电力网规划 可靠性
电力系统规划中的电力安全与可靠性设计
电力系统规划中的电力安全与可靠性设计在电力系统规划中，电力安全与可靠性设计是至关重要的方面。
电力安全是指确保电力系统运行期间不会发生事故或故障，保护人员和设备的安全。
而电力可靠性设计则是为了保证电力系统在各种条件下能够持续稳定地供电，满足用户需求。
两者缺一不可，下面将分别从电力安全设计和电力可靠性设计两个方面进行阐述。
电力安全设计电力安全设计是基于电力系统的规模、负载以及可能存在的风险和隐患来制定的一系列方案和措施。
它包括以下几个关键要素：1. 线路布置设计：在规划电力系统时，必须合理布置输电线路和配线线路。
需要考虑到各个线路之间的距离及其相互关系，以避免线路短路或过热情况的发生。
合理的线路布置能够有效降低设备故障的风险。
2. 设备选型和应用：电力系统中的设备包括变压器、开关设备等，正确的设备选型对于电力系统的安全运行至关重要。
在规划过程中，应该综合考虑设备的负载能力、故障承受能力以及可靠性等因素，选择最合适的设备。
3. 过电压保护：在电力系统规划中，必须考虑到可能出现的过电压情况。
过电压会对设备造成损坏，因此需要采取相应的过电压保护措施，如合理设置避雷器和过电压保护装置。
4. 系统地线设计：地线是电力系统中防止接地电流引起的安全事故和设备损坏的重要组成部分。
在规划中应合理设计地线系统，确保系统接地良好，减少接地电阻，提高系统的安全性。
电力可靠性设计电力可靠性设计是为了确保电力系统在各种条件下能够持续稳定地供电。
下面将介绍几个关键要素：1. 可靠性分析：在规划电力系统时，需要进行可靠性分析，评估系统在不同场景下的可靠性水平。
通过分析潜在的风险和故障，可以制定相应的预防和应急措施，提高系统的可靠性。
2. 备用设备设计：在电力系统规划中，备用设备的设置是提高系统可靠性的重要手段。
例如，可以设置备用变压器和发电机，以应对可能发生的设备故障或停电情况，确保电力供应的稳定性。
3. 管理与维护：规划电力系统时，需要考虑到定期的设备检修和维护工作。
电力系统规划与可靠性--可靠性
2. 电力系统可靠性评估的目的
各阶段可靠性评估的任务是： 规划阶段--规划系统的可靠性评估有以下几个任务：对未来的电力系统和 电能量需求进行预测；收集设备的技术经济数据；制定可靠性准则和设计标 准，依据准则评估系统性能，识别系统的薄弱环节；选择最优方案。 设计阶段---重点是发输电系统的可靠性评估，其可靠性设计原则是：当 遭受超过设计规程规定的大扰动时，不利影响扩散的风险最小；应使系统有 足够备用容量来限制扰动后果的蔓延，避免停电范围扩大，保护运行人员免 遭伤害，保护设备免遭损坏。 运行阶段---对运行系统进行可靠性评估，以便在可接受的风险度下建立 和实施各种运行方式，确定运行备用容量，安排计划检修，以确定购入和售 出电量，确定互联系统的输送电力和电能量。
se 1 2
Ase A1 A2
式中， A为可用率；U为不可用率； 为失效率。
4. 电力系统可靠性评估方法
4.1.2 并联模型
U pe U1U 2
pe 1 2
Ape A1 A2 A1 A2
式中，A为可用率；U为不可用率 为修复率。
4.1.3
概率卷积模型
发电系统可靠性评估的本质是计算服从一定概率分布的两个随机变量 （即发电容量和负荷需求）之间的差值。这就是数学上的卷积概念。
设两个随机变量X和Y具有下述离散概率密度函数：
p X X i pi
(i 1,, n)
p Y Yk pk
则随机变量
(k 1,, m)
3. 电力系统可靠性指标与准则
1）一般的可靠性指标：
概率：不可修复-----可靠度(Reliability)；可修复系统—可靠度、可用度Availability 频率：单位时间里发生故障的平均次数。 平均持续时间：首次故障的平均时间，故障的平均持续时间。 期望值： 如一年中电力系统发生故障的期望天数。 2）电力系统可靠性指标分类（规划） 为在电力系统中达到所需可靠性水平应满足的条件，可靠性评估应以相应的可靠性准 则为基础。可靠性准则分为： 概率性和确定性指标。 举例：概率性的：电力期望不足；确定性的：N-1 概率性指标分类： 设备类可靠性指标：发（火电、水电、风电）、输电（交流、直流） 系统可靠性指标分为发输电和配电 ---系统可靠性指标（110以上）----发输电模型 ---配电系统用户供电可靠性指标（定义了系统和设备可靠性）； 如：供电可考虑99.99%
电力系统规划与可靠性PPT课件
20世纪60年代以来，全球范围内重大 电网停电事故时有发生；
尤其是新世纪之初，2003年8月14日 的美加大停电;
随后，英国、澳大利亚、马来西亚、 芬兰、丹麦、瑞典和意大利等国又相 继发生了较大面积停电事故。
资料： 2003年8月14日，美国东北部、中西部和加
拿大东部联合电网发生大停电，波及的地域 有美国的纽约州、新洋西州等8个州及加拿 大的安大略省。 受停电影响的人口约5000万。 地域约24000km2。 停电持续时间为29h，损失负荷6l800MW。
总之，停电损失费用是一个同时受到许多 技术与非技术因素制约的复杂问题，非技术因 素包括管理体制、产权以及电费制等等。
1.2.7 数据统计
电力系统可靠性需要统计的基本数据 包括各级各类设备及其所构成系统的运行 和停运状态的原始记录，用于对元件性能 及其对系统的影响、现运行系统和规划系 统的可靠性进行分析评价或评估。
统计数据基本类型有： (1)元件和系统的失效率和停电持续时间； (2)失效模式； (3)元件故障类型和原因； (4)修复方式； (5)恢复供电方式； (6)每次停电持续时间； (7)不影响用户生产的临界最大停电时间； (8)用户全停后的恢复生产时间； (9)每次停电的用户停电损失。
典型的数据有如： (1) 机组、变压器或开关设备的铭牌参数； (2) 输电线路导线的型号、长度； (3) 以上设备的运行参数； (4) 各类元件的故障和停运记录； (5) 系统或供电点的停运纪录； (6) 系统或供电点的平均失效频率、停运时间； (7) 重大停电事件的原始记录。
电厂编号装机容量/MW单机FOR负荷/MW备用/MW风险度 1 24台×10MW 0.01 230 10 0.02385 2 12台×20MW 0.01 220 20 0.006175 3 12台×20MW 0.03 220 20 0.04865 4 22台×10MW 0.01 210 10 0.020229
配电网可靠性评估及分析
配电网可靠性评估及分析冯金帅 刘 杰（国网山东省电力公司临沂供电公司）摘 要：电力相关企业正在逐渐把建设重点放到建设配电网方面，而配电网规划对于电网安全、可靠、经济运行有着不可忽视的作用。
因此需要对配电网的可靠性开展深入研究和分析，作为评估程序的重要构成部分，建立一个相对完善并且可行性较高的评估指标系统，配电网规划成效分析则可以为其提供依据。
并且，它的真实性与数据有效性对配电系统评估也具有重大意义。
关键词：配电网；指标体系；评估分析；可靠性0 引言配电网络规划也就是在完善的规划下对于目标区域组织负荷预测和当前阶段网络架构的研究，在符合负荷标准和安全稳定性的基础上，对于目标区域电力网络在目前架构前提下进行合理布局规划，进而使其满足可靠性、稳定性、经济性要求。
完善的电网规划可以有效降低公司的运营成本，满足公司竞争需求，同样有助于减少财政基建投资压力，为保障经济发展提供坚实的基础保障［1］。
配电网的设计方案的成功与否和落实程度都会对日后配电服务网络体系的负荷程度、经济发展度发挥关键性影响，配电网络的超前或滞后建设都会在一定程度上对电网整体的发展产生负面影响［2］。
对于配电网络规划方案而言，首要评估其是否满足发展需求，是否满足可靠性要求，这对于配电网络的长远发展是十分关键的［3］。
1 配电网的规划可靠性分析（1）可靠性分析方法配电网络的主要功能是销售、分配电力能源给目标客户，和目标用户的日常生活工作有十分紧密的联系，电力网络的波动会对终端客户的经济利益产生重要影响。
因而精确的分析配电网络体系的稳定性对于保障民生质量、促进经济稳定健康发展有十分关键的作用，此外配电网络体系的稳定性评估是电网建设和持续发展的重要基础保障条件。
当前阶段，配电网络体系的稳定性评估重点使用的研究方法主要有蒙特卡洛抽样法和解析法两类［4-5］。
（2）配电网评价方法1）鱼骨图分析法也叫作因果研究法，这一研究法的主要原理是寻求问题自身的特征和相关作用要素，此后利用专项的逻辑研究来建立层级明确、调理明细的程序图。
电力系统规划与可靠性
1. 可靠性（Reliability ）是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。
具有实用性、科学性和时间性三大特点。
实用性是指可靠性研究和工程实践紧密联系，并为工程实践服务；科学性是指可靠性研究有一套独特的科学理论和方法，而不是猜测和粗略的判断；时间性是指可靠性贯穿于产品或系统的整个设计、研制、开发、运行过程。
2. 对于不可修复设备，其可靠性是指在预期的时间（平均寿命）内，未发生故障这一事件的概率，通常称为可靠度。
对于可修复设备，可用率定义为：可修复设备在长期运行中，处于或准备处于工作状态的时间所占的比例。
3. 电力系统可靠性问题的研究有两个方面的目的：一是为电力系统的发展规划进行长期可靠性估计；二是为制定每天或每周运行计划而进行可靠性预测。
4.提高电力系统可靠性的途径，一是提高组成系统各元件的可靠性，二是增加冗余度。
5. 研究电力系统可靠性的方法有两种：一种是解析法，另一种是模拟法。
解析法是将元件或寿命的过程模型化，然后通过数学方法进行可靠性分析，计算出可靠性指标；模拟法也称为蒙特卡洛法或仿真法，它是采用计算机仿真的方法，模拟元件或系统的寿命过程，并经过规定的时间后进行统计，得出可靠性指标。
解析法需要建立系统的数学模型，公式推导复杂，但所得结果准确和确定，其计算时间与所关心的系统年限无关，计算速度快；模拟法不需要建立系统的数学模型，而是通过抽随机数的办法模拟实际系统寿命过程，无复杂的公式推导，但计算结果不确定，计算时间与所关心的系统年限有关，计算速度慢。
6. 电力系统规划研究通常包括电源规划和电网规划。
电网规划可进一步分为输电网规划即主网规划和配电网规划两类 。
7. 一般物理系统都可以建立以目标函数为核心，同时具有约束条件的数学模型，在满足约束条件的前提下，使目标函数取得最优值（最大值或最小值）的问题，称为规划。
规划与计划不同，规划是为决策者提供参考和依据，计划是决策者的决定。
电力系统中的电网规划技巧分享
电力系统中的电网规划技巧分享电力系统的规划是确保电网运行稳定、可靠并能够满足日益增长的用电需求的关键。
一个合理规划的电力系统应该能够优化电网结构，提高供电可靠性，减少供电中断的风险，并且具备足够的扩展性以适应未来的用电增长。
在本文中，我们将分享一些电力系统中的电网规划技巧，以帮助您更好地理解和应对电网规划的挑战。
首先，电力系统的电网规划需要综合考虑供电可靠性和成本效益。
供电可靠性是指电网在面对突发事件或故障时能够保持稳定运行的能力。
为了提高供电可靠性，电网规划师应该合理布置变电站和配电站的位置，确保供电网格布局合理，以减少电网故障对用户供电的影响。
此外，应该在电网规划中考虑投资成本和运营成本以及电力资源的可获得性，以保证规划的可行性和经济性。
其次，电网规划中需要考虑电网的扩容和升级。
随着社会经济的发展和人们对电力的需求不断增加，电力系统的电网规划需要具备足够的扩展性，以适应未来用电需求的增长。
在规划中应该考虑到能源管理的科技进步，比如可再生能源的利用。
此外，电网规划师还应考虑到电力系统的现有容量和未来可能的负荷增长，确保电网的扩展和升级能够满足未来需求。
第三，电力系统的电网规划需要考虑到能源的供应和需求。
在规划中，应该考虑到不同能源的供应可靠性和可持续性，以确保电力系统能够满足用户的用电需求。
此外，规划者还应考虑到能源的环境影响，选择更具环保性和可再生性的能源，以减少对环境的负面影响。
除了供电可靠性和成本效益的考虑之外，电网规划还需要考虑到电网的安全性和可维护性。
规划者应该确保电网的安全性，防范电网故障、事故和恶意攻击。
此外，规划者还应考虑到电网的可维护性，确保电网设备和系统的可靠性和可维修性，减少维修和停电时间。
此外，电网规划还需要考虑到电力系统的自动化和智能化。
通过引入智能电网技术，如智能计量、智能配电网等，可以实现电网供电的可靠性和效率的提高。
智能电网技术还可以提供更准确的用电数据，帮助规划者更好地了解用户的用电需求，从而做出更合理的规划决策。
概述电力系统的规划方案和可靠性
概述电力系统的规划方案和可靠性电力系统规划在实现电力工业快速、稳定发展中起着重要的保障作用，其目的在于实现效益最大化和最大节约化。
对电力系统的规划实施长远的计划不仅关系到电力工业本身的发展，同时还关系到能源的合理利用和国民经济各行业的发展。
在具体实施过程中，要根据规划区域的规模、发展形态以及规划的负荷密度等进行电网结构的规划和电压等级的确定，最终实现供电安全可靠、电网结构坚强、互通能力强、接线灵活、适应性强等目的。
1 电力系统规划的特点以及分类對电力系统规划的特点进行分析，包括：（1）稳定性。
面对时刻都在变化的电力需求，电力规划要求电力系统的运行始终保持在稳定状态，不稳定的电网会给社会带来严重的不良影响。
（2）实现目标多。
在电力系统规划中，实现的目标是多重化的，为了实现产业的增长、保证市场份额、合理控制命脉产业、有效保护环境，都要求进行科学合理的电力规划。
（3）不确定性。
电力规划的产出结果会受到很多因素的影响，因此需要进行滚动式修订和调整，同时也需要多种方案的预测结果，以此来适应发展的不确定性。
就电力规划的分类来说，如果是按照时间来分，有短期规划、中期规划以及长期规划。
其中，短期规划的目的在于进行中长期规划的深化，具有期限短、内容具体、不确定因素少的特点；其次是中期规划，其不确定因素多于短期规划，但少于长期规划；最后是长期规划，其主要任务在于解决发展中的战略目标和重点，对电力生产结构进行调整，对动力资源进行合理开发和利用，最终实现电力系统的合理布局。
如果按照电力生产环节进行分类，可以将电力系统规划分为：发电规划以及电网规划。
其中，前者主要是对电源结构以及发电厂建设的地点和时间进行确定，实现供电能力的经济化；后者的主要任务在于规划主要的需电量及输电地点。
2 电力系统规划的具体方案分析2.1 基础资料的收集收集供电基础资料是电力系统规划的第一步，只有全面地收集了基础资料，才能对供电现状有深刻的了解，为正确预测负荷和规划改造电网打下基础。
电力系统规划与可靠性
静态分析：评估电 力系统的静态稳定 性和安全性
动态分析：分析电 力系统的动态行为 和稳定性
概率分析：基于概 率论的方法，评估 电力系统的可靠性
混合分析：结合静 态、动态和概率分 析的方法，全面评 估电力系统的安全 稳定性
建立安全稳定 控制系统
实施预防性控 制措施
制定安全稳定 运行准则
完善应急预案 和处置机制
安全稳定性是指电力系统在正常运行时，能够承受各种扰动而不发生非 正常响应的能力。
安全稳定性是电力系统正常运行和供电质量的重要保障，是电力系统规 划、设计和运行管理的关键因素。
安全稳定性问题包括电压稳定、频率稳定、暂态稳定和动态稳定等方面， 涉及到电力系统的物理特性和控制策略。
提高电力系统的安全稳定性需要采取多种措施，包括加强电网结构、优 化调度控制、推广智能电网等。
降低运行成本：通 过技术和管理手段 降低电力系统的运 行成本，提高经济 效益。
推广清洁能源：鼓 励使用清洁能源， 减少对化石能源的 依赖，降低环境污 染。
提高设备利用率： 加强设备维护和管 理，提高设备的使 用寿命和可靠性， 降低维修成本。
Part Six
发展趋势：可再生能源在电力系统中的广泛应用，智能化、自动化技术 的不断提升。
需求分析：收集电力系统需 求数据，分析电力负荷和电 量需求
资源分析：评估可用的发电、 输电和配电资源
方案制定：根据需求和资源 分析结果，制定多个规划方 案
方案评估与选择：对方案进 行技术、经济和环境等方面 的评估，选择最优方案
实施与监控：实施规划方案， 并对实施过程进行监控和管 理
负荷预测：根据 历史数据和电力 需求的变化趋势， 预测未来一定时 间内的电力需求。
电压稳定性：评 估电力系统在正 常运行和故障情 况下的电压稳定 性。
电力系统规划与可靠性
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绪论 — 电力系统可靠性的概念与研究方法
与可靠性这一概念密切相关的还有可靠度和可用率 （Availability）。一般设备区分为不可修复设备和可修复设备两大
类，如在电力系统中，绝缘子属不可修复设备，而发电机、变压器、短 路器等大多数设备属可修复设备。对于不可修复设备，其可靠性是指在 预期的时间（平均寿命）内，未发生故障这一事力系统可靠性的概念与研究方法
任一元件的故障可能导致系统（串联系统）故障，其可靠性等于各 独立元件可靠性的乘积。由于独立元件的可靠性是小于1的，所以，系 统的可靠性比系统中可靠性最差的一个元件还要低。这种对可靠性的认 识，虽然非常简单，但已经上升到了理论的高度，因而具有非常重要的 意义。第二次世界大战以后，可靠性理论在电子、空间技术以及其它工 程技术领域得到了越来越广泛的应用和发展，并迅速成为一门独立的学 科。
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绪论 — 电力系统可靠性的概念与研究方法
可靠性理论的发展，可以追溯到第二次世界大战期间，当时德国为 了对导弹的可靠性作出估计，提出了关于可靠性的一个重要理论：任一 元件的故障可能导致系统（串联系统）故障，其可靠性等于各独立元件 可靠性的乘积。由于独立元件的可靠性是小于1的，所以，系统的可靠 性比系统中可靠性最差的一个元件还要低。
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绪论 — 电力系统可靠性的概念与研究方法
对于可修复设备，由于故障后还可以修复，再投入工作，且长期经 历着这种循环，所以，除计及设备发生故障的概率外，还要计及故障后
修复的概率，这种情况下的可靠性指标称为可用率，它定义为：可修
复设备在长期运行中，处于或准备处于工作状态的时间所占的比例。
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绪论 — 电力系统可靠性的概念与研究方法
电力工程中的电网规划与输电线路设计原则
电力工程中的电网规划与输电线路设计原则电力工程中的电网规划和输电线路设计是确保电力系统正常运行和电能传输的重要环节。
本文将介绍电力工程中电网规划的基本原则和输电线路设计的几个重要考虑因素。
一、电网规划原则1. 供电可靠性：电网规划要确保供电可靠性，保证电力系统能够持续、稳定地向用户提供电能。
为此，应合理设置主干线路、变电站和配电站等设施，形成合理的电网结构，同时采用备用容量、联络线路和自动切换装置等手段提高系统的可靠性。
2. 经济性：电网规划需要在确保供电可靠性的前提下，尽可能节约投资成本和运行成本。
合理选择输电线路的材料、容量和结构，在设计过程中充分考虑投资回报周期和系统负荷预测等因素，以保证电网的经济性。
3. 可扩展性：电网规划要具备一定的可扩展性，能够适应未来电力需求的增长和新能源接入的需求。
在电网规划中考虑电网的容量、负荷预测和新能源开发等因素，合理安排电网结构和设备布局，以便未来进行扩容和改造。
4. 灵活性：电网规划要具备一定的灵活性，能够适应不同用户的需求。
通过合理的电网配置和供电方式选择，提高电能的可调度性和供电的灵活性，满足不同用户的用电要求。
二、输电线路设计原则1. 线路选线：在进行输电线路设计时，需要充分考虑线路的选线问题。
选线应考虑线路长度、地形地貌、环境条件等因素，选择适合的线路走廊和通道，降低线路建设和运营的成本。
2. 线路容量：输电线路设计中的关键问题是确定线路的容量。
根据负荷需求、输电距离、电压等因素，合理选择输电线路的材料、直径和导线间距，并进行合适的线路分段来满足输电容量的需求。
3. 线路电压：输电线路设计需要确定适当的线路电压等级。
电压等级的选择应综合考虑输电距离、负荷需求、电源可靠性等因素，以降低输电损耗和提高输电效率。
4. 线路绝缘：输电线路设计中需要考虑绝缘问题。
根据线路电压等级和环境条件选择适当的绝缘材料和绝缘方式，确保线路的安全性和可靠性。
5. 线路布置：输电线路设计需要合理布置线路塔杆和设备。
配电网规划研究
配电网规划研究一、引言配电网是将电力从输电网输送到终端用户的重要组成部份，其规划研究对于电力系统的可靠性、经济性和可持续发展具有重要意义。
本文旨在对配电网规划研究进行详细的分析和探讨，以期为电力系统的优化运行提供理论和实践指导。
二、背景随着社会经济的快速发展和人民生活水平的提高，电力需求不断增长。
为了满足用户对电力的需求，配电网规划研究显得尤其重要。
合理规划配电网的布局和容量，能够提高电力供应的可靠性和稳定性，降低供电成本，并且能够更好地适应未来的电力需求。
三、配电网规划的目标1. 提高供电可靠性：通过合理规划配电网的布局和容量，减少供电中断的可能性，降低用户的停电时间，提高供电的可靠性。
2. 实现经济运行：通过合理规划配电网的负荷分布和路线布局，减少线损和电压降，降低供电成本，提高电网的经济运行水平。
3. 适应未来需求：通过预测未来的电力需求，合理规划配电网的容量和扩展方向，确保电网能够满足未来的电力需求。
4. 提高电能质量：通过合理规划配电网的电压控制和电力质量监测手段，提高供电的电能质量，保障用户的用电质量。
四、配电网规划的方法和步骤1. 数据采集和分析：采集配电网的基础数据，包括负荷数据、路线参数、变电站信息等。
通过对数据的分析，了解配电网的现状和问题。
2. 负荷预测：根据历史数据和未来发展趋势，预测未来的电力负荷需求，为配电网的规划提供依据。
3. 规划目标确定：根据配电网规划的目标，确定规划的重点和优化方向，如提高供电可靠性、降低供电成本等。
4. 规划方案设计：根据规划目标，设计配电网的布局和容量，确定主干路线和支路线的位置和容量，确定变电站的规模和位置等。
5. 规划方案评估：对设计的规划方案进行评估，包括供电可靠性评估、经济性评估、电能质量评估等，选取最优的规划方案。
6. 规划方案实施：根据选定的规划方案，进行配电网的改造和扩建工作，确保规划方案的顺利实施。
7. 规划方案监测和调整：对实施后的配电网进行监测和评估，及时发现问题并进行调整，保障配电网的正常运行。
电网规划和电力供应可靠性研究
电网规划和电力供应可靠性研究随着现代社会对电力需求的不断增长，电力供应可靠性成为电网规划的重要研究领域。
电力供应可靠性指的是电力系统在各种异常情况下能够持续稳定地向用户提供电力的能力。
在电网规划中，保证电力供应可靠性是至关重要的，因为任何电力中断都可能对社会经济造成严重影响。
一、电网规划的重要性电网规划是指根据电力需求的增长和电网的现状，制定合理的电网建设和改造方案，以满足用户对电力的需求。
电网规划的目标是提高电力供应可靠性、降低电网运行成本和提高电网的经济效益。
电网规划需要考虑的因素很多，包括电力需求的增长趋势、电力负荷的分布特点、电力系统的可靠性指标、电力供应的可靠性要求等。
通过对这些因素的分析和研究，可以确定合理的电网规划方案，为电力供应可靠性的提高提供技术支持。
二、电力供应可靠性的评估指标电力供应可靠性的评估指标是衡量电力系统供电可靠性的重要指标，常用的评估指标包括平均中断持续时间（SAIDI）、平均中断次数（SAIFI）、平均中断间隔时间（MAIFI）等。
SAIDI是指单位时间内用户平均中断持续时间，反映了电力系统中断对用户的影响程度。
SAIFI是指单位时间内用户平均中断次数，反映了电力系统中断的频率。
MAIFI是指单位时间内平均两次中断之间的时间间隔，反映了电力系统中断的间隔情况。
评估电力供应可靠性的指标可以帮助电网规划者了解电力系统的运行状况，确定电网规划的重点和方向，提高电力供应的可靠性。
三、电力供应可靠性的影响因素电力供应可靠性的提高需要考虑多个因素的影响，包括电力系统的可靠性设计、电力系统的运行和维护、电力系统的故障处理等。
首先，电力系统的可靠性设计是提高电力供应可靠性的基础。
在电力系统规划和设计中，需要考虑电力负荷的分布特点、电力系统的结构和配置、电力系统的保护措施等因素，以提高电力系统的可靠性。
其次，电力系统的运行和维护对电力供应可靠性的影响也很大。
定期的设备维护和检修可以减少设备故障的发生，提高电力系统的可靠性。
电力系统规划与可靠性
电力市场模型
基于市场机制对电力资 源进行分配和调度，以 满足市场需求。
风险分析模型
通过分析各种潜在风险， 制定相应的规划方案， 提高电力系统的鲁棒性。
电源规划的技术指标
电源配置比例 重要性
电网稳定性 影响因素
供电可靠性 评估标准
新能源与传统能源的比较
应用区别
电源规划角度
新能源优点
环保
新能源缺点
不稳定
影响电力系统的可靠性
备用容量
确保电网的稳定运行
变电站规划的未来发展
智能化发展
引入智能设备 提高自动化水平 降低人为干预
绿色可持续
采用清洁能源 提高能源利用率 减少对环境的影响
数字化转型
建设数字化平台 实现在线监测 优化运行管理
灵活性和可靠性
提高系统灵活性 提高系统可靠性 应对复杂变化
变电站规划的概 念
电力系统规划对于国家能源安全和经济发展至 关重要，必须引起足够重视。在现代社会，电 力系统规划不仅关乎国家的基础设施建设，还 直接影响到人们的生活质量和经济发展水平。 只有科学合理的电力系统规划，才能确保电力 供应的稳定性和可靠性。
电力系统规划的挑战
技术创新
环境保护
需要不断引入新技术，提升系 统智能化水平。
● 05
第五章 变电站规划
变电站规划的概念
确定变电站的位置
确定变电站的技术参 数
确定变电站的规模
变电站规划的方法
变电站规划的方法包括负荷流分析、电压稳定分析、 故障模拟等。这些方法能够帮助确定变电站的最佳布 局和设计方案，确保电力系统的正常运行。
变电站规划的技术指标
电压等级
根据负荷需要确定
联络方式
剖析输电网规划在电力系统中的可靠性
文 献 标 识 码 ： Ａ
பைடு நூலகம்
１电网规划概述 在 管制的环境 下， 电计 划 的 目标， 要确 输 是 保 系统尽 可能高的可靠性 。与解 除管制的环境 相 比， 规划过程 中相 对 较少 的经济关 注因 为 在 规划 者往往不担心如何弥 补投资 。规划者基于 所 有 的现有 历史 数据 制 定 出选择 性 的扩 展规 划 。在规划 中可 选择的规划将在不同的系统方 案 中测 试以完成其他 的 日 和约束 。可接受 的 标 鲁俸性规划 ＇ 在所有各种设想和考虑条件下应能 提供可靠 的负载 。规划者在所有 鲁棒 ｝规划 中 生 选择相 对投资最小规划作 为最终扩展规划 。在 解 除管制 的环境 下流 争创造 了一个竞争 的电力 市场 。因此规 划 者需要考虑的不仅仅是 系统可 靠性 约束还要考虑经济 和金 融的限制 。在一个 竞争 的电力市场下 ， 电力系统规划不再是一个计 划 相 反庀 是一个 扩展战略。 １ ． １电力系统可靠性 可 靠性作 为 电力商 品的重 要属 性之 一， 直 接影响用 户在市 场环境 下的选择经济行 为同 时 也直接关 系到 电价 的制定 和输 电投资者 的收益 状况 。可靠性可 以被看作是在给客户提供满意 品质 的持续服务的保 证程度 。按 可接受标准和 期望数 量向供 电点供应 电力和电能量 的能力 的 度量可 包括充裕 和安全 ｌ两方面 。充裕性指 生 标 反映在研究时间段 内发输 电系统在静态条件 下 系统容量满 足负荷 电力和电能量需求 的程 度， 而安全 性指 标主 要从 系统的 动态 特 性角 度 出 发 。充裕， 与静态 条件， 中并不 包括 系统紊 是 其 乱 。 全． 到在系统内 安 涉及 系统对 出现扰动 的反 应能力 。 从 目前可靠性评 价技术考虑 ， 电网规划 在 中一 般考虑充裕性 的可靠性 指标 。缺乏运行 的 发 电容量， 以打 破供需平衡 ， 导致 负荷脱落 ， 可 将 像发 电系统有 限的运输能力将 导致过 负荷。 换 句话说 好 的电力系统可靠性评估可以为最小 化 系统 中断的可能性 提高更 有效的解 决方案。 １ 电力系统不确定性 ． ２ Ｋｉｔ ｎ ｈ 中定义不确定性是 指随机性与不可 ｇ 知 的概率 。不确定性在 电力 系统规划里包括 ： 天 气 、 求增长 、 需 燃料 成本， 周期， 影响， 建设 市场 社 会环境经 济增长， 其他参 与者行 动等。 与传统 管制环境 相 比， 解除管制 的电力市 场 环境 带来 了更多 随机 的 、 随机的以及具有 非 模糊性 的不确定性 因素 对 系统规划提 出更高的 要求 。市场环境下与 电网规 划相关 的不确定 因 素 主要表 现在 以下几 个方面① 与发 电侧相关的 不 确定性； 与负荷 相关 的不 确定 性； 系统潮 ② ③ 流 的不确定 性 投 资 回报 的不 确定性 ； 其他 ⑤ 方 面的不确定 性， 主要包括输 电环节 的不确定 性， 市场不确定性和具有模糊特 ｝ 生的不确定性 。 １ ． ３经济分析 在竞争的市场 中， 为保持系统 足够 的运行
电力系统规划与可靠性-电源规划
华北电力大学
电网接纳风电能力问题
1、主要调峰、调频和调压；调峰问题突出
影响接纳能力的因素： 电力系统的规模 负荷水平和负荷峰谷差；
非风电电源的总量和构成、调节特性和运行备用。 风电场自身特性，包括出力调节、出力概率、风电场分布、 风电场的预测性和观测性。 2. 风电场的可信度 一般小与0.25 3. 风电场电量效益：全额收购，参与电力平衡。
• 设备简单、占地少、基建时间短、造价低；污染少，噪声轻。 • 燃亮为液体或气体，价格高，因此发电成本高，电价高。
• 在无外电源的情况下可迅速冷态启动，一般2-2-分钟可满载并
网，因此广泛用于承担电网高峰负荷和做事故备用。
华北电力大学
3、常规水电厂
水力发电是利用天然水流的水能来生产电能，其 发电功率与河流的落差及流量有关。根据开发河 段的水文、地形、地质等自然条件，水电站可分 为以下三类
1、风电并网对电网安全稳定的影响：大规模风电接入可能影响电网的暂态稳定性和频率稳
定性。短路电流可能超过附近原有变电站的遮断容量。
2、风电并网对电网电能质量的影响：风的随机性和波动性以及风电机组运行过程中 受湍流、尾流和塔影效应影响，产生电压波动和闪变。变速风电机组带来谐波。 3、风电并网对电网运行的影响：风电的间歇性和随机性，且出力多具有反调节特性， 由于目前不能有效预测，需要留有更多备用容量。
无调节能力：基荷；
日调节：峰荷和腰荷；
年调节：峰、腰、基荷； 多年调节：基本上全年在峰荷工作。可以做二次调频和负
荷备用。 工作容量计算：Pshg Ktj (Pshup Pq ) PMAX (1 ) Pq
电力系统规划与可靠性-7输电网规划与可靠性(-11)
• 逐步实现以500kV 变电站为中心，实现 分片供电的模式，
• 各分区间正常方式下相对独立，各区之间 具备线路检修或方式调整情况下一定的相 互支援能力。
典型接线方式 • 特大城市中心区的110kV电网
典型接线方式 • 大城市中心区的110kV电网
典型接线方式 • 一般市区的110kV电网
工程选址根据规划中确定的地点或范围进行
结合一定的变电站模式及基本平面布置，充分考虑规划时 间的设备发展方向和变电站建设模式选定电气布置方案， 然后据此进行选址。
站址选址的一般要求： 站址靠近供电负荷区域中心 使地区电源分布合理 高低各侧进出线方便 交通运输方便 应贯彻节约用地的精神 合理选择、充分利用地形，注意防洪地形要求 考虑其邻近设施的相互影响
全国大部分城市主要以10 kV为中压配电电压。 值得注意的是，苏州的新加坡工业园区和辽宁本 溪的少部分地区以20 kV为中压配电电压，还有 少部分城市以35 kV为中压配电电压。
部分发达国家城市电网电压等级配置情况
电网的电压等级选择
根据线路送电容量和送电距离选择电网电压，我 国各级电压输送能力统计
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架空送电线路的导线截面
架空送电线路导线截面选择和检验
架空送电线路导线截面一般按经济电流密度来选 择，
并根据电晕、机械强度以及事故情况下的发热条 件进行校验，必要时通过技术经济比较确定。
按经济电流密度选择导线截面
考虑线路投入运行后5~10年的发展
必须采用正常运行方式下经常重复出现的最高负荷
Emax 0.9 E0
按导线长期容许电流校验导线截面
根据各种运行方式及事故情况下的传输容量进行 发热校验，即在设计中不应使预期的输送容量超 过导线发热所能容许的数值
电力系统规划与可靠性-4-可靠性基础概要复习课程
❖ 以上两个函数之间有如下关系
Ft
t
0
f
tdt
f t dF t
dt
密度函数曲线下的总面积等于1
f(t)
F ( t0 )
t0
x
Hale Waihona Puke 故障率❖ 假设元件已工作到t时刻，则把元件在t以后的△t 微小时间内发生故障的条件概率密度定义为该元 件的故障率。
t lit m 0 1tP在 t,tt 期 间 故 障t以 前 正 常
平均无故障工作时间
❖平均无故障工作时间（MTTF, Mean time to failure）
❖ 是寿命的数学期望值
M T T F 0 t f t d t 0 t d R t t R t 0 0 R t d t
MTTF0Rtdt
Rt et
MTTF etdt1
0
元件故障特性及有关指标
电力系统规划与可靠性-4-可靠 性基础概要
元件和系统
❖ 可靠性经典定义：指一个元件或一个系统在预定 时间内和规定条件下完成其规定功能的能力。
❖ 由这个定义可知，可靠性有四个要素： ❖ 1、对象 ❖ 2、功能 ❖ 3、时间 ❖ 4、使用条件
元件和系统
❖ 电力系统可靠性，一般将对象区分为元件和系统 ❖ 元件：是构成系统的基本单位 ❖ 在一个具体的系统里，元件不能再分割。
f (x)是随机变量X的概率密度。
概率密度函数
1. 设X为一连续型随机变量，x 为任意实数，X的 概率密度函数记为f(x)，它满足条件
(1) f (x) 0
(2) f (x)dx 1
2. f(x)不是概率，是频数
概率密度函数
密度函数 f(x)表示X 的所有取值 x 及其频数f(x)
电网规划中的可靠性成本与效益分析
研究报告科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald4电力系统是一个复杂的大系统，虽然问题众多，但归根到底是可靠性与经济性这两类问题。
可靠性与经济性是一个矛盾的两个方面，二者的对立统一决定了电力系统的基本面貌。
供电企业为提高供电可靠性水平，可能需要增加供电系统建设或者改造的投资，但这有可能会致使企业经济效益降低；反之，如果减少投资，又可能会因此使供电系统电气联系减弱，或设备得不到及时更新而导致供电可靠性减低，结果反而会因为给用户造成停电而发生经济损失赔偿。
如何在保证可靠性的前提下，最大限度地提高经济效益，降低成本是供电企业面临的一个重要问题。
采取哪种改善供电系统可靠性水平的措施，才能以合理的投资成本获得最佳的可靠性水平，这就需要用到可靠性成本-效益分析。
供电可靠性成本-效益分析的意义就主要在于通过分析，确定投资成本与由此带来的可靠性效益，确定在何种投资下才能获得整体经济效益和社会效益最佳的可靠性水平[1-2]。
1 供电系统的可靠性成本与可靠性效益1.1 可靠性成本-效益分析中用到的概念供电企业为使系统达到一定供电可靠性水平而需要增加的投资成本（也包括运行成本），称为供电系统可靠性成本；可靠性效益是因为供电系统达到一定供电可靠性水平而增加的效益或因此减少的停电成本。
可靠性边际成本是为增加一个单位可靠性水平而需要增加的投资成本；可靠性边际效益定义为因增加了一个单位可靠性水平而获得的效益或因此而减少的停电成本，故也可称为边际停电成本。
1.2 可靠性成本-效益分析曲线如(图1)所示，U C 代表可靠性边际成本曲线；C C 代表可靠性边际效益曲线或边际停电成本曲线；T C 为边际供电总成本曲线[3-5]。
通过分析可知，当可靠性边际成本等于可靠性边际效益，即曲线U C 与C C 相交时，边际供电总成本最低，为图1中T cm ，这时所对应的可靠性水平R m 为最佳可靠性水平。
电力系统规划方案的可靠性评估方法研究
电力系统规划方案的可靠性评估方法研究一、引言随着社会的发展和人们对能源需求的不断增长，电力系统规划成为了一个至关重要的领域。
电力系统规划方案的可靠性评估是确保电力系统正常运行和供电可靠的关键步骤。
本文将探讨电力系统规划方案的可靠性评估方法，以提高电力系统的可靠性和稳定性。
二、电力系统规划的背景电力系统规划是指根据电力需求和供应情况，制定合理的电力发展计划和建设方案。
规划的目标是确保电力系统能够满足用户的需求，并提供可靠的电力供应。
然而，由于电力系统的复杂性和不确定性，规划方案的可靠性评估成为了一个重要的问题。
三、电力系统可靠性评估的意义电力系统可靠性评估是对电力系统规划方案进行全面分析和评估的过程，旨在评估系统的可靠性和稳定性。
通过评估，可以确定规划方案的薄弱环节和潜在风险，并采取相应的措施来提高系统的可靠性。
四、电力系统可靠性评估方法的研究现状目前，电力系统可靠性评估方法的研究主要集中在以下几个方面：1. 可靠性指标的建立：可靠性指标是评估电力系统可靠性的重要依据。
研究者通过对电力系统运行数据的分析和统计，建立了一系列可靠性指标，如系统平均故障间隔时间、系统平均故障持续时间等。
2. 故障模型的建立：故障模型是电力系统可靠性评估的基础。
研究者通过对电力系统故障数据的分析和建模，建立了一系列故障模型，如故障率模型、故障传播模型等。
3. 可靠性评估方法的研究：可靠性评估方法是评估电力系统可靠性的关键。
研究者通过对电力系统运行数据的分析和模拟，提出了一系列可靠性评估方法，如蒙特卡洛模拟法、基于概率的评估方法等。
五、电力系统可靠性评估方法的改进方向尽管目前已经有了一些可靠性评估方法，但仍然存在一些问题和挑战。
未来的研究应该集中在以下几个方面：1. 数据采集和处理：电力系统的可靠性评估需要大量的运行数据和故障数据。
未来的研究应该致力于开发更高效、准确的数据采集和处理方法，以提高评估的可靠性和准确性。
2. 模型建立和验证：电力系统的可靠性评估需要建立准确的故障模型和可靠性模型。