[發明專利]一種電網發展階段劃分方法

有效

• 申請號: 201110415183.X
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN102570447A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 宋云亭;劉明志;陳湘;姜永;吳麗華;張軍;楊海濤;張振高;張鑫
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;天津市電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02H7/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力系統的分析與計算領域，具體涉及一種基于可靠性指標的電網發展階段劃分方法。

背景技術

可靠性就其定義而言，是指元件、設備、系統等在規定的條件下和預定的時間內，完成其預定功能的概率。可靠性研究的目的是對系統的長期規劃和近期運行的可靠性水平進行預測和估計。

電力系統可靠性是對電力系統按可接受的質量標準和所需數量不間斷地向電力用戶供應電力和電能能力的度量。電力系統可靠性包括充裕度和安全性兩個方面。

充裕度(adequacy)是指電力系統維持連續供給用戶總的電力需求和總的電能量的能力，同時考慮到系統元件的計劃停運及合理的期望非計劃停運。充裕度又稱靜態可靠性，也就是在靜態條件下電力系統滿足用戶電力和電能能量的能力。

安全性(Security)是指電力系統承受突然發生的擾動，例如突然短路或未預料短路或預料到的失去系統元件的能力。安全性也稱動態可靠性，即在動態條件下電力系統經受住突然擾動并不間斷地向用戶提供電力和電能量的能力。

電力系統規模很大，同時由于電力系統是一個復雜、動態的系統，習慣上將電力系統分成若干子系統，根據這些子系統的功能分別評估各子系統的可靠性，包括：發電系統、輸電系統、發輸電合成系統、配電系統和發電廠變電所電氣主接線可靠性評估。

發電系統可靠性：統一并網的全部發電機組按可接受標準及期望數量，滿足電力系統負荷電力和電能量需求能力的度量。

輸電系統可靠性：從電源點輸送電力到供電點，按可接受標準及期望數量滿足供電負荷電力和電能量需求能力的度量。它也包括充裕度和安全性兩個方面。

發輸電合成系統可靠性：由統一并網運行的發電系統和輸電系統綜合組成的發輸電系統按可接受標準和期望數量向供電點供應電力和電能量能力的度量。其可靠性包括充裕度和安全性兩方面。

配電系統可靠性：是指供電點到用戶，包括配電變電所、高低壓線路及接戶線在內的整個配電系統及設備，按可接受標準及期望數量滿足用戶電力及電能量需求能力的度量。

發電廠變電所電氣主接線可靠性：在組成主接線系統的元件(斷路器、變壓器、隔離開關、母線)可靠性的指標已知和可靠性準則給定的條件下，整個主接線系統按可靠性準則滿足供電電力及電能需求能力的度量。

電力系統可靠性是通過定量的可靠性指標來度量的。一般可以是故障對電力用戶造成的不良影響的概率、頻率、持續時間、故障引起的期望電力損失及期望電能量損失等，不同的子系統可以有專門的可靠性指標。

從研究的對象和內容來分，電力系統可靠性研究可以分為三個層次：第一層為發電系統可靠性評估，又叫電源可靠性評估；第二層為發輸電合成系統可靠性評估，又叫大電力系統可靠性評估或主網架可靠性評估，第二層在第一層上增加了輸電系統可靠性評估；第三層是包括發輸配電系統在內的電力系統可靠性評估，在第二層的基礎上增加發電廠變電所電氣主接線和配電系統可靠性評估，由于問題的復雜性，目前只單獨進行發電廠變電所電氣主接線或配電系統可靠性評估。

發電系統是電力系統的一個重要的子系統，發電系統的可用容量是否能滿足負荷的需要是電力系統可靠性考慮的最基本的問題。在發電系統可靠性評估中，為了突出矛盾，假定發電機和負荷之間的輸電系統是完全可靠的，電源發出的電能可以無損失地到達負荷，這樣可靠性指標集中反映了發電系統對負荷的影響。

在輸電系統可靠性和發輸電合成系統可靠性研究中，都包含充裕度和安全性兩方面。安全性指標反映在短暫時段內發輸電系統在動態條件下系統容量滿足負荷需求的程度。安全性的另一個方面指系統的整體性，即電力系統維持聯合運行的能力。電力系統的整體性往往與維持電力系統持續運行的能力有關，在遭受突然的大擾動時，一旦整體性遭到破壞，往往可能導致穩定破壞，不可控的一連串系統解列，最后造成大面積的停電。由于不僅系統遭受故障的類型、發生的地點等是隨機的，就是故障時系統的狀態、故障后保護的動作情況以及運行人員對故障的處理結果等都存在固有的隨機性，而且電力系統中的大多數失負荷情況都與系統的動態或暫態行為有關，分析復雜度大大增加。

發輸電合成系統又稱為大電力系統(Bulk?Power?System)，其可靠性是指：由統一并網運行的發輸電合成系統(由發電系統和輸電系統綜合組成)按可接受標準和期望數量向供電點供應電力和電能的能力。而輸電系統可靠性則僅僅對電源點和供電點之間的系統的供電能力進行評估。