大电力系统可靠性评估的灵敏度分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 大电力系统可靠性评估的灵敏度分 析 摘 要：近年来，我国电力企业 发展迅速，且为推动国民经济的增长作 出了较大贡献。大电力系统是满足人们 日益增长的电力需求的重要保障，其日 常运行的效率和安全直接影响了电力企 业的供电情况。作为反映系统安全性与 可靠性的关键性指标，大电力系统的可 靠性指标对于大电力系统的运行效率和 运行安全具有重要影响。为了进一步提 高大电力系统的可靠性，该文通过对大 电力系统可靠性指标的计算公式进行分 析，进而以大电力系统可靠性的灵敏度 作为主要研究内容，分别探究了可靠性 指标 LOLP、LOLF 和 EDNS 对系统元 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 件可靠性参数的灵敏度。 中国论文网 /8/view-12789958.htm 关键词：大电力系统 可靠性 灵 敏度 中图分类号：TM72 文献标识码： A 文章编号：1672-3791（2015） 10（c）-0045-02 电力系统运行安全性与可靠性现 已成为了各个电力企业共同关注的重要 问题，而电力企业投资的经济性和可靠 性的综合指标也成为了确保其投资费用 和用户停电损失最大限度降低的关键。 对于大电力系统而言，其可靠性的灵敏 度分析不仅能够帮助企业工作人员找到 系统的薄弱环节，而且能够有效提高系 统的可靠性和安全性，从而满足人们用 电需求。基于此，该文则着重对大电力 系统可靠性评估的灵敏度展开了深入研 究。 1 大电力系统可靠性指标计算公 式 对大电力系统进行分析可知，其 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 可靠性指标的计算公式均可以以公式 （1）进行表示。 E（F）=F （x）P （x） （1） 公式（1）中，x 表示大电力系统 状态（假定系统由 m 个元件构成） ，Sk 表示第 k 个系统元件的状态，为一随机 变量，而 x 为一随机矢量。X 表示系统 的状态空间；F （x）即以系统状态 x 作 为自变量的可靠性指标的测试函数，而 P（x）则为大电力系统的状态为 x 时的 概率，其实质为 x 的概率分布函数1。 给出大电力系统的 3 种基本可靠性指标 LOLO，失负荷概率，即系统原件容量 不足所导致的系统失负荷的概率； LOLF，失负荷频率，即大电力系统的 年均停电次数；EDNS，电力不足期望， 即大电力系统的年均缺少电力。 2 大电力系统可靠性灵敏度研究 设元件 k 的故障发生概率、正常 工作概率以及故障率和修复率分别为 uk、ak、lk 和 mk，对 LOLO、LOLF 和 EDNS 的可靠性灵敏度分析如下。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 2.1 失负荷概率对元件可靠性参 数灵敏度 LOLP 反映了系统元件可靠性参 数所发生的细微变化对整个大电力系统 失效概率的影响程度和发展趋势。若 LOLP 对某一设备元件可靠性参数的灵 敏度处于较高水平，则对此参数进行改 善有利于降低系统的失负荷概率，从而 促使大电力系统的供电可靠性得以显著 提升3。LOLP 对系统中元件 k 可靠性 参数的灵敏度分别表示为如下公式。 =-=If（x）Ak（x）P（x） =If （x ）Bk（x）P（x） =If （x ）Ck（x）P（x） 2.2 失负荷频率对元件可靠性参 数灵敏度 LOLF，即失负荷频率，表示系 统元件可靠性参数发生的细微变化对大 电力系统年均失效次数所产生的影响程 度和发展趋势，当 LOLF 对系统中某一 设备元件可靠性参数的灵敏度处于较高 水平时，则对其进行改善和修正能够有 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 效减少大电力系统的年均停电次数。 LOLF 对大电力系统元件 k 可靠性参数 的灵敏度表示以下公式。 =-=If（x）Dk（x）P（x） +Ak（ x）Ff（x）P（x） -SkIf （x）P（x）+Bk（x） Ff（x）P （x） =If（x） （1-Sk ）P（x） +Ck（x）Ff （x）P （x） 2.3 电力不足期望对元件可靠性 参数灵敏度 EDNS，即电力不足期望，此灵 敏度主要反映系统元件可靠性参数所发 生的细微变化对大电力系统年均负荷消 减量的影响程度。当 EDNS 对系统中某 一设备元件可靠性参数的灵敏度较大时， 对其进行改进和完善，能够有效降低电 力不足期望。EDNS 对系统设备元件可 靠性参数的灵敏度可表示为如下形式。 =-=Ak （x）If（x）LC（x） P（x） =Bk（x）If（x）LC（x）P（x） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 =Ck（x）If（x）LC（x）P（x） 在上述各式中，Ak（x） 、 Bk（x ） 、Ck（x）和 Dk（ x）的表达式 为分别为：Ak（x）=（ak-Sk） /ukak；Bk（x） （ak-Sk）/lk；Ck（x） =（Sk-ak）/mk；Dk（x）=-Skmk/ak2。 2.4 实例分析 利用 MATLAB 软件对大电力系 统可靠性评估与灵敏度分析程序予以编 写，并对 IEEE-RTS79 系统进行计算分 析，进而分别给出 LOLP、LOLF 和 EDNS 对系统元件可靠性参数的灵敏度 指标。并分别在 LOLP、LOLF 和 EDNS 分析过程中，按照各元件对系统 失负荷概率、失负荷频率和电力不足期 望值影响的大小予以排列，通过给出 12 个元件的灵敏度指标并进行分析，进而 发现对 IEEE-RST-79LOLP 影响最大的 元件为发电机#18G1 和发电机#21G1， 原因是其不仅是系统中单机容量最大的 发电机，而且也是整个 79 系统中无效 度（uk）最高的机组，故降低其 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 LOLP、LOLF 和 EDNS 的发生率有利 于提高系统可靠性。 3 结语 该文通过对大电力系统的可靠性 指标计算公式进行分析，分别从失负荷 概率、失负荷频率以及电力不足期望等 方面对系统元件可靠性参数的灵敏度做 出了计算和分析，并以 IEEE-RST79 系 统为例，借助 MATLAb 数学软件对其 LOLP、LOLF 和 E