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电力系统的根本任务是尽可能经济而可靠地将电力供给用户,安全、经济、优质是对电力系统的根本要求。但是,在现代化电力系统的功能日臻完善的过程中,系统的结构日益复杂,系统所包含的元件数量越来越多,自动化程度也越来越高,而且系统不断向超高压、远距离和大容量方向发展,由于系统元件的随机故障而引起系统功能的部分甚至全部丧失,给现代社会的正常生产和生活带来的经济和社会损失越来越巨大。电力系统可靠性研究正是因此而从电力系统规划、设计和运行等实践活动中提出的一项具有巨大经济价值和重大社会意义的前沿性课题。
本文介绍了发输电组合系统可靠性评估模型。对发输电组合系统可靠性评估的基本原理和所涉及的主要计算,包括潮流计算、系统解列判断、负荷削减模型和可靠性指标等进行了深入的分析。采用解析法即状态枚举法产生系统的故障状态,直流法和交流法两种方法计算故障状态的潮流。同时,为辨识电力系统薄弱环节,介绍了电力系统可靠性跟踪的准则、模型和方法,实现薄弱环节辨识。
以500kV板桥变电站、圣泉变电站、陈家桥变电站、隆盛变电站及由该四个500kV变电站供电的所有220kV变电站的供电区域作为分析研究对象,对渝西电网丰大和枯大两种典型运行方式分别进行基于直流法和交流法的潮流计算、系统和节点可靠性指标计算和可靠性分析。交流潮流法计算系统可靠性除考虑线路传输容量约束外,还要考虑节点电压约束,使系统潮流分布与直流法不同,系统可靠性有所降低。枯大运行方式与丰大方式相比,系统总的装机、电厂出力以及负荷水平都较丰大方式有明显降低,枯大方式系统可靠性水平高于丰大方式。
对渝西电网丰大和枯大运行方式的分别进行了可靠性跟踪指标计算并辨识网络的薄弱环节。对线路、变压器和母线的可靠性跟踪指标进行了详细分析,找出两种运行方式下渝西电网的薄弱环节,提出改善措施,并对改善后的渝西电网进行可靠性和经济性分析。该算例中,在丰大运行方式下,通过可靠性跟踪指标的分析,500kV渝板桥和500kV渝陈家桥的交流线路、变电压和母线故障对系统可靠性的影响最大;在枯大运行方式下,通过可靠性跟踪指标的分析,发现与丰大方式计算结果一样,500kV输电线路和500kV变电站的高低压侧母线故障对可靠性的影响较大。
基于可靠性跟踪结果提出了一些改善方案,并对其进行可靠性分析。通过分析发现,增建三回对渝西电网可靠性影响较大的线路,使渝西电网可靠性得到较大程度的改善。因此,可考虑采用的改善措施应为增建对系统可靠性影响较大的线路。