电力系统规划与可靠性--发输电系统
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%
配电系统可靠性准则及规定
配电系统可靠性准则及规定一、电力系统可靠性准则的一般概念所谓电力系统可靠性准则，就是在电力系统规划、设计或运行中，为使发电和输配电系统达到所要求的可靠度满足的指标、条件或规定，它是电力系统进行可靠性评估所依据的行为原则和标准。
电力系统可靠性准则的应用范围为发电系统、输电系统、发输电合成系统和配电系统的规划、设计、运行和维修工作。
电力系统可靠性准则考虑的因素一般有：①电力系统发、输、变、配设备容量的大小；②承担突然失去设备元件的能力和预想系统故障的能力；③对系统的控制、运行及维护；④系统各元件的可靠运行；⑤用户对供电质量和连续性的要求；⑥能源的充足程度，包括燃料的供应和水库的调度；⑦天气对系统、设备和用户电能需求的影响等。
其中①、②、⑥等因素可由规划、设计来控制，其余各因素则反映在生产运行过程之中。
电力系统可靠性准则按其所要求的可靠度获取的方法、考虑的系统状态过程及研究问题的性质不同，有以下几种不同的分类方法：1.1. 概率性准则和确定性准则电力系统可靠性准则按其要求的可靠度获取的方法，分为概率性准则和确定性准则。
（1）概率性准则。
它是以概率法求得数字或参量来表示提供或规定可靠度的目标水平或不可靠度的上限值，如电力（电量）不足期望值或事故次数期望值。
因此，概率性准则又称为指标或参数准则。
此类准则又被构成概率性或可靠性评价的基础。
（2）确定性准则。
它采取一组系统应能承受的事件如发电或输电系统的某些事故情况为考核条件，采用的考核或检验条件往往选择运行中最严重的情况。
考虑的前提是如果电力系统能承受这些情况并保证可靠运行，则在其余较不严重的情况下也能够保证系统的可靠运行。
因此，确定性准则又称为性质或性能的检验准则。
此类准则是构成确定性偶发事件评价的基础。
概率性准则较之确定性准则考虑更为广泛，用概率法求得的可靠性指标可以得出对事故风险度的较佳估计。
1.2. 静态准则和暂态准则电力系统可靠性准则按照电力系统的动态过程和静态过程的不同，可分为暂态准则和静态准则。
电力系统及电力设备的可靠性 符宁
电力系统及电力设备的可靠性符宁发表时间：2018-09-12T10:14:40.157Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第12期作者：符宁[导读] 发电、输电、配电及电力用户构成了完整电力系统的整体，电力设备主要包括。
海南电网有限责任公司琼海供电局海南省琼海市 571400摘要：随着科技信息化的飞速发展，科技是第一生产力。
电力作为经济发展过程中不可或缺的能源之一，电力已成为生产、生活中不可或缺的重要组成部分。
所以，电力系统能否正常、平稳的运行，将对正常的生产、生活带来直接影响，为了保证电力系统能够保持稳定运行，就需要就需要进行可靠而有效的实验，并做好后续的评估与管理，这样才能够确保电力行业快速稳定的发展。
本文主要分析了电力设备运行的可靠性，仅供参考。
关键词：电力系统；电力设备；可靠性；评估；1 导言发电、输电、配电及电力用户构成了完整电力系统的整体，电力设备主要包括，用来将一次能源转换成电能的设备，通过电网将产生的电能进行输送和用来分配到用户终端的用电设备。
电力系统设备是社会经济发展中重要的组成部分，因此，应运用科学技术和理论知识，将电力系统和设备的状态调整到最好，提高工作效率，降低成本。
2可靠性2.1电力系统的可靠性（1）发电系统的可靠性发电系统是电力系统的重要组成部分，只有发电系统的设备完好，在进行发电的过程中供电量充足，输电时安全，才能够顺利地将发电系统供应的电能及时的输送给用电的客户。
另外，发电系统的负荷电量要进行及时的检查，不能出现发电系统因为负荷的原因而造成的供电不足、输电不顺利等发电问题。
只有—个可靠的发电系统，才能构成一个完善的电力系统，成功发电，进而解决供电不足的问题，满足人们的生活以及工业需求。
（2）互联网发电系统的可靠性在经济飞速发展的今天，信息技术十分发达，互联网发电系统的可靠性更是成为电力系统可靠性的重要指标之一。
互联网发电系统，就是用区域电网将发电系统进行联合，这样经过联合的发电系统已经成为了现今社会发电系统的以种发展趋势，因为互联网发电系统不能够运用互联网的特点，将发电系统进行互联，系统的联合有利于加深对发电系统的了解，能够使多个发电系统在发电时，进行相互帮忙、相互促进，达到合作互利、双赢的效果。
电力系统可靠性知识点总结
Ppt41发输电系统可靠性主要内容：包括充裕性 (adequacy) 和安全性 (security)两方面。
（发电输电变电）充裕性:是考虑元件的计划和非计划停运以及运行约束条件下，又称静态可靠性。
安全性:是突然扰动是指突然短路或失去非计划停运的系统元件。
又称动态可靠性2充裕性和安全性评估的不同点不同点：研究的特性不同。
研究的故障不同。
可靠性指标不同共同点：计算量巨大，相互完善互相补充。
3充裕性评估的基本原理充裕性评估的四大步骤：元件可靠性建模，系统状态选择：系统状态分析：可靠性指标计算充裕性评估的（系统状态选择）两大方法：状态枚举法（解析法）；蒙特卡洛法（模拟法）计算环节不同，分析环节相同。
充裕性评估只统计不满足运行约束的系统状态；4元件停运按是否独立分为：独立重叠停运和非独立的重叠停运。
元件停运按停运原因分为强迫停运和计划停运。
强迫停运分为单元件停运事件、共同模式停运事件（不独立重叠停运）、相关的变电站停运事件（不独立重叠停运）5元件强迫停运模型：单元件停运事件：只有一个元件停运，只影响自身。
共同模式停运事件：不独立的重叠停运。
是指由于单一原因引起多个元件停运，而且不按继电保护依次动作。
相关的变电站停运事件：不独立的重叠停运。
是指变电站内的元件停运，与继电保护对元件故障的反应有关联6系统状态选择基本原理：由元件的状态组合构成系统的状态。
蒙特卡洛法：包括时序蒙特卡洛法和非时序蒙特卡洛法。
7系统状态分析包括潮流计算和切负荷计算。
潮流计算：交流潮流、直流潮流、快速开断潮流计算。
切负荷计算：基于交流潮流的最优切负荷模型、基于直流潮流的最优切负荷模型、基于直流潮流灵敏度分析的最优切负荷模型。
8交流潮流方程进行简化：高压输电线路的电阻一般远小于其电抗。
输电线路两端电压相角差一般不大(θij＜10%)，。
假定系统中各节点电压的标么值都等于1。
不考虑接地支路及变压器非标准变比的影响9P = Bθ和Pl=BlΦ均为线性方程式，它们是直流潮流方程的基本形式。
电力系统及其发输电组合系统可靠性评估
电力系统及其发输电组合系统可靠性评估摘要：本文通过对电力系统可靠性评估和发输电组合系统的可靠性评估进行探讨，为电力系统工作者提供了有效的知识保障。
除此之外，还对电力系统可靠性评估的三种分层级别进行了详细的介绍，最后对发输电组合系统可靠性评估进行了总结，并且给出了评估的方法。
关键词：电力系统；发输电组合；可靠性1.电力系统可靠性评估1.1电力系统可靠性评估的发展电力系统可靠性评估和社会的经济发展有着密不可分的关系。
点滴系统可靠性评估首先使用于20世纪30年代，由W.J.Lyman和S.M.Dean等人对统计的理论进行了研究，并将研究的结果使用于设备维修和备用容量的确定。
由于缺乏必要的数据和有效的可靠性评估的技术，及其人员对可靠性问题认识还不足，导致电力系统可靠性评估的发展滞留。
直到20世纪60年代，电力系统的发展规模和系统越来越大，在提高经济效率的同时，电力系统可靠性的问题也越来越突出。
在一定程度上，如果发生大电力系统停电的事故，就会造成巨大的经济损失和社会损失。
1981年电力可靠性协会改名为北美电力可靠协会。
北美电力可靠协会的成立极大的推动了电力可靠系统的研究和发展，同时也带动了世界各国电力可靠性管理的工作。
我国于1983年成立了中国电机工程学会可靠性专业委员会和电工技术学会电工产品可靠性研究会，研究会的成立极大的推动了中国电力系统可靠性研究的工作。
经过科研人员的不断研究和研发，电力系统可靠性评估理论和方法得到了不断地发展和完善。
目前，电力系统可靠性的研究已经涉及到电力设施的各个环节中，可靠性的分析也逐渐成为电力系统规划的重要工具。
1.2电力系统可靠性评估的分类电力系统是一个复杂而又庞大的系统，对于整个系统进行可靠性评估有一定的难度。
一般情况下，电力系统充裕性评估将其划分为子系统加以研究。
按照电力系统的组成结构，可以分为发电系统可靠性评估、输电系统可靠性研究和配电系统可靠性研究三个研究系统。
在这个基础之上，又可以将不同的子系统组成不同的分层级别进行研究，分层的级别越高，其中所包含的评估系统就越多。
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
发输电组合系统可靠性评估方法综述
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald78在电力系统可靠性研究中,发输电组合系统或发输电合成系统又称为大电力系统。
发输电组合系统的可靠性是指由统一并网运行的发电系统和输电系统综合组成的发输电系统，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量度，其可靠性包括充裕度和安全性两个方面。
1 发输电组合系统可靠性评估方法发输电组合系统可靠性评估需要考虑的因素较多（如网络结构、功率角、电压的质量、元件响应过程等），导致计算过程复杂。
传统的可靠性评估方法分为两大类，解析法、模拟法。
1.1 解析法解析法一套可靠性数学模型，根据电力系统元件的随机参数建立，其数值计算方法结果的可信度高。
但是对于规模较大的电力系统，解析法会变得复杂很多，因为模型中需要考虑的因素也较多。
它主要包括故障模式后果分析法、最小路和最小割集法、网络等值法等。
故障模式后果分析法[1]是评价指标的传统基本方法，用来分析电网可靠性指标。
该方法基本原理是：首先对系统中元件状态进行搜索，根据一定的判据判断系统所处的状态，分析出系统故障模式的集合，分析每个基本故障事件及其后果，建立预想事故及其后果分析表，最终通过提取相应的预想事故集合分析得到负荷点可靠性指标和系统可靠性指标。
F M E A 分析法的思路清晰，对于较简单的辐射状配电网十分适用，但对于结构较复杂的电网，系统故障模式急剧增加，分析将变得十分冗长和困难。
因此很难直接应用于复杂的电网。
但是F M E A 法为其他一些故障分析法如下面介绍的最小路集、最小割集法奠定了基础。
最小路[2]电网可靠性评估算法，其基本内容是：通过求取每一负荷点的最小路，折算出可靠性的影响，从非最小路上的元件故障到相应的最小路的节点上。
最小割集算法[3]与系统的最小割集故障模式相关联。
其基本思想是：首先求取网络最小割集，这些割集由元件组成，一旦割集中的元件发生故障，就会造成所连网络的中断，最小割集的求取可以根据最小路集得到。
电力系统供电可靠性分析
电力系统供电的可靠性分析摘要：目前,随着经济的发展,用户对供电可靠性提出更高的要求。
供电可靠性它是电力可靠性管理的一项重要内容,直接体现供电系统对用户的供电能力。
因此,供电部门提高供电可靠性,以最大程度的满足用户需求。
中图分类号： f406 文献标识码： a 文章编号：引言在实际工作中，我们从提高可靠性的“软、硬件”入手，在规划、设计和生产中坚持以可靠性为中心，不断强化管理手段和依靠新的科学技术，可靠性是供电企业一项重要的经济技术指标，它体现了个供电企业对电网建设、改造、运行和维护等综合管理水平。
近几年来，我国加快了城网建设的步伐，使可靠性指标不断得到提高。
1电力系统与可靠性1.1电力系统可靠性的概念电力系统可靠性是指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供电力和电能量的能力的量度，包括充裕度和安全性两个方面。
电力系统可靠性又可分为发电系统可靠性、发输电系统可靠性、输电系统可靠性、配电系统可靠性和发电厂变电所电气主接线可靠性。
1.2电力系统可靠性的评价电力系统的可靠性通过一系列概率性指标体现。
常用的指标分为以下几类:概率指标、频率指标、持续时间指标和期望值指标。
可靠性分析要以故障为中心，这些概率性指标往往是以故障对电力用户造成不良后果的概率、频率、持续时间、故障引起的期望电力损失及期望电能量损失来衡量，不同的子系统可以有不同的可靠性指标。
可靠性指标评价一般可分为两种。
一种是绝对可靠性评定，另一种是相对可靠性分析。
决定可靠性评定是指可靠性指标一经确定并规定了适当的标准值 (有可能时)之后，即可与计算值进行比较，对设备或系统的可靠性做出评定，但这种处理方法要求原始数据和计算方法充分精确，而由于建立可靠性模型时提出的假设与采用的计算方法等因素的影响，计算出的可靠性指标值往往不尽相同，难以进行决定可靠性评定; 而相对可靠性分析是指将不同设计方案的可靠性指标的计算值进行相对比较以决定方案的优劣，就是说，可采用相同的建模假设和相同的计算方法来进行可靠性评估，并可通过相对可靠性分析发现系统设计中的薄弱环节，确定提高可靠性的措施，相对可靠性分析现已广泛应用于电力工程实践中。
电力系统规划与可靠性发输电系统
3.2 充裕度评价的指标体系
充裕度指标分成负荷点指标和系统指标两类。
• 切负荷概率PLC PLC
ti
iS T
S是有切负荷的系统状态集合；ti 是系统状态i的持续时间，
T为总模拟时间。
• 切负荷频率EFLC
EFLC
8760 T
Ni
Ni 是有切负荷的状态数。
充裕度评价的指标体系(续）
• 切负荷持续时间EDLC
3.发输电系统概率可靠性评价
发输电系统可靠性评估随其要求和目的不同，存在以下三种情况： 1.发电和输电元件失效均被考虑，这是一种常见的情况。 2.只考虑输电元件的失效，而假设发电机组100%可靠，这既是 输电系统的评估。在这种情况下，针对特殊的研究目的，某些变电站 电气主接线也可以并入到系统评估中一起加以考虑。 3.只考虑发电机组的失效，而假设输电元件100%可靠。应当清 楚，这种情况与发电-负荷需求系统风险评估并不相同，因为在这里 的评估中仍然要考虑输电网的约束。
通过求解每条线路故障的PI的变化值，变化大的排前面，扫描 N-1从前面开始，后面值小的可以忽略。
灵敏度就可以反映出相应线路故障对系统安全性的影响。
3.发输电-1静态或者暂态分析都是在特定的场景下的。都是确定 性准则，没有量化考虑故障发生的概率。
（概率大-后果不严重），因此采用基于概率指标的方案对比分 析，综合考虑概率和后果两个因素。
当使用状态枚举法时，系统状态数随发电机台数及其降额状态数 呈指数增长；
输电元件包括架空线路、电缆、变压器、电容器和电抗 器等，通常用两状态（运行和停运）模型来模拟这些元 件；
• 多类型新能电源力发系电统综规合划消与纳可的靠关性键技术
发输电系统可靠性评估
1. 输电网规划中的可靠性准则
电力系统规划与可靠性--发电系统详述
裕性总体测度指 标，而不是单个 变电站或负荷点
的指标
的度量。
量化分析发电机随机失效引起的风险。将系统所有可能 状态对应的负荷削减及其发生的概率进行组合，建立起 发电系统风险指标。
发电-负荷需求系统模型
这个模型处理发 电和负荷两个随 机变量，两者均 包括对应各自发 生概率的多级功
率水平
评价目标：确定电力系统为保证充足的电力供应所需的发电容量。 发电容量分为静态和动态；静态-长期-容量，必须满足机组计划检修、非计划
在时序的小时负荷曲线上叠加系统发电容量曲线，从 而得到一个系统可用裕度模型。负裕度表明必须削减 系统负荷。叠加过程如下图。
如果需要计入负荷不确定性，则必须用式(5-6)对负荷曲 线按小时逐点修改负荷值，来修改负荷曲线。
但是
如果在该小时点的系统可用容量大于原始小时负荷 加三倍标准差，则这个点被跳过去，负荷曲线上大 多数负荷点都属这种情况。使用正态分布抽样时， 需要修改的大多数负荷点应当靠近修正前的负荷削 减点，如上图5-5 中标有ENS的位置。
检修等因素。用来确定最佳的装机容量。动态---短时---开机方式等运行问题。 系统充裕性指标：发电在额定值和电压水平限度内，扣除由机组计划和非计划停 运造成的降低处理后，向用户提供总的电力和电量需求的能力。
发电系统可靠性指标
➢ 确定性的：通常用来衡量系统装机容量充裕度方法的是百分数备用阀或
最大机组备用法，或将两者结合使用。
所以对应于N 个抽样年的风险指标可以下公式估计：
1.缺电时间期望LOLE (Loss Of Load Expectation，小时/年)
LOLE
1 N
N
LLDi
i 1
(5-10)
2.电量不足期望 LOEE (Loss Of Energy Expectation，兆瓦 时/年)
发输电系统可靠性评估计算模型构建
产业与科技论坛 2011 年第 10 卷第 16 期
发输电系统可靠性评估计算模型构建
□于 香 王玉禄
【摘 要】电力系统可靠性评估无论是在传统的垄断式运行条件下，还是在电力市场环境下运行都是极为重要的问题，我国大 区域的主干网已经建成，全国联网亦在规划中，但可靠性管理水平相对较低的现状不容乐观，因此，大力加强电力可 靠性的技术研究，提高可靠性的管理水平是当务之急。
【关键词】发输电； 可靠性； 评估系统； 计算模型 【作者单位】于香，内蒙古电力（ 集团） 有限责任公司鄂尔多斯电业局； 王玉禄，内蒙古国电杭锦发电有限公司
由于蒙特卡洛法的计算量随着系统规模的增长近似呈 线性关系，可以方 便 地 计 入 各 种 实 际 运 行 的 控 制 策 略，发 现 一些人们难以预料的事故，在大型电力系统可靠指标的评估 中可采用蒙特卡洛法的计算，也就是说蒙特卡洛模拟法在组 合故障数目比较多时更加有效。我国电网与国外电网相比， 网络的规模比较 大，而 电 网 的 结 构 比 较 薄 弱，多 重 严 重 故 障 出现的概率 比 较 大，所 以 在 在 大 型 电 力 系 统 的 可 靠 性 评 估 中，蒙特卡洛法更加适合于我国电网的情况。
电力系统可靠性评估方法研究
电力系统可靠性评估方法研究电力系统可靠性评估方法研究【摘要】随着时代进步和社会经济发展，我国电力系统发展迅速，规模越来越大，分布范围越来越广，电力系统复杂程度不断提高，影响了电力系统运行和控制的稳定性。
随着电力系统的发展，应充分重视电力系统的可靠性评估。
本文简要分析了电力系统可靠性的评估方法，希望可以提供一些有价值的参考意见。
【关键词】电力系统；可靠性；评估方法电力系统越来越复杂，在当前条件下，同时评估发电、配电以及输电系统可靠性是不现实的。
评估电力系统可靠性一般分为发电系统可靠性评估、发输电系统可靠性评估、配电系统可靠性评估三个方面进行。
1 电力系统可靠性评估的发展阶段国内外研究电力系统可靠性评估，大致分为三个发展阶段，分别是确定性评估、概率评估以及风险评估。
确定性方法只关注最为严重的事故，比较保守和确定。
概率评估方法充分考虑了事故发生的概率，但事故造成的经济损失却没有纳入考虑范围。
风险评估则将事故发生的概率以及产生的后果有效结合，有机联系了风险和效益，定量反映出系统的经济安全指标。
2 发电系统的可靠性评估发电系统指的是只考虑发电和负荷需求的系统，由于没有考虑连接发电和负荷之间的输电部分，发电系统的可靠性评估内容并不复杂，目前也没有较多文献专门研究发电系统的可靠性评估，发电系统可靠性评估主要是评估发电系统的备用容量。
电力系统可靠性会直接受到备用容量的影响，因此，为满足发电系统可靠性要求，就需要调整发电系统备用容量。
一般利用两种方法对发电系统备用容量进行评估，分别是确定性评估方法和概率性评估方法，确定性评估方法无法将系统当前机组的数量、出力变化以及负荷的不确定性等因素纳入考虑范围，同时在对备用水平进行衡量时，也没有明确的指标。
因此近些年来，概率性评估方法得到了广泛应用，概率法可以全面反映系统的状况。
通过不断的努力和实践，很多国家制定了发电系统备用容量评估方法以及评估标准，如美国的PJM电力市场系统、澳大利亚的NEMMCO等。
电力系统可靠性知识点总结
Ppt41 发输电系统可靠性主要内容：包括充裕性（adequacy）和安全性（security）两方面。
（发电输电变电）充裕性: 是考虑元件的计划和非计划停运以及运行约束条件下，又称静态可靠性。
安全性: 是突然扰动是指突然短路或失去非计划停运的系统元件。
又称动态可靠性2 充裕性和安全性评估的不同点不同点：研究的特性不同。
研究的故障不同。
可靠性指标不同共同点：计算量巨大，相互完善互相补充。
3 充裕性评估的基本原理充裕性评估的四大步骤：元件可靠性建模，系统状态选择：系统状态分析：可靠性指标计算充裕性评估的（系统状态选择）两大方法：状态枚举法（解析法）；蒙特卡洛法（模拟法）计算环节不同，分析环节相同。
充裕性评估只统计不满足运行约束的系统状态；4 元件停运按是否独立分为：独立重叠停运和非独立的重叠停运。
元件停运按停运原因分为强迫停运和计划停运。
强迫停运分为单元件停运事件、共同模式停运事件（不独立重叠停运）、相关的变电站停运事件（不独立重叠停运）5 元件强迫停运模型：单元件停运事件：只有一个元件停运，只影响自身。
共同模式停运事件：不独立的重叠停运。
是指由于单一原因引起多个元件停运，而且不按继电保护依次动作。
相关的变电站停运事件：不独立的重叠停运。
是指变电站内的元件停运，与继电保护对元件故障的反应有关联6 系统状态选择基本原理：由元件的状态组合构成系统的状态。
蒙特卡洛法：包括时序蒙特卡洛法和非时序蒙特卡洛法。
7 系统状态分析包括潮流计算和切负荷计算。
潮流计算：交流潮流、直流潮流、快速开断潮流计算。
切负荷计算：基于交流潮流的最优切负荷模型、基于直流潮流的最优切负荷模型、基于直流潮流灵敏度分析的最优切负荷模型。
8 交流潮流方程进行简化：高压输电线路的电阻一般远小于其电抗。
输电线路两端电压相角差一般不大（e ij < 10%）,假定系统中各节点电压的标么值都等于1。
不考虑接地支路及变压器非标准变比的影响9P = B e和PI=BI①均为线性方程式，它们是直流潮流方程的基本形式。
国外配电系统可靠性准则综述
国外配电系统可靠性准则综述一、概述中国电力百科全书对电力系统可靠性准则的定义是：“在规划设计或运行中为使发电和输配电系统达到所要求的可靠度所必须满足的指标、条件或规定。
”电力系统可靠性准则的应用范围为发电系统、输电系统、发输电合成系统和配电系统的规划、设计、运行和维修工作。
配电系统规划使用可靠性准则的目的，总体而言是要在合理投资的限度内减少未来用户的停电事件和损失。
由此可知，不同地理、气候、社会环境和不同经济条件的国家或地区，所制定的准则也必然有很大差异。
根据各国采用和研究的电力系统可靠性准则来看，若按研究问题的性质而言，一般有所谓的技术性准则和经济性准则。
技术性准则就是系统为了保证要求的供电质量必须接受的检验标准。
这种准则的选择很大程度上取决于经验判断，并常常借助其它国家或地区的类似标准加以参照比较；而经济性准则就是将停电损失计入作为总成本的一个部分，寻求最小化总费用的最佳方案。
历史上看，由于发电系统可以用简单的单节点模拟，50、60年代就已在有些国家使用了基于概率方法的准则，现已在世界各国广泛采用。
而由于电网可靠性计算模型的复杂性，直到80年代，仍只有少数国家部分地采用了概率方法，绝大多数国家几乎无例外地采用（N?）准则。
当今由于环境问题和能源危机日益严重的制约对全球经济的可持续发展提出了无法回避的挑战，随之涌现出各种政策性和技术性的新对策。
电力工业首当其冲的反映就是，90年代以来管理体制改革的浪潮席卷了这一传统上高度垄断性的行业。
绝大多数国家已经发布或正在研究解除从上到下纵向一体化的传统垄断管理的法令，建立或正在建立竞争性的电力市场机制。
欧盟委员会（European Commission）甚至已经发布指令，要求各成员国必须于1999年2月全部开放电力市场。
从而促使世界各国普遍加速研究和发展适应这一新挑战的概率性方法和电网规划可靠性的经济性准则。
计及事故处理措施及恢复供电切换操作的配网可靠性经济模型，涉及组合数学领域尚未解决的NP( non-deterministic polynomial )完全问题，其本质上是存在指数型计算复杂度的障碍，带来模型和算法上的“组合爆炸”及“计算灾难”。
电力系统技术性能的可靠性概念
电力系统技术性能的可靠性概念保证对各类用户的连续可靠供电，一直是电力系统规划设计和运行部门所十分关注的问题，并作为衡量电力系统技术性能的一个重要尺度。
为此，我们先就可靠性的一般概念作一下介绍。
一、电力系统的评估通常评估一个系统的运行情况，从技术经济角度讲，主要涉及以下几个方面：L电能质量的好坏：即指系统正常运行时，其周波和电压的变化应满足规程要求的范围内，否则偏移过多，用户既使能够使用电能也将造成不良后果。
例如电机不能起动；影响一些设备寿命等。
因此，如何保证并改善系统的电能质量，涉及采取调压措施、调整运行方式、改善潮流分布、提高稳定能力等。
2.运行的经济性：一般说来，电力工程项目不仅投资巨大，而且运行寿命较长，因此，它的运行是否经济就现得十分重要。
电力系统运行的经济性主要表现在发电费用（燃料）、电能损耗和维护检修费用的高低，对于发电环节主要是节约煤耗问题，而对于配电网则主要集中在如何降低网损问题上。
因而这涉及到规划改造电网构造、提高自动化管理水平、改良设备的运行参数、开展无功补偿等。
3.供电的可靠性。
这是我们要研究的问题。
众所周知,供电可靠性是衡量电力系统技术性能的一个重要判据，同时也是配电网的第一质量指标，配电网络能够对各类用电用户实现连续可靠供电是衡量这个网络技术性能优劣的一个重要尺度或标准。
显然，如果没有供电可靠性这一前题，不仅网络的其它技术指标要求无法到达，而且还将造成较大的经济损失。
因此，供电可靠性已成为保证系统安全运行和经济运行的重要条件，如果没有这一前提，电能质量指标将达不到规定要求，同时也会增加经济损失。
应当说，供电可靠性是系统发输供各环节的综合表达，因此通过供电可靠性分析，基本可以反映出所评估的系统在技术与经济两方面所表现的综合效果。
二、可靠性的概念在生产、工作和生活等各方面人们都在使用可靠性这一概念对事物开展评价和比较，如某种产品耐用或不耐用，某个人可信或不可信，供电是否可靠等等。
电力系统及其发输电组合系统可靠性评估
电力系统及其发输电组合系统可靠性评估摘要：在日益扩大电力系统中电网或电厂状态维修中的可靠性问题引起广泛重视。
文章通过对电力系统以及发输电组合系统的可靠性问题进行详细深入的介绍，以及针对发输电组合系统的发展历程。
针对目前电力系统的发展以及发输电组合系统的直观体验，能够形成快速的认识和更加深入的了解，从而保证了对于电力系统评估进行严格的系统分层。
除此之外，文章还通过对于发输电组合系统的可靠性以及评估模型之间的算法进行详细的总结。
关键词：电力系统；发输电组合系统；可靠性引言伴随着我国社会经济水平的不断提高，人们对于电力的需求也再不断的扩大，尤其是针对用电问题进行的检查活动也在持续的增长。
对于电力客户来说，用电规模和方式也变得更加多种多样，这样对于电力系统来说不仅仅是要针对用电安全等方面进行检测，而且还要针对客服的用电质量来进行实时监测。
通过增强对于电力系统过程中用电检查，能够不断的提高客户对于电力系统的信任，进一步提高电力企业的良好口碑，增强企业的竞争力。
1 电力系统可靠性评估的基本概念1.1 电力系统可靠性的概念电力系统的可靠性的定义，在一定范围内指的是，系统设备在期望的效果内能完成其预期的效果概率，因此可靠性不是肯定存在的，而是随机的。
随着国家电力工业的不断发展，电力系统的可靠性也随之产生。
电力系统的可靠性工程，顾名思义，是将工程的方式方法和基本原理与电力系统相互结合而产生的学科，它的实际内容是将以工程的方法结合科学经济有效的方法，来将电力系统的发电，输电等做科学的规划，在保证电力系统平衡稳定的情况下，向用电户提供标准的电量和电能，以此来实现对电力系统的安全管理和技术管理。
电力系统的可靠性工程是将电力系统的各个环节都从实际出发和考虑，从根本上研究分析电力系统的故障，据此来指定故障后的评定标准，对电力系统的可靠性也要适时进行监控。
1.2 电力系统可靠性评估的发展历程电力系统的发展历程也是社会经济发展的历程，也就是这两者之间呈现出正相关的特征。
刍议电力系统的可靠性
刍议电力系统的可靠性程小伟１连杰２１．长治供电分公司输电工区；２．长治供电分公司调度中心【摘要】电力系统的可靠性包括发电系统可靠性、发输电系统可靠性、配电系统可靠性、电气主接线系统可靠性。
在电力市场环境下，电力交易变化莫测，要保证电力系统的安全运行就要提高电力系统的可靠性。
本文对电力系统的可靠性进行了分析，对电力系统可靠性的概念、及其特点进行了探讨，为保证电力系统的可靠性提供理论的资料。
【关键词】电力市场电力系统可靠性电力工业是我国民经济的重要支柱，电能是当前人们生活中所必须的能量之一，要保证电力系统的安全运行就要提高电力系统的可靠性。
所以，提高电力系统的可靠性促进了社会持续稳定的发展，也是人民生活水平不断提高的根本保障。
在复杂的市场环境下，电力系统的结构也日益复杂，电力系统的自动化程度越来越高，但随着电力系统的发展，屡次出现的故障问题对电力系统的安全运行造成了极大的困扰。
由此给社会的正常生产和生活带来巨大的影响，因此，电力系统的可靠性研究也越来越重要，对电力系统的设计和运行也有着重要的意义，随着市场的理念被引入电力工业，电力工业结构正在发生着根本性的变化，电力系统发电、输电及配电将进一步发展出相互独立的趋势。
一、电力系统发展现状及先进技术１．电力系统开始创立于１９世纪８０年代。
在２０世纪２０－７０年代。
这个阶段是交流电压输电和电力系统的主要发展的时期，高压直流输电技术是在５０年开始的，随着科技的迅猛发展，电力技术也面临着重大挑战，近些年，全球的经济发展都围绕着环境保护而展开，当人类在追求中从“所需”变为“所享”之时，人类对于环境保护的意识就越发的强烈。
在这种情形之下，电力系统需要探索出更大的潜力，加强对环境保护的同时也要满足人们的需求，从而改善现有资源的环保性，同时也要保证电力系统运行的可靠性。
２．电力系统先进技术的进步都是由于人们对其需求越来越高。
目前，很多学者认为比较完美电力系统就是微型电力系统。
电力系统供电可靠性探讨
电力系统供电可靠性探讨摘要：随着国家电网建设的迅速发展，用户对供电质量的要求越来越高，同时电能的需求量也越来越大。
电力系统不仅需要提供充足、持续的电能，还应该满足安全可靠的标准，由此带来了供电可靠性的问题。
但由于电力系统电网建设的滞后，配网结构的薄弱，停电检修维护等原因，常使电力系统供电可靠性受到影响。
本文针对电力系统管理、建设等方面显存的问题，分析了影响供电可靠性的因素，就目前我国电力系统可靠性的问题，提出了一系列具体措施与办法，供电力系统管理操作人员参考。
关键词：电力系统可靠性分析研究供电的可靠性对电力用户的生产生活有着直接影响，国家社会、人民生活对电力的依赖性也越来越高。
自 2009 年我国提出了“坚强智能电网”起，我们加快了电网建设与完善的步伐。
但由于电力系统包括了无数的保护和控制装置及设备，位于不同的地域与环境，一旦发生事故和故障引发用户停电，直接影响用户生活生产质量，将会给生产生活带来不同程度的损失。
常常造成产品质量的下降、数量的减少，严重时还会损坏设备。
电力系统持续供电的能力和可靠程度即为供电可靠性，它是评估供电质量的关键指标之一，它综合体现了电力系统设计、规划、基础建设、投运、工作等阶段的管控水平和质量，是电力系统供电量对国民经济发展需求的满足度的反映。
一、电力系统供电可靠性的相关理论电力系统的可靠性主要包括安全性和充裕度两个方面，主要是指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供电力和电能量的能力的量度。
电力系统的可靠性又可以分为发电系统可靠性、发输电系统可靠性、输电系统可靠性、配电系统可靠性以及发电厂变电所电气接线可靠性。
一般情况下，电力系统的可靠性主要由一系列概率性的指标来体现的，概率指标、频率指标、期望值指标以及持续时间指标等是常用几类电力系统的可靠性指标。
在对电力系统的可靠性评价的分析中，“故障”是最为主要的分析中心，这些概率性指标也都是以故障对电力用户造成不良后果的频率、概率、持续时间以及故障引起的期望电力损失及期望电量损失来衡量，不同的子系统可以有不同的可靠性指标。
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3.发输电系统概率可靠性评价
发输电系统可靠性是指统一并网运行的发电系统和输电系统综合 组成的发输电系统，按可接受标准和期望数量向供应点供应电力和电 能量的能力的度量。包括充裕性和安全性两个方面。
充裕性是对系统的静态特性进行概率评价；安全性则是对系统的 动态特性进行评价。
发输电系统风险评估的系统分析并非是简单的连通性问题,它涉 及到潮流计算、故障分析以及诸如消除过载、发电重新调度、负荷削 减和切换操作等校正措施。
➢ 当使用状态枚举法时，系统状态数随发电机台数及其降额状态数 呈指数增长；
输电元件包括架空线路、电缆、变压器、电容器和电抗 器等，通常用两状态（运行和停运）模型来模拟这些元 件；
高压直流输电（HVDC）线路有时要求用多态模型来计 入一个或多个降额状态；
15
3) 负荷曲线模型 当使用序贯蒙特卡罗仿真时，直接利用时序负荷曲线作为 负荷模型；对于状态枚举法或状态抽样法，则利用非时序 负荷曲线。 ➢ 使用单一负荷曲线； ➢ 某些母线上的负荷可能在全部研究时间内保持恒定； ➢ 将各个母线负荷按其遵循的不同负荷曲线分类为相应 的母线组；
6
2.输电网规划中可靠性分析和故障排序
当线路K故障时，PI指标的变化为：
PI PIK BK BK
该指标的值越大，PI增加的越多，说明线路K故障引起系统过负 荷的可能性越大。
通过求解每条线路故障的PI的变化值，变化大的排前面，扫描 N-1从前面开始，后面值小的可以忽略。
灵敏度就可以反映出相应线路故障对系统安全性的影响。
10
3.2 充裕度评价的指标体系
充裕度指标分成负荷点指标和系统指标两类。
• 切负荷概率PLC PLC
ti
iS T
S是有切负荷的系统状态集合；t i 是系统状态i的持续时间，
T为总模拟时间。
• 切负荷频率EFLC EFLC8T760Ni
N i 是有切负荷的状态数。
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充裕度评价的指标体系(续）
是线路mA的m电S抗；Z下r标SrX 和m qZ分q别S表示线路m的两端节点编号
X；m 和 分别是 的第r和第q行。
ZrS Zq S
ZS
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5） 负荷削减的最优化模型
• 当停运引起系统问题时，通过专门的最优潮流 （OPF）模型进行发电重新调度，以消除系统约 束违限；同时尽可能避免负荷削减，或者在无法 避免时使负荷削减最小。
Qij Qj
QPii
Pji
Qj Qji
QPjj
Qj
18
基于交流潮流的灵敏度法（续）
在母线i和j的这一外加注入功率可通过求解上述方程得出。
然后可求解下式获得由线路i—j停运引起的母线电压幅值
式中，J 是停运前状态的潮流方程雅克比矩阵；V/V是电
压幅值增量，它的元素 I ；Vi /V是i 电压相角增量矢量，其
PGi Ci PDi
i N G
i N D
i N D
P
G
m i
in
PGi
P
G
m i
a
x
i NG
0 Ci PDi
i ND
T k S
T max k
kL
与基于交流潮流的最优潮流模型相比，直流模型中略去了全部与无功功 率相关的量。大量计算表明，对发输电系统风险评估而言，这是一个可接 受的合理简化。
i NG
0 Ci PDi
i ND
Tk
V
,
T m ax k
k L
V m in i
Vi
V m ax i
i N
是C母i 线i的负荷削减量；ND 、NG 、N和L分别是系统中负荷母线、 发电母线、所有母线以及所有支路的集合。
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➢ 基于直流潮流的最优潮流模型
obj
min Ci
iND
s.t. T S A S P G P D C
N-1检验： （ N-1原则：正常运行方式下的电力系统中任一元件（如线路、发电机、变 压器等）无故障或因故障断开，电力系统应能保持稳定运行和正常供电，其 他元件不过负荷，电压和频率均在允许范围内。这通常称为N－1原则。
N-1原则用于电力系统静态安全分析(单一元件无故障断开)，或动态安全分 析(单一元件故障后断开的电力系统稳定性分析)。
• 切负荷持续时间EDLC
EDL PC L8 C760
• 每次切负荷持续时间ADLC
ADL E CD/L EC FLC
• 负荷切除期望值ELC
ELC
8760 T iS
Ci
• 电量不足期望值EENS
EENS8760 T iS
Citi
12
3.3 评估方法
基本步骤： 1) 元件失效模型 2) 负荷曲线模型 3) 故障分析 4) 负荷削减的最优化模型 5) 状态枚举 6) 状态抽样法——非序贯蒙特卡罗仿真
• 期望缺电电量EENS
EENSNL PsCsTi
是状态s的负荷削减量。
i1sFi
Cs
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状态枚举法（续）
✓ 期望负荷削减频率EELC
NL ms
EFLC
Ps j
i1sFi
j1
Ti T
j 是元件离开状态s的第j个转移率；ms是离开状态s的转移率总数。
•负荷削减平均持续时间ADLC
ADLC PLCT EFLC
➢实际应用状态枚举法应注意：
（1）所有被枚举的系统状态之间必须是互斥的； （2）对于包含有大量元件的系统，要枚举所有的系统状态在计算上是不 现实的。
（3）状态枚举法不能模拟时序相关事件。
元件多导致N-1计算量很大。因此采用故障排序的方法，把严 重的故障排前面，对系统影响不大的排后面。校验故障时从前面 取。
怎样衡量什么故障对系统影响较大呢？
5
2.输电网规划中可靠性分析和故障排序
建立平价的标量指标：
PI
L l1
all
Pl Pl
2
Pl为线路有功潮流， 为P L线路传输功率。当系统中没有过负荷时，
小于1PP，ll PI 指标较小。当系统中有过负荷时，过负荷线路的 大于 1，P正l 的指数项将使PI指标变大。因此这个指数可以概括的反应系
Pl
统安全性。为了突出地反映系统过负荷的情况，甚至可以用高次指
数项代替式中的平方项。
通过分析PI指标对各线路导纳变化的灵敏度就可以反映出相应线
路故障对系统安全性的影响。
7
3.发输电系统概率可靠性评价
3.1 概述
上述的N-1静态或者暂态分析都是在特定的场景下的。都是确定 性准则，没有量化考虑故障发生的概率。
（概率大-后果不严重），因此采用基于概率指标的方案对比分 析，综合考虑概率和后果两个因素。
评价模型和边界条件：发输电系统中包括位于不同地点的发电机 和负荷，以及输电网。如果发电机全部可用，有可能由于线路单一或 多重失效引起电压越线而消减负荷。因此中间涉及潮流计算、故障分 析以及消除过载、发电重新调度、消减负荷和切换开关的校正措施。 ----比较复杂
➢基于直流潮流的故障分析
基于直流潮流的预想故障分析提供线路停运后快速而有足够 精度的有功潮流，风险评估中需要考虑大量的这种停运情况。
多重线路停运后的节点阻抗矩阵可以由停运前的节点阻抗矩 阵直接计算：
ZSZ0Z0MQ TZ0 M
Q W M TZ 0M 1
其中式忽中略，了Z全0部、Z线S路分的别电是阻线；路括停号运中前的和0停和运S分后别的表节示点系阻统抗正矩常阵和，
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6） 状态枚举法
• 主要步骤如下：
1.建立多级水平负荷模型，对每一级负荷水平进行枚举； 2.利用枚举技术选择系统状态； 3.进行预想故障分析；
➢风险指标计算公式：
• 负荷削减概率PLC
PLC
NL
i1 sFi
PsTTi
是状态s的概率； 是多级负荷模型中第i个负荷水平下系统全部失效 状P态s的集合； 是第i个F负i 荷水平的时间长度；NL是负荷水平分级数；T是 负荷曲线的时间T i 期间全长。
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4) 故障分析
发电机组的预想故障分析简单直观。如果在每个发电机母 线上余下的发电容量可以弥补同一母线上由于失去发电机而引 起的不可用容量，则无需削减负荷；否则，就应当使用最优化 潮流模型来研究发电容量的重新调度。
输电预想故障分析较为复杂。其目的是计算一个或多个元件 失效后的线路潮流和母线电压，以识别是否引起线路过载、电 压越限、母线孤立或系统分离成孤岛等问题。
元素是， i 定义如下：
I 0 , , 0 , P i , 0 , , 0 , P j , 0 , , 0 , Q i , 0 , , 0 , Q j , 0 , , 0 T
得到母线电压后，即可计算线路i—j停运后的线路潮流。 类似方法可以适用于多条线路停运的情况。
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态的外加注入功率存在以下关系：
Pij
Pi
Pij Qij
Pj
i
Qji
1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0
1
Qij Pi Pji Pi
Qji
Pi
Pij
Qi Qij
Qi Pji
Qi Qji
Qi
Pij
Pj Qij
Pj Pji
Pj Qji
Pj
Pij Qj
当发电厂仅有一回送出线路时，送出线路故障可能导致失去一台以上发电 机组，此种情况也按N－1原则考虑。）
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1. 输电网规划中的可靠性准则
严重故障校验：根据电网结构和特点进行校核。尤其不能造成大面积停电。
➢ 未来发展方向
确定性校核（N-1，严重故障校验）+ 风险评价—效益成本分析
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2.输电网规划中可靠性分析和故障排序