的主要因素,在此基础上分析了高比例可再生能源对电网可靠性的影响情况和改进建议。最后,文章结合我国电力系统规划与运行发展情况进行了分析,针对我国在完善电力系统可靠性标准、电力统筹设计与规划、新能源大规模并网消纳等方面提出建议。     

北美大电力系统可靠性风险评估体系及启示

为更加客观全面地评价我国电力系统可靠性,需建立新形势下的可靠性风险评估体系。文章首先介绍了北美基于运行数据的大电力系统可靠性风险评估体系的管理体系、数据库结构、指标设立原则和分类方法。然后重点分析了北美正在试用的状态驱动指标(condition driving index,CDI)和事件驱动指标(event driving index,EDI)的设立宗旨、对可靠性特征的分类、基于分类特征的指标开发方法,以及指标和风险后果的定量计算模型,并结合案例说明了指标的计算和分析方法。最后结合我国可靠性管理现状,指出我国在可靠性管理模式和数据集成方面亟待改进,同时建议率先引进CDI指标评估体系,实现安全事件信息的深入挖掘,为电网运行、规划提供靶向指导,并为相关标准的改进提供支撑。     

欧洲供电可靠性分析及其对我国的启示

基于我国和欧洲供电可靠性管理体系的对比分析,对欧洲电力企业的供电可靠性指标进行了识别和评估,并在此基础上找出了我国与欧洲电力企业在供电可靠性管理体系与评估体系方面存在的差距,提出了具体的改进建议。     

面向风险的电力系统稳定标准对比分析

围绕电力系统风险评价工作,对比了我国和其他主要发达国家及发展中国家的电力系统稳定评价标准,通过多角度分析和比对各国稳定标准的主要特征,表明了电力系统稳定标准对电网风险评估效果具有重要的支撑作用。最后立足于风险视角,为电力系统风险评估提出有意义的改进建议。     

电力系统元件可靠性基础数据统计分析

采用国际通用方法,对中国电力企业联合会可靠性管理中心所发布的电力系统元件可靠性统计数据进行了统计与分析,给出了中国电力系统元件2001～2005年的平均可靠性指标(包括发电机组、输变电设备、直流输电系统、直流系统主要可靠性指标)以及6个在运直流系统的平均可靠性指标;并针对交直流互联系统可靠性评估的特殊性,对我国当前直流系统可靠性数据的统计内容和方法中存在的一些不足进行了探讨.     

电力系统均匀性评价方法与指标综述

随着新型电源和负荷的大规模接入,现代电力系统面临比以往更多的不确定性,传统的以经济性、安全性和可靠性为主导的电力系统评价体系亟需补充与完善。首先,分析了电力系统均匀性问题产生的原因及研究的必要性,并对均匀性、安全性和可靠性之间的区别与联系进行了阐述。其次,分别从电网规划、运行和管理3个方面,归纳和总结了电力系统均匀性分析与优化方法。然后,介绍了现有的电网运行均匀性评价指标,并对其优缺点进行了分析。最后,介绍了我国电网的均匀性需求与实践,并阐述电力系统均匀性分析领域有待进一步研究和解决的关键问题。     

电力系统可靠性基本数据的统计分析

电力系统元件可靠性数据的统计分析对电力工业有重要意义。本文按国际通常采用的方法对现有的数据进行了收集、整理和统计分析 ,给出了我国电力系统元件 1995～ 1999五年的平均可靠性指标。统计结果具有重要的实用价值 ,已应用于江苏田湾核电站外电网运行可靠性分析项目中。     

电力系统运行可靠性评估探讨

随着电网规模日益扩大、互联程度不断提高,电力系统的运行可靠性问题日益突出,迫切需要研究电力系统运行可靠性的动态识别和安全风险预警,以保证电力系统安全和稳定.文章介绍运行可靠性评估的研究现状以及其与传统可靠性评估之间的区别,根据运行可靠性评估自身特点建立了适合运行可靠性评估的元件时变可靠性模型;并针对传统可靠性指标在运行可靠性评估中的不足,从失负荷量、越限程度和系统状态三个方面探讨了相应的运行可靠性指标.     

配电网用户感知停电事故严重性分析及可靠性评估

可靠性评估对于指导配电网规划设计具有重要意义。传统配电网可靠性评估主要从系统侧供电的角度,建立评估指标体系并进行分析,较少考虑停电发生时用户侧的用能需求差异,忽视了不同用户对于同一停电事故严重性的差异化感知,进而造成了传统可靠性指标不能完全准确反映停电事件对于不同用户在不同时段的差异化影响。为解决上述问题,首先,提出了用户感知可靠性的概念,并提出了一种用户对停电事故严重性感知的量化方法,以分析不同用户对停电事故的严重性感知程度及停电容忍程度;然后,分别从用户侧和系统侧提出了一系列基于用户感知的配电网可靠性评估新指标,建立了相应指标体系,并围绕该体系对配电网系统的可靠性评估开展了研究;最后,运用IEEE-RBTS标准算例对所提出的方法、指标进行了计算验证,证明了其可行性及正确性;并通过与传统可靠性指标的对比分析,体现了用户感知可靠性指标相较于传统评估指标的客观优势。     

电力系统操作人因可靠性分析及其数据库系统研究

人为因素是影响电力系统操作可靠性的重要因素,并受到越来越多的重视,但人因数据的缺乏成了阻碍电力系统人因可靠性分析(HRA)领域发展的重要原因。在总结分析电力系统人因可靠性研究现状的基础上,提出了电力系统操作相关的扩展认知模型及行为影响因子(PIFs)分类体系,并设计开发了针对电力系统领域的人因数据库系统。所设计的数据库系统除了具有人因数据采集和管理等基本功能外,还具有人因失误率(HEP)统计计算功能和数据共享机制。结果证明,该数据库系统可以为验证已有人因可靠性分析方法对电力系统操作的适用性及发展新的人因可靠性分析方法提供数据支持。     

国际典型电力市场阻塞管理机制及其对中国的启示研究

区域输电阻塞管理是我国电力现货市场建设中需要解决的关键问题之一。合理的阻塞管理机制有利于系统资源的有效配置、市场效率的提高以及系统安全的维护。首先,选取美国PJM、英国、澳大利亚及北欧等国际典型电力市场,阐述其交易模式和阻塞管理机制。其次,介绍国内电力现货市场试点工作实际情况。通过对比分析,探讨各电力现货市场阻塞管理机制及其成本分摊方法的特点和适用性。最后,提出中国电力市场阻塞管理机制的建议,旨在为未来中国电力市场阻塞管理机制建设提供一定指导。     

考虑可靠性约束的舰船电力系统故障重构策略

网架重构是舰船电力系统发生故障时恢复供电的有效措施。考虑到舰船电力系统的特殊工况,故障重构时有必要考虑重要负荷的供电可靠性和电能质量,为此提出了一种考虑可靠性约束的舰船电力系统故障重构策略。利用图论建立了供电可靠性与电网拓扑之间的关联模型,并通过深度搜索算法遍历重要负荷节点的所有供电路径。基于二阶锥规划建立了故障重构凸优化模型,并进一步通过多面体逼近算法将模型转化为混合整数线性规划问题以加速求解。通过系统仿真并对比分析,结果表明所提出的算法能快速获取全局最优解,所得到的故障重构策略能保证重要负荷的电能质量与供电可靠性。     

同时计及设备老化与不完全维修的电力系统可靠性评估

在电力系统可靠性评估中,建立精确的元件停运模型至关重要。传统模型忽视了设备老化与维修更新性的影响,导致评估误差随着元件运行时间增长而不断增大。针对这一严重不足之处,提出了计及设备老化与不完全预防性维修的元件时变停运概率模型。该模型采用虚拟年龄与改善因子表征预防性维修对故障率的降低效应,采用威布尔模型表征时间对故障率的增长效应。应用所提出的模型对改进的IEEE RTS-79系统进行了可靠性评估。通过改变部分系统元件的维修成本和预防性维修周期模拟实际维修,给出了新模型中不同维修策略的系统可靠性评估结果,并与传统方法进行了对比分析。结果表明提出的模型能更准确地反映实际维修效果,更精确地预测电力系统中长期可靠性水平。     

国家电网供电可靠性管理实践与思考

供电可靠性是指配电网向用户持续供电的能力,是对电力用户服务水平的综合体现。介绍了国家电网有限公司经营区域的供电可靠性指标现状,并对供电可靠性指标的变化趋势、停电原因进行了分析;总结了近年来配电网供电可靠性提升成效,分析了“十四五”期间供电可靠性管理工作面临的形势与挑战;最后,对提升“十四五”供电可靠性工作进行了展望。     

兼顾均匀性的多目标配电网重构方法

提出了一种兼顾均匀性的配电网多目标重构方法。分析了不同均匀性网架结构下可靠性与网损的关系,给出了网架结构均匀性的评价指标。建立了兼顾均匀性的多目标配电网重构模型(distribution network reconfiguration based on system homogeneity,DSH),并采用改进多目标和声搜索算法来求解DSH模型。通过对IEEE 33节点测试系统的仿真分析,验证了DSH模型求解算法的有效性与合理性,给出了考虑可靠性和均匀性的配网重构问题的最优解集,供决策者根据实际情况选择。     

基于整数线性规划模型的配电网故障指示器优化配置研究

为了提高配电网的供电可靠性,提出了基于整数线性规划模型的故障指示器优化配置方法。该方法以配电网小电流接地运行方式为背景,建立多分支配电线路上任意故障点所需巡线时间的数学模型,以故障指示器投资运维成本最少为目标,进而减少配电网的停电时间。该方法通过合理配置故障指示器在配电线路上的位置,确保任意故障点被精确定位的时间不大于系统允许带故障运行时间,最大限度地保证用户供电可靠性。最后,针对江苏某实际10 kV配电系统进行算例分析。测试结果表明,所提模型能够实现不同故障点在系统允许带故障运行时间内的精确定位,并有效降低故障指示器的投资运维成本。     

计及设备老化与计划检修的智能变电站保护系统可靠性评估方法

为了实现对智能变电站保护系统进行可靠性评估的目的,建立精确的保护系统可靠性评估模型至关重要。采用威布尔分布来表征设备老化时设备故障率随时间的变化情况。结合保护系统的计划检修行为,用改善因子来表征计划检修对设备故障率的降低作用,建立了计及设备老化与不完全计划检修的智能变电站保护系统可靠性评估模型。以线路保护系统为例,通过绘制线路保护系统可靠性时变曲线,计算线路保护系统的平均无故障工作时间和计划检修成本等指标对线路保护系统进行可靠性评估。结果表明所提方法能较为准确地反映设备老化与实际检修效果。     

中国2017年度供电可靠性现状分析与展望

深度分析挖掘供电可靠性数据,从大规模可靠性数据中找出隐藏其中的共性问题和影响重大的信息,发现配网规划和运检薄弱环节,并有针对性地提出有效措施,促进电力企业可靠性管理工作改进提升,对提高全国配电网总体供电可靠性水平具有十分重要的现实意义。对2017年度全国供电可靠性数据指标情况进行了总结分析,从用户停电频率、停电时间、停电范围、停电原因等多视角多维度入手,给出了全国供电可靠性整体水平和变化趋势,归纳总结了供电可靠性管理存在的问题和面对的挑战,并对未来供电可靠性管理工作发展趋势进行了展望。     

多场景技术与盲数相结合的配电系统可靠性评估

为了提高考虑可靠性原始参数不确定性的配电系统可靠性评估效率,提出了多场景技术与盲数理论相结合的可靠性评估算法。该算法首先分析配电网元件可靠性参数的变化过程,提出了通过浴盆形曲线函数获得可靠性参数初始盲数区间和可信度的方法。为降低可靠性评估的复杂性,采用后向场景缩减法对盲数场景进行缩减,利用最少的场景最大程度地拟合可靠性参数的不确定性。最后提出了一种新的可靠性评估算法,采用顺向层级矩阵传递元件块故障对下游负荷可靠性指标的影响,采用逆向层级矩阵传递隔离开关块故障对上游负荷可靠性指标的影响。算例仿真结果表明,上述方法有效可行。