发输电系统可靠性中的充裕性评估课堂笔记3资料
电力系统有功和无功功率充裕度评估
V
EVNS, 87 6 0 QP P i i p j =∑ j EVNS, 87 6 0 QQ Q i i p j =∑ j
i=1 i=1 NC
( ) 3 ( ) 4
图 2 恒定功率因数下不同 P 的V Q 曲线 F i . 2 V u r v e s f o rd i f f e r e n t Pw i t h Qc g ac o n s t a n tp o w e r f a c t o r
1 3] 。 在系统实际运行中 , 段[ 为减轻 系 统 的 电 压 不 稳
定程度 , 可采用同时 切 除 有 功 和 无 功 负 荷 的 低 压 减
] 1 3 1 8 。 但按 现 有 可 靠 性 评 估 技 术 , 载方案 [ 很难如实
解决系统运行中电 压 问 题 的 关 键 , 因此应该在可靠 性评估中予以考虑 。 规模接入电力系统 。 由于可再生能源和系统负荷具 有波动性和不确定 性 等 特 点 , 使得系统电压稳定性 问题变得更加复杂 。 高渗透率的风力发电有可能改
收稿日期 : 2 0 1 3 0 5 2 9;修回日期 : 2 0 1 3 0 8 0 6。
, 无功功率对可靠性的影响还
短缺有关的负荷节点可靠性指标 。 用三级切负荷策 缺和网络参数越限 问 题 , 以此来说明无功功率对系 统可靠性评估的重 要 性 , 并试图找到最经济的方法 来缓解网络参数越限问题 。
32(tan φ1.0) 31(tan φ5.0)
提供足够的有功和无功功率储备以及在最恶劣情况 下切除部分有功和无功负荷来防止电压崩溃是一项 基本要求 。
0
Pmax
P
2 可靠性指标和评估技术
大部分可靠性评估技术提出的可靠性指标仅与 有功功率有关 , 例如 E E N S和 E L C。 这些指标隐 藏 了一些重要的与电压稳定性密切相关的系统可靠性 问题 。 为了给系统规划和运行人员提供不同方面的 综合信息 , 本文运用 了 文 献 [ 提出的与有功和无 1 9] 功功率短缺有关的 可 靠 性 指 标 , 这些指标详细描述 了与电力系统可靠性相关的不同方面 。 对于节点 j, 由于有功功率短缺引起的 E E N S 和由于无功功率短缺引起的 E E N S 分别定义如下 :
发电系统可靠性评价
2.1 概 述
? 发电系统可靠性指标 ——发电系统的充裕度
是在发电机组额定值和电压水平限度内，扣除 机组的计划和非计划停运造成的降低出力后，向 用户提供总的电力和电量需求的能力。
p0＝p(x＝0)＝C40(0.04)0(0.96)4＝0.8493466 p1＝p(x＝50)＝C41(0.04)(0.96)3＝0.1415578 p2＝p(x＝100)＝C42(0.04)2(0.96)2＝0.0088474 p3＝p(x＝150)＝C43(0.04)3(0.96)＝0.0002458 p4＝p(x＝200)＝C44(0.04)4(0.96)0＝0.0000026 f(x＝0)＝p(x＝0)×(0－4λ)＝－0.0037371
状态 0 1 2 3 4
表2.3 发电系统停运参数概率
xk/MW 0
yk/MW 200
确切概率 pk
0.8493466
累积概率 Pk
1
增量频率 f(xk)/d -1
-0.0037371
50
150 0.1415578 0.1506536 0.0032133
100
100 0.0088474 0.0090958 0.0004406
? 能源受限机组(limited energy unit) 。水电机组的停运可能是随机的机 组强迫停运或缺乏水能停运。一般可靠性计算均假定供给发电机组的 能源是完全充足的。
? 机组停运参数的不确定性。通常采用确定的停运参数的点估计值进行 分析计算；必要时再考虑机组停运参数的不确定性的影响。
2.2 停运容量概率模型的建立
输电网安全性评价
输电网安全性评价
输电网安全性评价是指对输电网整体安全性能的客观评估，包括系统稳定性、可靠性、网络结构及系统抗故障能力等。
输电网的安全性评价可以为网络维护和改进制定科学、合理的规划，为发电企业决策提供技术支持，保障系统的安全运行。
一、系统稳定性评估。
从系统的正常状态和可接受的状态划分，深入分析输电网的稳定能力，主要考察网络结构、系统运行模式、网站容量等设备数量及稳定性因素，为调整网络结构提供参考。
二、可靠性评估。
从输电网可靠性的立体层面考察输电网的可靠性，其目的是通过对系统可靠性、网络可靠性及削峰填谷能力的评估，为网络改造提供依据。
三、网络结构评估。
从输电网的复杂度、网络结构及系统抗故障能力方面考察输电网的网络结构，目的是为调整网络结构提供参考，使输电网的稳定性能提高到安全层次。
电力系统可靠性评估指标
电力系统可靠性评估指标1.1 大电网可靠性的测度指标1. (电力系统的)缺电概率 LOLP loss of load probability给定时间区间内系统不能满足负荷需求的概率，即∑∈=s i i PLOLP式中：i P 为系统处于状态i 的概率；S 为给定时间区间内不能满足负荷需求的系统状态全集。
2. 缺电时间期望 LOLE loss of load expectation给定时间区间内系统不能满足负荷需求的小时或天数的期望值。
即∑∈=si iT P LOLE 式中：i P 、S 含义同上；T 为给定的时间区间的小时数或天数。
缺电时间期望LOLE 通常用h/a 或d/a 表示。
3. 缺电频率 LOLF loss of load frequency给定时间区间内系统不能满足负荷需求的次数，其近似计算公式为∑∈=Si i F LOLF 式中：i F 为系统处于状态i 的频率；S 含义同上。
LOLF 通常用次/年表示。
4. 缺电持续时间 LOLD loss of load duration给定时间区间内系统不能满足负荷需求的平均每次持续时间，即LOLFLOLE LOLD = LOLD 通常用小时/次表示。
5. 期望缺供电力 EDNS expected demand not supplied系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电力削减的期望数。
即∑∈=Si ii P C EDNS 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；i C 为状态i 条件下削减的负荷功率；S 含义同上。
期望缺供电力EDNS 通常用MW 表示。
6. 期望缺供电量 EENS expected energy not supplied系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电量削减的期望数。
即∑∑∈∈==Si ii S i i i i T P C D F C EENS 式中：F i 为系统处于状态i 的频率；D i 为状态i 的持续时间；P i 、C i 、S 和T 含义同上。
电力系统规划与可靠性-发输电系统概述ppt(36张)
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；
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பைடு நூலகம் 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。
其系统状态选择中需要考虑的问题有：系统元件的独立停运，共 因、电站相关和其他相关停运，气候影响，母线负荷的不确定性和相 关性，降额状态模拟，以及系统的其他约束条件等。
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？
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
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。）
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
2.输电网规划中可靠性分析和故障排序
➢ N-1分析目的：全部线路中任意开断一跳线路后，系统的各项 运行指标仍能满足给定的要求。规划初期，主要使网络不出现过 负荷，既满足安全输送电力的要求。N-1主要用于过负荷检验。 暂态校核通过故障帅选。
8 发输电组合系统的可靠性评估--14
0.195938 -------0.051675 -----------0.195938 0.051675 0.051675 -----------0.051675 0.051675 -----------0.004674 0.863003 1.713866
200 -------400 -----------200 200 200 -----------200 200 -----------400 200 --
L7
BUS4
L5
L8
BUS5
的相关设施。注：运行电压一
般为220kV及其以上的系统。
L9
BUS6
RBTS系统单线图
4
发输电组合系统可靠性评估(状态解析法计算步骤-指标计算)
某系统状态的概率计算：
P ( s ) U i
i 1 Nf N N f i 1
A
i
某类系统 状态的总 概率(求和)
发输电组合系统可靠性评估(算例2)
元件的可用率和不可用率如下表
元件名称 元件容量 （MW） 故障率 （次/年） 修复率 （次/年） 可用率 不可用率
发电机G1
发电机G2 发电机G3 线路L1 线路L2
200
200 200 300 500
2
2 2 1 1
36.5
36.5 36.5 365 365
0.94805
4458.227 0 445.4372 0 4458.227 222.723 222.723 0 222.723 222.723 0 22.2504 4064.465 18797.72
LOLP=0.010596; LOLE=0.01059*8760=92.7684(小时); LOLF=1.713866次/年；EENS=18797.72(MW.h)
新型电力系统安全充裕指标
新型电力系统安全充裕指标随着社会的发展和人们对能源需求的不断增长，电力系统的安全充裕性成为了一个重要的指标。
安全充裕指标是指电力系统在面对各种异常情况时，仍能保持正常运行并满足用户需求的能力。
本文将从电力系统的安全充裕性的概念、影响因素以及提高安全充裕指标的方法等方面进行探讨。
电力系统的安全充裕性是指在各种异常情况下，电力系统能够保持正常运行并满足用户需求的能力。
这些异常情况包括设备故障、自然灾害、能源供应中断等。
安全充裕指标可以用来评估电力系统的可靠性和稳定性，为电力系统的规划和运营提供重要依据。
影响电力系统安全充裕指标的因素有很多，其中包括供电可靠性、负荷变化、能源供应可靠性以及系统运行管理等。
供电可靠性是指电力系统提供稳定电力供应的能力，包括电源的可靠性、输电线路的可靠性以及配电设备的可靠性等。
负荷变化是指电力系统在面对用户负荷变化时，能够及时调整供电能力以满足用户需求的能力。
能源供应可靠性是指电力系统能够保证能源供应的可靠性，包括燃煤、燃气、水力等各种能源的供应可靠性。
系统运行管理是指电力系统的运行管理水平，包括设备运行状态的监测、故障处理以及运行策略的制定等。
为了提高电力系统的安全充裕指标，可以采取一系列的措施。
首先，加强电力系统的规划和设计，充分考虑各种异常情况的可能性，合理配置电力设备和电力网络，提高电力系统的可靠性和稳定性。
其次，加强电力系统的监测和管理，及时发现和处理潜在故障，防止故障扩大影响。
同时，建立完善的应急预案和故障处理机制，提高电力系统在异常情况下的应对能力。
此外，加强电力系统的维护和检修，定期对设备进行检查和维护，确保设备的正常运行和性能稳定。
最后，加强电力系统的培训和人员素质提升，提高运维人员的技术水平和应对能力，为电力系统的安全充裕提供有力保障。
电力系统的安全充裕指标是衡量电力系统可靠性和稳定性的重要指标。
影响安全充裕指标的因素有供电可靠性、负荷变化、能源供应可靠性以及系统运行管理等。
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(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。
注册电气工程师发输变电考试复习笔记
注册电气工程师发输变电考试复习笔记注册电气工程师发输变电考试复习笔记1.什么是交流电的相位，初相角和相位差?答：交流电动势的波形是按正弦曲线变化的，其数学表达式为：e=EmSinωt。
上式表明在计时开始瞬间导体位于水平面时的情况。
如果计时开始时导体不在水平面上，而是与中性面相差一个角，那么在t=0时，线圈中产生的感应电势为E=Emsinψ。
若转子以ω角度旋转，经过时间t后，转过ωt角度，此时线圈与中性面的夹角为：(ωt+ψ)2.简述感抗、容抗、电抗和阻抗的意义。
答：交流电路的感抗，表示电感对正弦电流的限制作用。
在纯电感交流电路中，电压有效值与电流有效值的比值称作感抗。
用符号X表示。
XL=U/I=ωL=2πfL。
上式表明，感抗的大小与交流电的频率有关，与线圈的电感有关。
当f一定时，感抗XL与电感L成正比，当电感一定时，感抗与频率成正比。
感抗的单位是欧姆。
纯电容交流电路中，电压与电流有效值的比值称做容抗，用符号XC表示。
即：XC=U/I=1/2πfC。
在同样的电压作用下，容抗XC越大，则电流越小，说明容抗对电流有限制作用。
容抗和电压频率、电容器的电容量均成反比。
因频率越高，电压变化越快，电容器极板上的电荷变化速度越大，所以电流就越大;而电容越大，极板上储存的电荷就越多，当电压变化时，电路中移动的电荷就越多，故电流越大。
应当注意，容抗只有在正弦交流电路中才有意义。
另外需要指出，容抗不等于电压与电流的瞬时值之比。
3.交流电的有功功率、无功功率和视在功率的意义是什么?答：电流在电阻电路中，一个周期内所消耗的平均功率叫有功功率，用P 表示，单位为瓦。
储能元件线圈或电容器与电源之间的能量交换，时而大，时而小，为了衡量它们能量交换的大小，用瞬时功率的最大值来表示，也就是交换能量的最大速率，称作无功功率，用Q表示，电感性无功功率用QL表示，电容性无功功率用QC 表示，单位为乏。
在电感、电容同时存在的电路中，感性和容性无功互相补偿，电源供给的无功功率为二者之差，即电路的无功功率为：Q=QL-QC=UISinφ。
直流输电系统可靠性统计评价办法
直流输电系统可靠性统计评价办法1.故障率评价：故障率是指在一定时间内系统出现故障的次数与该时间段内运行时间的比值。
通过统计直流输电系统在运行中出现故障的次数，并与运行时间进行对比，可以得到系统的故障率。
故障率越低，则系统的可靠性越高。
2.平均修复时间评价：平均修复时间是指当系统发生故障后，修复该故障所需的平均时间。
通过统计直流输电系统在出现故障后的修复时间，并进行平均，可以得到平均修复时间。
平均修复时间越短，则系统的可靠性越高。
3.可靠性指标评价：可靠性指标是用于评估直流输电系统整体可靠性的定量指标。
常用的可靠性指标包括可靠性指数（RI）、失效概率（PF）和可用度（U）。
可靠性指数可以反映系统在一定时间内不发生故障的概率；失效概率是指在一定时间内系统发生故障的概率；可用度是指系统在一定时间内正常运行的时间与总运行时间之比。
通过计算和分析这些可靠性指标，可以评估直流输电系统的整体可靠性。
4.故障模式评价：故障模式是指直流输电系统中可能出现的故障类型和形式。
通过对直流输电系统的运行数据进行统计分析，可以确定系统的主要故障模式，并评估这些故障模式对系统可靠性的影响程度。
了解主要故障模式的发生概率和特点，可以为系统的维护和预防措施提供参考。
5.容错设计评价：容错设计是指系统在面对故障时能够自动切换到备用设备或备用电源的能力。
通过评估直流输电系统的容错设计，包括备用设备的数量、切换速度等因素，可以评估系统在故障发生时能够保持稳定运行的能力。
综上所述，通过故障率评价、平均修复时间评价、可靠性指标评价、故障模式评价和容错设计评价等统计评价办法，可以对直流输电系统的可靠性进行全面、客观的评估。
这些评价办法可以帮助系统运维人员发现并解决潜在的故障问题，提高直流输电系统的可靠性和稳定性。
发输电系统安全性评估课件
确保发输电系统的安全稳定运行，预防事故的发生，保障人民生命财产安全，维 护社会稳定。
安全评估的流程与方法
2. 实施阶段
1. 准备阶段
明确评估对象、制定评估计划、 收集相关资料。
进行现场检查、测试与实验、危 险源辨识与风险评估。
3. 总结与报告阶段
整理分析评估结果、编写评估报 告、反馈与改进。
流程
结合安全评估结果，优化电网的调度 和控制策略，提高电网的稳定性和可 靠性。
安全评估在新能源领域的应用前景
风力发电
对风力发电机组进行安全 评估，确保其稳定运行， 提高风电场的发电效率和 可靠性。
光伏发电
对光伏电站进行安全评估 ，优化光伏组件的布局和 安装角度，提高光伏发电 的效率和稳定性。
储能技术
对储能设备进行安全评估 ，确保其储能和放电的安 全性和稳定性，为新能源 并网提供支持。
THANKS
感确定系统中的初始事件 ，然后分析该事件可能导致的后续事件和 结果，包括系统故障、安全事故等。通过 建立事件树的结构，可以评估系统的动态 行为和潜在风险，从而为预防和控制措施 提供依据。
风险矩阵法
总结词
风险矩阵法是一种定性的风险评估方法，通 过将风险因素按照影响程度和发生概率进行 分类和评估。
详细描述
风险矩阵法首先确定影响发输电系统安全的 风险因素，然后根据其影响程度和发生概率 进行分类和评估。通过建立风险矩阵，可以 直观地了解各种风险因素的风险等级和优先 级，从而为制定相应的风险控制措施提供依 据。
概率风险评估法
总结词
概率风险评估法是一种定量的风险评估方法，通过分析系统故障的概率和后果，评估系 统的风险水平。
标准化
制定更为完善的安全评估 标准和规范，促进评估工 作的规范化和标准化。
第6章电力系统可靠性评估
➢
9、我们的市场行为主要的导向因素，第一个是市场需求的导向，第二个是技术进步的导向，第三大导向是竞争对手的行为导向。21.7.2721.7.27Tuesday, July 27, 2021
➢
10、市场销售中最重要的字就是“问”。23:23:2623:23:2623:237/27/2021 11:23:26 PM
➢
11、现今，每个人都在谈论着创意，坦白讲，我害怕我们会假创意之名犯下一切过失。21.7.2723:23:2623:23Jul-2127-Jul-21
➢
12、在购买时，你可以用任何语言；但在销售时，你必须使用购买者的语言。23:23:2623:23:2623:23Tuesday, July 27, 2021
6.2.3 复杂系统
对于大规模系统的可靠评估，主要有两类方法： 状态枚举和蒙特卡罗仿真，后者可分成序贯和非序 贯抽样方法。
对于复杂系统使用的方法，其基本思路是通过 包括以下四个步骤的迭代过程实现可靠性评估：
1. 选择一个系统状态； 2. 分析系统状态，判断其是否是失效状态； 3. 计算失效状态的风险指标； 4. 修改累计指标。
马尔可夫方程是以状态空间图为基础，也被称为状 态空间法。这种方法的主要优点是所有状态及其相 互转移有着很清晰的图形表示；缺点是对大系统的 应用相当困难。对于由N个两状态（运行和停运）元 件组成的系统，其系统状态数为2N。当N较大时， 状态空间图的建立几乎是不可能的。
➢频率-持续时间法
频率-持续时间法是由状态频率和转移率计算频 率和持续时间的基本方法，尽管频率平衡的概念也可 用于建立极限状态概率的状态空间方程式，但可将其 看成马尔可夫方法的派生。
电力系统可靠性评估
➢ 任务： ➢规划阶段：对未来电力系统和电能需求进行预测；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；选择优化方案。 ➢设计阶段：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：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，确定购入和售出电量， 确定互联系统的输送电力和电能量。
电力可靠性安全性充裕性系统的广义充裕性
重要性：电力可靠性是电力 系统安全稳定运行的重要指 标，直接关系到国民经济的 发展和社会稳定。
影响因素
设备故障：设备老化、维护不当等 原因可能导致电力可靠性下降
人为因素：操作失误、恶意破坏等 人为因素也会影响电力可靠性
添加标题
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自然灾害：地震、台风等自然灾害 对电力设施造成严重破坏
电力可靠性安全性充裕 性的广义充裕性
,
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 电 力 可 靠 性
03 电 力 安 全 性
04 充 裕 性 系 统
05 广 义 充 裕 性
Part One
单击添加章节标题
Part Two
电力可靠性
定义和重要性
定义：电力可靠性是指电力 系统在一定时间内对电力用 户提供不间断的电力供应能 力。
优化调度策略：根据电力需求和供应情况，合理调度和分配电力资源，确保电力供应 的稳定性和充裕性。
发展储能技术：利用储能设备在电力需求低谷期储存电能，在需求高峰期释放储存的 电能，以缓解电力供应压力，提升充裕性。
推广可再生能源：利用风能、太阳能等可再生能源发电，减少对传统能源的依赖，降 低能源短缺的风险，提升充裕性。
能源供应不足：能源短缺或供应不 稳定，导致电力可靠性受到影响
提高可靠性的措施
加强设备维护和检修，减少设备故障率 优化调度和运行方式，提高系统稳定性 建设备用电源和输电线路，确保故障情况下快速恢复供电 推广智能电网技术，提高电网自愈能力和应对突发事件的能力
Part Three
电力安全性
定义和重要性
加强员工安全培训和教育， 提高安全意识
制定应急预案，确保在突 发情况下够迅速响应
电力系统可靠性评估指标
电力系统可靠性评估指标1.1 大电网可靠性的测度指标1. (电力系统的)缺电概率 LOLP loss of load probability给定时间区间内系统不能满足负荷需求的概率，即∑∈=s i i PLOLP式中：i P 为系统处于状态i 的概率；S 为给定时间区间内不能满足负荷需求的系统状态全集。
2. 缺电时间期望 LOLE loss of load expectation给定时间区间内系统不能满足负荷需求的小时或天数的期望值。
即∑∈=si iT P LOLE 式中：i P 、S 含义同上；T 为给定的时间区间的小时数或天数。
缺电时间期望LOLE 通常用h/a 或d/a 表示。
3. 缺电频率 LOLF loss of load frequency给定时间区间内系统不能满足负荷需求的次数，其近似计算公式为∑∈=Si i F LOLF 式中：i F 为系统处于状态i 的频率；S 含义同上。
LOLF 通常用次/年表示。
4. 缺电持续时间 LOLD loss of load duration给定时间区间内系统不能满足负荷需求的平均每次持续时间，即LOLFLOLE LOLD = LOLD 通常用小时/次表示。
5. 期望缺供电力 EDNS expected demand not supplied系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电力削减的期望数。
即∑∈=Si ii P C EDNS 式中：i P 为系统处于状态i 的概率；i C 为状态i 条件下削减的负荷功率；S 含义同上。
期望缺供电力EDNS 通常用MW 表示。
6. 期望缺供电量 EENS expected energy not supplied系统在给定时间区间内因发电容量短缺或电网约束造成负荷需求电量削减的期望数。
即∑∑∈∈==Si ii S i i i i T P C D F C EENS 式中：F i 为系统处于状态i 的频率；D i 为状态i 的持续时间；P i 、C i 、S 和T 含义同上。
Rel_03_发输电系统充裕性评估
3.1 概
述
4.电力市场对发输电系统的新要求
降低需求预测的不确定性。 需求 ≠ 负荷，包括：瞬时需
求、平均需求、集成需求、需求时段、峰值需求、合同需求、 固定需求和定单需求等8类。
可靠性要面对多个电力公司。 要考虑多种传输能力。包括6种：总传输能力(TTC)、输
电可靠性裕度 (TRM) 、容量效益裕度 (CBM) 、可用传输容量 (ATC) 、不可撤消的可用输电能力(NATC＝TTC－ TRM－包 括撤消的输电服务备用和容量效益裕度)、可撤消的可用输电 能力(RATC＝TTC－TRM－可撤消的输电服务备用和容量效 益裕度)
8760∑Ci /T (MW/a)
6) 电量不足期望值：Expected Energy Not Supplied，EENS＝
8760∑Ci ti /T (MW.h/a)
7) 系统停电指标：Bulk Power Interruption Index，BPII＝ELC/L
(MW/MW.a)
8) 系统削减电量指标： Bulk Power Energy Curtailment Index，
RTS 96是RTS 79的规模扩展3倍，并加入DC联络线； 年小时持续负荷曲线相同； 机组容量较小，未能反映现代电力系统的特点； 地区间电力交换不明显。
3.4 发输电系统可靠性试验系统
表3.9 IEEE－RTS 79评估结果比较
项目指标 方法 计算特点 计算环境 系统切负荷率 系统切负荷持续时间/(h/a) 切负荷期望值/(MW/a) 电量不足期望值 /(MW.h/a) 严重程度指标SI/(系统.分) 计算时间/min 本章方法及结果 Monte Carlo 法 模拟时间7×105h，考虑到9 重以上的故障，交流计算潮 流，基于直流潮流切负荷 PH4000微机，Windows NT 0.0985 863.1948 10702.95 133244.5 2805.15 7.43 R. Billinton方法及结果 解析法 线路故障计算到3重，发电机 故障计算到5重，交流计算潮 流，基于直流潮流切负荷 Vax－6330小型机 0.0814 711.2897 9170.90 120208.1 2530.70 53.3
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。
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电力系统可靠性分析课堂笔记第三章发输电系统可靠性中的充裕性评估一、总述二、内容简要1、概述发输电系统可靠性(composite generation and transmission system reliability)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度量。
其可靠性包括充裕性和安全性两个方面。
充裕性是指发输电系统在系统内发、输、变电设备额定容量和电压波动允许限度内，考虑元件的计划和非计划停运及运行约束条件下连续地向用户提供电力和电能量需求的能力。
充裕性指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。
1.负荷供应能力负荷供应能力是发输电系统的发电容量通过输电设施后可能提供给负荷的最大功率。
负荷供应能力提供了一个涉及网络影响的容量尺度。
发输电系统充裕度研究的内容是计算出各种偶发事故中系统的负荷供应能力值，并与负荷需求比较，当负荷供应能力值小于负荷需求时，便可确定此偶发事故属于系统故障，导致系统电力不足，并在此基础上，计算系统的可能性指标。
2.分析原理发输电系统充裕度研究的目的是从元件的可靠性数据来计算系统的可靠性指标。
在此以前，必须选定可靠性准则，然后，将系统状态划分为完好和故障两大状态类型，这种检验方法称为事故模式和影响分析。
事故模式和影响分析包括定义选用事件、确定研究事件、计算潮流、确定系统故障事件、计算事件概率、计算可靠性指标等步骤。
一般要考虑两类故障事件:输电线故障与发电设备故障重叠;输电线路同时故障停运。
故障影响分析方法与系统的规模有关，主要采用解析法和蒙特卡洛法。
解析法的主要特点是可以采用较严格的数学模型和有效算法进行系统的可靠性计算，准确度较高，但计算量随着元件数呈指数增加。
因此，系统规模大到一定程度时，采用解析法将有困难。
蒙特卡洛法利用计算机进行随机试验，重复K次，最后，对试验结果进行统计及计算。
该法的一个特点是计算结构简单，另一个特点是计算误差与KD 成正比，式中D 为常数，K 为试验次数。
为了降低误差，将显著增加计算时间，这也使其应用受到一定的限制。
有机地把解析法和蒙特卡洛法结合起来，能提高计算精度、减小计算工作量和计算机存储量。
3.表示充裕度的可靠性指标充裕度指标一般用年值表示，分为负荷点指标和系统指标两类。
负荷点充裕度指标是对系统中每一个负荷点而言，表明事故的局部影响，并可作为分析下一级系统充裕度的依据。
负荷点充裕度又可分为基本值、最大值和平均值3种，它们分别反映某种系统故障时供电点基本可靠性特征量、故障严重程度和充裕度平均水平。
系统的充裕度指标反映系统的严重程度和充裕度平均水平，反映系统事故对整个发输电系统的影响，表明事故的全局影响。
它包括系统停电指标、系统削减电量指标、严重性指标、每次扰动造成的平均削减负荷量、每个负荷点平均值、事故时的削减负荷与少供电量的最大值共6个指标。
4.电力市场条件下对发输电系统可靠性的新要求(1)降低需求预测的不确定性。
需求(demand)是指一个系统或系统的一部分在给定瞬间或任一设计的平均时间间隔中释放电能的速率，单位为kW 或GW 。
需求与负荷(load)是不一样的。
在电力市场的条件下，需求的类型包括以下8种:①瞬时需求(instantaneous demand)，指给定瞬间能量释放的速率;②平均需求，指在任一时间段内释放的电能，它由总电能除以该时间段内的平均瞬时需求;③集成需求(integrated demand)，指在需求时段时的平均瞬时需求;④需求时段(demand interval )，指电能被量测的时段，通常是15 min, 30 min 或60 min ;⑤峰值需求(peak demand)，指在一给定时段(即一小时，一天，一月，一季或一年)的最高电力需求，对一个电力系统来说，它等于在系统内全部量测到的发电机净输出和流入系统的线路潮流之和，减去量测到的流出系统的线路潮流;⑥合同需求(contract demand)，指一个供应商同意送电到一个特定单位并且该单位同意购买的容量额度;⑦固定需求(firm demand)，指一个电力供应商除了当系统可靠性受威胁或在紧急条件下应该提供的合同需求部分;⑧定单需求(billing demand)，指基于电价计划或合同中规定的用户定单的需求。
电力交易计划是要事先做出的，需求预测是电力交易计划的核心。
为此要使需要预测(forecast)尽可能准确，要求把不确定性降到最低程度。
(2)可靠性要面对多种电力公司。
电力公司(electricutility)可以是拥有或运行发电、输电、配电设施的公司、个人、代办处授权或其他合法单位，或媒介，或出售电能的公司。
电力公司的多样性对电力系统可靠性评估和管理带来新的挑战和机遇。
(3)要考虑多种传输能力。
频繁的商业活动使电力系统的运行方式大范围的变化，因此需要考虑多种形式的传输能力。
①总传输能力（total transfer capability ，TTC ），是指能从互联输电系统的一个区域可靠地通过区域间的输电线(或通路)，在规定条件下调用或传输到另一个区域的电力额度。
②输电可靠性裕度( transmission reliability margin,TRM)，是指在系统条件存在大范围不确定性的情况下，为保证互联输电网络安全所需的输电传输能力的额度。
③容量效益裕度( capacity benefit margin, CBM)，是指电力部门为保证互联系统对发电开放，以满足发电可靠性要求所预留的传输容量备用额度。
④可用传输容量(available transfer capacity,ATC)，是指为未来商业活动考虑超过己承诺用途条件下实际输电网络的传输能力。
可用传输容量定义为总传输能力减去当前输电承诺容量(包括零售用户所需容量和容量效益裕度)，再减去输电可靠性裕度。
⑤不可撤销的可用输电能力(non-recallable available transmission capability,NATC)，指总输电能力减去输电可靠性裕度，再减去不可撤销的输电服务备用(包括容量效益裕度)。
⑥可撤销的可用输电能力(recallable available transmission capability,RATC)，指总输电能力减去输电可靠性裕度，减去可撤销的输电服务备用(包括容量效益裕度)。
对于规划，可用的数据只有可撤销的和不可撤销的输电服务备用，而对运行和输电计划是己知的。
可靠性评估中必须对以上6种输电能力做出定量评价。
(4)要求对风险进行预测、监视，事先提出防范措施。
电力市场中商业活动频繁使电力系统的运行方式经常大范围地变化，因此要求经常对风险进行预测以外，还要求以地区为基础安装扰动监视设备，如事件顺序监视设备，故障记录设备，动态扰动记录设备等。
可靠性评估还要求事先提出减轻和消除风险的措施，并提出书面报告。
2、充裕性评估的指标体系发输电系统可靠性是通过定量的可靠性指标来度量的。
本书提出了比较完整的充裕度评估指标体系，并给出了蒙特卡洛法中的计算公式。
充裕度指标分为负荷点指标和系统指标两类。
负荷点指标是对系统中的每个负荷点而言，表明故障的局部性影响，并可作为下一级系统可靠性评估的依据。
系统指标则是全局性的，表明故障对整个系统的影响。
系统指标包括基本指标(1 ~6)和导出指标(7~9)。
基本指标包括概率、频率、持续时间和期望值4类，导出指标是基本指标转换获得的，可以用于不同规模系统之间的比较，具有标么值意义。
指标定义及公式如下，其中公式是基于元件状态持续时间抽样蒙特卡洛模拟法的计算公式。
(1)切负荷概率PLC(probability of load curtailments)∑∈=S i i Tt PLC (3.1) 式中，S 是有切负荷的系统状态集合;间，两者单位一致。
工夸是系统状态的持续时间，T 是总模拟时(2)切负荷频率EFLC(expected frequency of load curtailments)(次/a)FFLC=(8760/T)N i (3.2)式中，N i 是有切负荷的状态数(如果系统状态序列中连续几个系统状态均有切负荷，将其视为一个有切负荷状态)。
(3)切负荷持续时EDLC(expected duration of load curtailments)(h/a)EDLC=PLCx8760 (3.3)(4)每次切负荷持续时ADLC(average duration of load curtailments)(h/次)ADLC=EDLC/EFLC (3.4)(5)负荷切除期望值ELC(expected load curtailments)(MW/a)∑∈=Si i C T ELC 8760 (3.5) 式中，Ci 是系统状态i 的切负荷量。
(6)电量不足期望值EENS （expected energy not supplied) (MW ·h/a)i Si i t C T EENS ∑∈=8760 (3.6) 由于EENS 是能量指标，对于进行可靠性经济评估、最优可靠性、系统规划等均具有重要意义，因此EENS 是充裕度评估中非常重要的指标。
(7)系统停电指标BPII(bulk power interruption index)(MW/MW ·a -1)，是指系统故障在供电点引起的削减负荷的总和与系统最大负荷之比，它表明在一年中每兆瓦的负荷平均停电的兆瓦数，公式为BPII=ELC/L （3.7）(8)系统削减电量指标BPECI （bulk power energy curtailment index)（MW ·h/MW ·a -1)，是指系统故障在供电点引起的削减电量的总和与系统年最大负荷之比BPECI=EENS/L （3.8）(9)严重程度指标SI(severity index)(系统分)SI=BPECI x 60 (3.9) 一个系统分相当于在最大负荷时全系统停电1 min ，是对系统故障的严重程度的一种度量。
1983年国际大电网会议(CICRE)第39委员会OS 工作组按照系统扰动对用户冲击的程度，将严重程度指标分为4个等级：0级，可接受的不可靠状态，严重程度指标小于1系统分；1级，对用户有明显冲击的不可靠状态，严重程度指标为1~9系统分；2级，对用户有严重冲击的不可靠状态，严重程度指标为10 ~ 99系统分；3级，对用户有很严重冲击的不可靠状态，严重程度指标为100~999系统分。
3、考虑多重故障的充裕性评估算法和软件目前发输电合成系统充裕度评估方法分为两大类：偶发事故枚举法即解析方法、Monte-Carlo 模拟法即模拟方法，一般均采用故障筛选技术。