赵校贤
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摘要:社会经济的快速发展,对电网运行及设备检修带来了新的机遇与挑战,有必要对可靠性评估在电网运行方式及设备检修中的应用展开深入研究与探讨,并采取最优化的实施措施,达到事半功倍的效果。本文介绍了电网规划评估,分析了OMS与PMS信息集成评估分析体系,以及信息集成系统中电网运行方式评估体系,望对后续相关工作的实践能够起到借鉴与参考作用。
关键词:可靠性评估;电网运行;方式;设备检修
1 前言
在电网运行方式及设备检修工作中,可靠性评估在是一项综合性较强的系统性工作,如何取得最为理想的效果,保证顺利进行,备受业内人士关注。本文从实际出发,结合相关先进理念,对该课题进行了深入研究,阐述了个人的几点认识。
2 概述
电网系统中的各类电气设备以及输电线路大多暴露在自然环境中,容易受到来自各个方面的不确定性影响,给电网的优化管理增加了难度。电网规划对供电可靠性的影响主要体现在以下两个方面。首先,规划技术方案的各项技术标准要求均对供电可靠性产生深远影响:标准接线率反映馈线的标准化水平,对生产运维、停电时间和范围产生影响;自动化覆盖率反映自动化水平,影响故障查找和隔离时间;供电半径及分段影响停电的范围;设备装备技术参数影响故障几率等。其次,规划项目管理中,应考虑是否将10kV母线停电馈线不可转供、重复停电、分接箱等影响生产运维、造成停电的网架问题按轻重缓急纳入规划项目;此外,还对停电安排具有一定的影响。
3 电网规划评估
3.1评估方法
(1)选择偶发事件。在实际工程分析中,通常只考虑那些发生次数较多且对系统正常功能影响较大的系统状态,即主要选择故障概率大的随机事件。一般情况下,可首先选择单重故障事件,再选择二重故障事件,如有必要可分析三重故障事件。(2)分析系统状态。为了区分元件故障对系统状态的影响,需要对系统进行电气计算分析。为了检验系统的充裕度和安全性分别需要进行潮流计算和稳定计算。如果在给定元件故障时系统能完成其预定功能,那么该系统状态属于完好状态,否则属于失效状态。对于静态风险评估分析,失效状态是指线路潮流过载或节点电压越限;暂态稳定风险分析中的失效状态是指发电机出现功角失稳或者节点电压在一定时间内持续低于某一预设值。发现系统失效后,如果需要采取削减节点负荷等控制措施使系统恢复正常运行,可依据该控制措施计算故障的严重程度。(3)综合同类风险指标。由上述状态分析结果,可计算出系统故障状态的概率、频率以及各负荷点的电力不足概率、频率和电量不足期望值等指标。根据终期输电通道方案,考虑不同建设时序。
3.2评价指标分析
建立科学完善的电网规划风险评估指标,并将其作为风险评估的重要依据。在本文的研究中,电力系统可靠性评估指标主要包括负荷削减概率(PLC)、负荷削减频率(EFLC)、负荷削减平均持续时间等。
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3.3评估关键步骤
(1)调整电网分析状态。在对电网进行静态风险评估时,不单要综合考虑各个元器件对电网运行所产生的影响,还应该考虑电网中不同级别的负荷水平,以对不同的电网运行状态进行计算分析。在电网设备元件运行过程中,停运故障有很多种,这就要求采用故障扫描技术确定故障集。在对电网进行暂态稳定风险评估时,需要综合考虑电网中各个元器件的故障状态以及负荷水平。在电网运行过程中,其暂态稳定性与负荷水平、网络结构、故障发生类型及位置等都有一定的关联。(2)对电网失效状态进行识别,对其所产生的结果进行科学合理的评价。在此过程中,可以采用静态分析以及暂态分析的方法对电网运行工况进行科学合理的评估,比如,通过应用暂态稳定性分析方法,能够判断节点电压在某一时间段内是否处于预设值。(3)对电网运行风险指标进行量化分析。在此过程中,需要对电网失效发生率进行综合分析,并预测其所产生的影响。对电网运行失效状态所造成的风险指标进行计算,然后对各个风险指标进行累计计算,即可确定整个电网运行的风险。
4OMS与PMS信息集成评估分析体系
OMS和PMS子系统间的信息集成体系,按照省、市、县共用一套统一规范的评估指标,实现两个子系统间数据信息的全面统一集成,实现电网调度运行和设备检修的一致性、信息集成网络化的高效运营管理。OMS和PMS系统均是以电网系统中各种变配电设备为监控对象,其中OMS系统主要侧重于电网系统的安全稳定、节能经济的调度运行,关注配电网运行过程中各种在线设备的逻辑安全合理性;而PMS系统主要侧重于电网系统中电气设备的运行在线状态评估和检修维护,关注电网系统中电气物理设备的实体性能。从管理功能来看,OMS系统与PMS系统间存在很大差异,即对于同一电网系统而言,OMS对电网系统中电气设备的管理要比PMS更加粗放和宏观,比较重视电气设备元件节点间的相互逻辑关系组成。但是OMS和PMS子系统对于电网系统中电气设备元件节点却存在一些内部联系和共同特性,如:设备调度名、电压等级、所属管辖范围、投运日期等基本设备属性关系。利用OMS和PMS系统中存在的这种内部联系,以调度名、所属管辖范围、电压等级等共同属性,通过相应的复制转换技术从而实现电网调度运行管理系统与设备检修维护系统间信息的统一集成,从而便于制定一个完善统一的集成评估体系指标。
5信息集成系统中电网运行方式评估体系
在OMS和PMS子系统数据信息集成系统中,电网运行方式的评估指标体系主要在继承传统评估指标体系的基础上,通过构造完善合理的OMCI电网运行方式可靠性综合评估指标,尽可能提高的电网在调度运行过程中的安全性和供电可靠性,在确保电网具有较高运营管理水平的基础上,向用户提供最优质的电能资源,提高其电能供应综合人性化服务水平。
在OMS与PMS子系统集成系统中电网运行方式可靠性评估指标体系中,设置包括电网调度运行方式安全性综合指标SSI、供电可靠性综合指标RI、电压电能综合指标VQI、节能经济性综合指标EI、操作复杂度综合指标QCI、以及检修方式合理性综合指标MI等六个方面组成的三层可靠性评估指标。
电网运行方式可靠性评估体系中的每个评估综合指标体系中均含有1-4个具体的评估指标,如可靠性综合指标RI体系中就包含:SAIFI系统平均停电频率评估指标;SAIDI系统平均停电时间评估指标、ASAI电网正常供电概率评估指标、ENSI电量不足期望值评估指标四个具体的可靠性评估指标。
在电网运行方式可靠性评估指标的计算过程中(此处以电网RI可靠性综合指标体系为例),按照自下到上的计算评估顺序,首先计算第三层该指标中底层分量(SAIFI、SAIDI、ASAI、ENSI)的成分指标,通过对所计算获得的底层成分指标数据通过归一化和加权平均化处理后得到上层指标的分类评估指标数据,再通过第二层RI可靠性分类指标数据的归一化和加权平均化处理后得出顶层OMCI运行方式综合指标。通过三层倒序计算获得的综合评估指标,可以全面地反映了预定时间和区间范围内,电网在实际运行中所涉及到的各种影响因素的评估因素,通过归一化和加权平均化处理后获得的OMCI综合评价指标的大小就可以直接反映电网调度运行方式的优劣性能,获得的运行可靠性综合评估指标最大值所对应的电网运行方式就应该是电网处于预定时间可区间范围内的最优运行方式。
6结束语
总之,在当前各种条件下,可靠性评估的应用工作实践中依旧存在着多方面的问题,我们应该从电网运行及设备检修的实际情况出发,深刻分析其产生的多方面原因,统筹并进,多措并举,克服该项工作中的诸多难点问题,进而获得最为优化可行的实施策略与效果。
参考文献
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[2]王炳昱.以可靠性为目标的智能配电网规划方法研究[D].贵州大学,2016.
[3]吴冲,谢韬,葛风雷.县级电网规划可靠性评估探析[J].电工文摘,2016,(06):62-63+66.
论文作者:赵校贤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/25
标签:电网论文; 指标论文; 可靠性论文; 系统论文; 方式论文; 状态论文; 故障论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;