電力系統可靠性與規劃

電力系統可靠性

電力系統可靠性研究的主要內容包括發電容量可靠性估計；互聯繫統可靠性估計；發電和輸電組合系統可靠性估計；配電系統可靠性估計；發電廠、變電所主接線可靠性估計及繼電保護可靠性估計等。建立基本設備的可靠性資料庫也是研究的重要內容。

分析方法有解析法和模擬法兩類。解析法的特點是，首先建立電力系統可靠性數學模型，並通過數值計算求解。在給定的簡化假設條件下，一般可得到正確結果，因此套用很廣泛。但解法有時過於複雜。模擬法是把系統分成許多元素，這些元素的特性可通過機率分布加以預測，然後將這些元素特性組合起來確定系統的可靠性。模擬法分析比較靈活，但結果不夠精確。

電力系統規劃

由電力系統擴展規劃和電力系統運行規劃兩部分組成。一般套用預測技術和最最佳化方法來制訂電力系統規劃。

電力系統擴展規劃

在預測未來負荷發展水平的基礎上制定電力系統擴展規劃，以解決電力系統中發電機組和輸配電網路在規劃期內的發展和擴充問題。電力系統擴展規劃通常分為發電規劃和電網規劃兩個階段。發電規劃主要解決發電廠的擴展，包括在已知廠址的條件下，確定電廠類型、容量、投入年限等。在發電規劃的基礎上制訂電網規劃，包括確定輸電方式、電壓等級、線路迴路數和起止點等。一般可用線性規劃等單目標的最佳化方法來制訂電力系統擴展規劃，即在滿足負荷增長需求和電力系統可靠性、技術、能源、環境等約束條件下，使規劃期內基建投資與運行費用的總和為最小。近年來也套用多目標規劃(見多目標決策)等最佳化方法來制訂電力系統擴展規劃。也可套用仿真技術或憑藉經驗來制訂這種規劃。一般發電規劃周期為20年或更長些，而電網規劃周期為5～15年。兩者在作出各自的最優擴展決策後，還需要進行財政分析，以驗證提出的擴展方案在財政上是否可行(見可行性研究)。上述制訂規劃的方法和內容均屬確定性的戰術規劃，適用於中、長期發展規劃，它在考慮規劃中不確定因素（如負荷增長需求、投資可能性和能源資源等）的條件下預測未來發展的趨向。圖1為電力系統擴展規劃的內容。

電力系統運行規劃

電力系統運行規劃用來尋找系統最優運行方案。即在滿足系統可靠性的條件下，使整個系統的運行費用最少。通常按規劃周期長短分為中期運行規劃和短期運行規劃兩類。中期運行規劃內容包括：①制訂發電廠主要設備的停機維修計畫。②季節性的水電管理，又稱水庫經濟調度。根據季節性要求確定水庫水量的合理調配，使水庫運行的經濟效益為最好。③火電站的燃料計畫和核電站的核燃料更換計畫。前者解決滿足電站需求的燃料供應和存儲問題。後者解決核燃料燃燒策略和燃料更換問題。最佳化目標都是使運行費用最少。在中期運行規劃的基礎上制定短期運行規劃為運行調度提供依據。圖2為中期和短期的運行規劃的相互關係。

電力系統可靠性與規劃

基本介紹