电力网一、二次系统可靠性分析与应用

常开飞++王勇

摘 要：有根据、定量地评估电力系统可靠性，补强电力系统的缺陷，从提升系统可靠性的视角为电力系统优化奠定基础，以实现电力系统的安全、平稳运转，形成可靠性与低成本运转极为重要。为预防各类故障产生，确保电力系统的常规运转，不仅要依靠特性平稳的一次设施与一次体系，并且对各类二次设施也要进行使用。大部分停电故障表明：电力系统不但包括一次系统，还包括二次系统。而电力系统可靠性考评领域在研究内容、模型精密度与考评质量方面还有待改进。

关键词：电力网；一二次；系统；可靠性；解析

中图分类号：TM73 文献标识码：A

0.绪论

电力系统是电能优化分配的重要设备，是我国经济建设的重点。电力系统平稳、安全运转攸关国家经济进步、社会秩序平稳，是一项至为关键的民生工程。由此能够看出，电力系统的可靠性是对电力系统的基础要求，是系统在保证质量标准下具体数量的前提下，持续向客户供应电力资源的能力量度，也是判断供电品质与电网运转水准的关键数据。

1.二次设备可靠性分析

1.1 可靠性作用元素的关联性解析与敏锐度解析

依照数理统筹学说中方差解析的模式，研讨各类可能元素（包含厂商、维检企业、运转时长、定校时间等）对二次设施可靠性的作用实施解析。对过往的大批运转参数实施正态分布与方差齐次性检测，罗列方差解析表，解析各类元素对可靠性数据的关联程度。依照可靠性解析的模型，以设施数据可靠性经典值为标准，在特定范畴内选择相异数据值进行换算，完成敏锐度解析，研究系统可靠性数据随相异数据改变的状况。

1.2 二次设施的最优维修时间

依照可靠性解析成果，对运转中的二次设施的可靠性数据实施动态解析换算，融合相关规则与运转数据，给出最优维修周期、并部署大规模改建工作，为当前的运转维修作业（包含平日巡检、问题处理、定时检测与大规模改建）协助决策，提升运转管控水准。

使用马尔科夫模型解析二次设施的可靠性，首先应构建二次设施状态模型，再使用状态空间法实施解析，换算失效率，构建状况转嫁概率矩阵。以平均维修时间为自变量，失效率为因变量，获得换算曲线，获得极小值，并融合现场具体状况，明确最优维修时间。

1.3 二次设施状态考评系统

发挥原来的生产实时讯息系统中的检测管控、问题排查、运转日记、大规模改建管控中的相关功能，构建变电二次设施的状态考评数据与系统，挑选可以完全映射设施运转的考评数据，构建状态考评系统，为生产管控提供有价值的信息。

1.4 二次设备可靠性分析方法

二次设施可靠性考评的基础模式包含分析法与Monte-Carlo虚拟法两类。分析法被用在构造简单的小规模电力体系的可靠性考评中，然而其换算强度伴随系统状况呈指数状态增加。蒙特卡洛虚拟法是依照特定的规律在电脑上虚拟出随机产生的各类体系状态，就是说使用数值换算模式虚拟具体运转流程，并从大批的模拟实验成果中统筹出系统的可靠性相关参数。最近几年，产生了用于大规模电力体系可靠性考评的分析法与蒙特卡洛法相融合的混用模式，融合两者的优势，弥补其漏洞。

另外，故障树解析是一类用于系统可靠性与安全性解析的高效模式，特别是在进行繁杂系统的解析方面有着得天独厚的优势，而反映在故障树解析中对各类相异繁杂情况解析的多用途适应性则是FTA技术的重要特点。FTA技术在电力单位中的运用还没有普及，需要继续推广。

2.电力自动化系统构成

2.1 电网调度自动化的功能

2.1.1 数据采集与安全监管

通过远程技术完成参数搜集：通过电脑系统完成参数的处置与储备；通过人机交互系统的数据对电网的运转工况实施网上监督，并配套拷贝表格、预警、虚拟量记载、事项次序记载、故障追踪、图像复制、系统自我检查与远动通道品质监控等功能。在有效监督的前提下，透过电脑、远动、人机交互功能，对断路设备、发电机械与调相机组、帶载荷调压变压设备、补偿设备等进行远程操作与调动，并下达时钟等命令。

2.1.2 自动发电管控与经济调度管控

自动发电管控与经济调度管控是对电网稳定正常运转实施闭环管控的措施。在对电网频率实施调节的阶段，完成经济调度管控，直观地管控各调频厂商，并纳入线损矫正范畴，完成对互联电网联络线净功率偏差的管控；对非调频厂家，就以载荷图谱为参考点运转发电设备；对有一定实力的厂商要完成自动电压与无功功率管控。

2.2 电网调度自动化系统的组成

电网调度自动化系统由调度站点、变电所自动化系统、通信系统由3个版块构成，其功能是：

2.2.1 参数与讯息的采集系统：包含前置设备、远动终端、Model、变送器。

2.2.2 参数与讯息的处置系统：包含主控电脑、外储存器、输送设施、电脑信道端口。

2.2.3 参数与讯息的输送系统：包含有线、载波、光缆、短波、微波与卫星等通信模式。

2.2.4 人机交互系统：包含彩色显屏、打字机、复制设备、记载表盘、制图机、调度虚拟设备、调度台、调度大屏幕。

2.2.5 不断电电源系统：包含交直流整流设备、直交流逆变设备、成套的直流储电设备、发电设备等。

2.2.6 安全环保系统：包含防雷与接地、消防、防电磁骚扰与防静电影响、防噪音与防振、空调与温湿度管控等。

2.3 电网调度自动化系统结构

电网调度自动化系统构造包含：

2.3.1 主要/预备前置通信设备，完成参数搜集、规约阐释、参数处置与接纳处置系统的管控指令。

2.3.2 主/备用伺服器

伺服器储存全部系统的有效参数、历史参数与运用参数，为主要/备用前置通信设备、调度人员站点、后台作业站提供参数库检索功能，并被当作运用伺服器。

2.3.3 WEB浏览伺服器，提供WEB主界面图像的发布信息。这类模式让互联网的作业站不需要专业程序支撑，利用Windows内设的IE浏览器就能够检索具体参数。

2.3.4 系统时钟同步（GPS），参考全球定位系统的时间，将其当成系统的准则化时间与系统频率，让系统的时间能够一致。

3.交直流混联输电系统可靠性评估

对交直流电混联输电系统的可靠性评估，是因为系统非正常运转状态下的平均风险导致的。在选择框内，应明确互联网拓扑与发电状态。全部项目的挑选均是任意的，参考序贯Monte-Carlo法虚拟。风险数据是故障后果与故障态势产生几率的结合。后果解析框是故障后果的预估。

结论

综上所述，笔者对智能电网中的二次设施可靠性模型的建立、自动化系统组成、交直流电混联输电系统的可靠性评估等层面实施了摸索性的研究。另外，假如二次设施的问题率与正态分布与方差齐次性特征吻合，就能够以二次设施的问题率为可靠性核心数据完成方差解析与正交创设。

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