简析电力系统运行可靠性的控制技术论文_夏鹏程

简析电力系统运行可靠性的控制技术论文_夏鹏程

(国网江苏省电力公司扬中市供电公司 江苏扬中 212200)

摘要:随着社会经济的快速发展,无论是国家工业生产还是人们日常生活,用电需求都在不断增加,因此,电力系统运行可靠性显得尤为重要,面对这样的情况,必须加强电力系统运行可靠性的控制技术研究工作,进一步提高电力系统运行可靠性,保证有持续、稳定、高效的电力供应,确保人们的生产生活不受电力系统故障的影响。相关部门要不断研发更高层次的电力系统可靠性控制技术和措施,让电力系统运行可靠性得到更进一步保证。

关键词:电力系统;运行;可靠性;控制技术

一、电力系统运行可靠性介绍

在电力系统的正常运行过程中可靠性是一个主要的评价标准,而在对电力系统的可靠性进行评价的时候标准就是可靠度,而可靠度则是通过良好的运行状况、工作时间的延长、故障率低以及高效的工作效率来保证的。在对电力系统的运行状况进行评价的时候主要是通过可靠性来完成的,在电能的生产和输出过程中对电力系统的运行可靠性进行评价具有非常重要的作用。

电力系统的主要作用就是将电厂生产的电能稳定持续的提供给用户,电力系统要有良好的运行可靠性才能使输送电能质量得到保障。电力系统运行可靠性具体是指电力系统设备、元件和系统要在规定条件下完成预设的工作量,如果没有达到生产指标,说明该电力系统运行可靠度过低,需要通过改进系统或者更换设备和元气件等方式来提高整个系统可靠度。电力系统运行可靠性的任务主要有以下几方面,首先要对电力系统元器件运行过程中生成的数据进行具体分析累计,然后再通过这些数据综合分析各元件的可靠性;其次是对电力系统可靠性模型进行解析和模拟,在模拟过程中观察电力系统是否能够在规定条件下完成工作指标,在模拟完成后对相关数据进行计算分析,得到某些现象发生的概率,进一步优化系统,提高可靠性。最后还要具体考察电力系统运行可靠性控制的辅助模块,从而做出更准确决策,保证整个电力系统的稳定、持续运行。

二、电力系统运行可靠性的影响因素

2.1设备故障

电力系统运行可靠性就是事先做一些设备管理,让这些设备管理能够在电力系统的运行过程中起到很好的保护作用,而可靠性主要就是指设备、元件以及系统需要在规定的条件下和预定的时间范围内完成所规定功能的能力。电力系统是一个非常复杂的系统,在运行过程中会出现很多不同类型的故障,因此,对出现的问题要进行具体分析,这样能够对出现的问题采取必要的措施进行解决。

2.2外力影响

在外力影响方面,一方面,因城市化进程的不断加快而严重破坏了许多架空线路和线缆;另一方面,因部分电力设施架设的环境较为复杂而严重影响了电力设施。

2.3线路故障

我国的电力系统发展过程中存在着线路要长期暴露在野外的情况,因此,输电线路出现了点多、线长以及面广的情况,输电线路运行过程中经常会出现跳闸的情况,对电力系统的供电可靠性有很大关系。线路出现故障的原因非常多,在很多的情况下是由于线路出现劣化以及绝缘损坏问题导致,因此,在进行线路架设的时候要对线路的材料质量进行很好的控制,同时,在进行线路架设的时候,对线路的长度要进行很好的控制,线路过长导致自然老化率越高。

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三、电力系统运行可靠性的控制技术分析

3.1电力系统元件可靠性模型

在电力系统中,各个元器件出现故障时随即发生的,系统中某个元件出现故障,就会影响整个电力系统的正常运行,造成严重后果。所以为了能够准确预测电力系统运行可靠性,可以对电力系统中各个元件进行建模,以便较为精确掌握各元件的工作状况。通常采用齐次元件瞬时状态概率对电力系统元件进行建模,该建模方式可以较全面的概括各元器件。可以用函数P0和P1具体表示元件发生故障概率λ和维修率μ之间的关系,根据元件数量,可以得到t时刻电力系统的瞬时概率为:Pk(t)=ΠPj(t)ΠPR(t)。通过具体分析元件模型的各个相关参数,可以得出较准确的元件发生故障概率和维修率。

3.2电力系统运行可靠性指标

在对电力系统的运行可靠性水平进行评估的时候主要是通过切负荷指标来进行度量实现的。在对电力系统的短期或者长期输电规划或者电源规划进行指导的过程中,这些指标发挥了非常重要的作用。但是在电力系统的实际运行过程中,调度人员除了需要关注节点和系统的电量不足期望值外,还需要对运行状态量的情况进行关注。虽然传统度量指标包含了对相关故障严重程度的度量,比如线路过负荷、系统功率不平衡以及母线电压超限等,但是它却没有对这些度量的指标进行直接的定义,这样在对电力系统的薄弱环节进行定位的时候就比较难实现,从而也就不能够进行有针对性的控制。而本文则在传统可靠性指标的基础上,提出了面向调度的可靠性控制指标体系:运行状态量处理安全状态下的概率指标;系统状态的概率指标;电量不足期望值指标。

3.3电力系统运行可靠性算法

在电力系统运行时,对可靠性进行评估时主要为这几个方面:对元件可靠性模型进行确定;对系统运行状态进行选择;对运行后果和相关计算的可靠性指标进行分析,其中后两点比较的重要。针对状态的选择时,采用快速排序法进行,排序的规则是根据状态概率的大小进行,从而得到待分析的系统状态,依据EENS确定误差范围。针对运行火锅和计算进行分析时,采用的是动态潮流分析法;针对分析结果去判定运行可靠性的指标,从而得到切负荷量,最终确定可靠性指标。

3.4电力系统运行可靠性控制模型

为了能够更好确保电力系统运行可靠性,通常建立电力系统运行可靠性控制模型,以便更精准控制系统可靠性。电力系统运行可靠性控制模型主要包括目标函数、约束条件和控制变量三部分。电力系统有较高的实时计算要求,所以在满足计算结果精度的前提下,要适当提高计算速度,保证计算数据的实时性和准确性。因此,通常采用直流潮流的方法对电力系统中的潮流进行分析,这样,在电力系统运行可靠性模型中就不需要考虑电压的束缚,提高计算速度和计算精度。

3.5电力系统运行可靠性算法的实现

如果从数学的角度来分析可以发现电力系统运行可靠性算法是属于随机机会的约束规划问题,它最明显的一个特点就是随机约束条件至少应该是在一定的置信水平上才成立的。通过对相关文献的查阅可以发现,在对电力系统中的随机机会规划问题进行求解的时候如果采用遗传算法来进行的话,将会取得比较好的效果。

结语

综上所述,随着社会经济的不断发展,人们的用电需求量在不断的增加,这样就让电力系统的运行可靠性受到了比较严峻的挑战,面对这样的情况就应该要加强对电力系统运行可靠性控制技术的研究工作,从而来找出相应的控制技术和措施让电力系统运行可靠性得到有效保证。

参考文献

[1]王勇.电力系统运行可靠性分析与评价理论研究[D].山东大学,2012.

[2]朱亦可,张兵,彭继清.电力系统运行可靠性在线控制[J].科技传播,2012.

[3]陈宇,吴俊鹏.电力系统运行可靠性最优控制研究[J].中国高新技术企业,2015.

论文作者:夏鹏程

论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期

论文发表时间:2017/5/25

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