电力系统可靠性基础知识PPT

电力系统可靠性基础知识主要内容1概述2电力系统可靠性评估数学基础3发输电系统可靠性评估4配电系统可靠性评估1概述1.1基本概念电力系统可靠性是对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应电力和电能能力的度量。包括充裕度和安全性两个方面。充裕度（adequancy，也称静态可靠性），是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运。安全性（security，也称动态可靠性），是指电力系统承受突然发生的扰动的能力。电力系统的电能质量供电质量指标包括供电可靠性和电能本身质量两个方面。电能本身质量是反映电能品质优劣程度的指标，通常包括：1.电压偏差；2.频率偏差；3.电压波动和闪变；4.三相电压不平衡度；5.谐波电压和波形畸变等。基本概念（续）电力系统可靠性可分成：发电系统可靠性（HL1）、发输电系统可靠性（HL2）、输电系统可靠性、配电系统可靠性及发电厂变电所电气主接线可靠性；第一层次（HL1）第二层次（HL2）第三层次（HL3）电力系统可靠性评估发电系统可靠性评估发输电系统可靠性评估输电系统可靠性评估变电站电气主接线可靠性评估配电系统可靠性评估1.2发展过程国外：20世纪50年代，可靠性概念开始用于工业；1968年美国电力可靠性协会（NationalElectricReliabilityCouncil,NERC）成立；1981年加上加拿大和墨西哥，北美电力可靠性协会（NERC）成立；1997、1998年NERC推出《规划标准》和《执行细则》（电力系统可靠性执行标准）；西欧和俄罗斯也相继制定各自标准。一我国电力工业可靠性管理发展历程系统性的工业可靠性研究始于20世纪40年代，主要应用于军事工业、航空航天技术等一些技术密集型行业。日益庞大复杂的系统的出现：需要完善的可靠性工程技术支撑又需要周密的可靠性管理保障。60年代起，可靠性技术逐步应用于电力工业。主要由于：一是国民经济越现代化，人们对电的依赖越深，对供电质量要求也越高。二是电网越来越大，机组容量越来越大，超高压远距离输电增多，同步电网规模扩大，控制系统复杂性提高，电网稳定问题突出，如何如何合理地保证供电可靠性成为迫切需要解决的问题。七十年代后期，中国的电力工作者就注意到电力可靠性问题,并着手进行中国电力可靠性工作的前期研究，主要内容为：广泛收集国际上有关电力可靠性的资料，扩大眼界；有针对性地在国内个别电力企业中进行实践试点，取得感性体验；有计划地开展科技宣讲和培训工作，为实行电力可靠性管理准备干部。20世纪80年代，一些发达国家大都进行了可靠性立法，遵循国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)的标准，制定了较为完善的国家标准，并设有国家级和行业级的可靠性中心和数据交换网络。20世纪80年代末，在前期通讯、电子和航空等行业陆续启动可靠性工程的基础上，我国开始可靠性立法，颁布了37个可靠性国家标准和18个可靠性军工标准。电子、军工和航空航天等行业全面开展可靠性管理，成立可靠性组织并出台了实施规划。1981年中国水利电力部颁布了有关电力系统安全稳定运行的《电力系统安全稳定导则》1983年成立中国电机工程学会可靠性专业委员会，同年中国电工技术学会成立电工产品可靠性研究会。1985年水电部成立电力可靠性管理中心，开展发、输、配电设备及系统的可靠性统计以及有关标准的研究制定工作，推动电力可靠性管理工作深入开展。一些大学和科研机构也开始陆续开展电力系统可靠性的理论研究和教学工作国内20世纪80年代末至90年代初期，我国电力系统可靠性的研究和应用有了较大发展，开发了如电源规划软件、发输电系统可靠性评估软件、配电系统可靠性评估软件、发电厂变电大容量所电气主接线可靠性评估软件等，并在三峡电站、三峡电力系统、东北电力系统等应用。这些工作进展同时推动了电力规划、设计、研究和制造部门在系统规划和工程设计中开始进行可靠性评估。电力系统的复杂性明显增加电网的安全稳定问题日益突出！大电网交直流混合大机组超高压远距离输电大容量电力工业发展趋势正式纳入管理：1999年，电力供电可靠性管理正式纳入行业管理的范畴，中心更名为：“中国电力企业联合会电力可靠性管理中心”2006年，电力可靠性管理正式纳入电监会的监管体系，电力可靠性管理中心更名为国家电力监管委员会电力可靠性管理中心。这标志着电力可靠性管理工作从以往受政府部门委托，根据企业和社会需要，开展电力可靠性管理的行业行为，转变为在电监会的直接领导下，在全行业支持下的政府监管行为。电力可靠性管理一方面，电力可靠性管理作为提升电力企业管理水平和设备健康水平的一种科学管理方法对电力系统的安全运行和连续可靠的供电所发挥的重要作用日益显著。另一方面，电力可靠性管理工作已经成为电力企业生产管理的重要组成部分，通过提高设备和电网的可用率和安全性来满足社会对电力的需求，促进电力工业的可持续发展。我国电力可靠性管理体系日趋完善国家电力监管委员会负责全国电力可靠性的监督管理工作电监会电力可靠性管理中心负责全国电力可靠性监督管理的具体工作并承担电力可靠性管理行业服务工作电监会派出机构负责辖区内电力可靠性监督管理各级电力企业负责本企业内电力可靠性管理工作电力可靠性管理步入法制化轨道2007年5月10日，可靠性中心组织制定的《电力可靠性监督管理办法》正式签发实施，为开展电力可靠性监督管理工作提供了法规依据。《电力可靠性监督管理办法》不仅对电力可靠性信息系统建立和可靠性信息的分析应用等工作进行了详细要求，还明确了电力监管机构和各级电力企业的可靠性监督管理职责。电力可靠性管理加快标准化进程《发电设备可靠性评价规程》《输变电设施可靠性评价规程》《供电系统用户供电可靠性评价规程》《直流输电系统可靠性评价规程》《电力可靠性基本名词术语》《燃气轮机发电设备可靠性评价规程（试行）》《风力发电设备可靠性评价规程（试行）》电力可靠性管理统一的技术平台发电设备可靠性信息管理系统输变电设施可靠性信息管理系统供电系统用户供电可靠性信息管理系统直流输电系统可靠性信息管理系统可靠性实现数据资源全社会共享自1994年起，连续17年成功举办电力可靠性指标发布会，其间还出版各类可靠性管理资料200多期。系统全面地分析、记录了中国电力系统及设备每年的运行状况和存在问题，及时公布和反馈了各类可靠性信息和技术动态，使多年积累的大量可靠性数据资源实现了全社会共享，为电力企业安全生产、提高管理水平和竞争力，提供了有效服务，起到了积极的推进作用。电力可靠性管理工作开展二十多年来，不仅很好地适应了我国电力工业发展过程中每一次变化和改革，在改革中不断强化和完善自身的管理体系和能力，还指导电力企业在安全生产管理中，科学地运用电力可靠性管理中的各项指标，分析、评价电力设备的制造质量、安装质量、运行质量和管理水平，指导电力制造企业研究提高发供电设备的制造质量，加深和改进对电力安全生产管理、设备运行管理规律性的认识，帮助电力企业创造了良好的业绩，保障了稳定的电力安全生产局面。我国电力工业运行可靠性水平稳步提高20年多来，通过强化可靠性管理，我国的发电设备、输变电设施、用户供电的可靠性水平均有大幅度提高。供电可靠性要求《供电营业规则》供电企业应不断改善供电可靠性，减少设备检修和电力系统事故主对用户的停电次数及每次停电持续时间。供用电设备计划检修应做到统一安排。供用电设备计划检修时：对35千伏及以上电压供电的用户的停电次数，每年不应超过一次；对10千伏供电的用户，每年不应超过三次。我国供电可靠性的差距而同期美国城乡用户年均停电时间不到2小时,欧洲发达国家在1小时左右,韩国不到20分钟,而在新加坡、日本则不到10分钟。根据有关研究结果,停电每少供一度电会给用户带来40元左右的经济损失。2008《电力监管报告》《报告》指出了当前与老百姓关系密切的供电领域存在的问题。如供电质量统计数据质量不高。公布的供电可靠率与实际情况出入较大，甚至发布虚假数据。指标虚高造成的不良后果：国家电网公司文件通知，开始在全国范围内开展县供电可靠性指标核实和重新报送的工作，集团公司立即布置实施。核实的原则是“对于过去的数据不分析、不追究”。部分县供电企业片面追求指标排名，指标虚高现象凸显，造成农网整体指标水平偏高，为农网建设改造争取国家政策造成负面影响。造成误导。不能通过指标分析，找到真正影响供电可靠率的因素，不断改进工作。造成浪费。丧失供电可靠性专业管理的基础和意义，指标成为空中楼阁，失去统计分析的价值，起不得辅助决策的意义。1、供电可靠性差对电网和用户及供电企业的主要危害①不利于电网安全运行。②降低网内供电设备的利用率，并影响经济效益。③影响用户生产的统筹安排，打乱生产秩序，给生产造成不应有的损失。特别是对于具有现代化生产能力或连续生产的工矿企业、科研单位和农业紧急抗旱、排涝影响更大，甚至会造成无法弥补的损失。④减少供电量，直接影响供电企业的经济效益。⑤给人民生活带来极大的不便。2、.提高和改善供电可靠性的办法供电可靠性的高低，标志着供电能力的高低。它代表着电力工业对国民经济的发展和人民生活用电的满意程度，为适应电力市场的需要，最大限度地提高供电可靠性，必须做好如下工作：（1）紧紧依靠当地政府，主动争取各级政府及领导的支持；（2）大力宣传、贯彻、执行《电力法》和配套法规，依法供电，巩固和扩大农电市场；（3）千方百计筹措资金，加大对主网架建设的投资力度，使其电网布局合理。同时在较长的供电线路上装设分段开关和分支开关，以便在事故处理或限电时缩小停电范围；（4）给用电质量要求较高的用户配接双电源供电；（5）发展城区环网供电；（6）加强供电设备的管理，层层组织，责任到人，提高设备的健康水平；（7）推广配电网络带电作业技术；（8）建立健全电网信息网络，充分利用调度自动化系统，加强电网县级调度管理，对工矿企业（包括乡镇企业）实行峰谷电价，装设负荷自动控制装置，促使其生产用电移峰填谷，保障灯峰照明；（9）成立过硬的抢修队，配备先进的交通、通讯检修工具等，做到对事故快速抢修。对提高我国供电可靠性的几点看法（一）合理的电网结构是提高供电可靠率的根本保障1、合理的受端电网结构在保证供电安全和终端用户供电可靠性方面起关键作用。受端系统是整个电力系统最重要的组成部分，是实现合理电网结构的关键环节，是从根本上提高整个电力系统安全稳定水平的重要基础，其规划设计必须将电网和电源在结构上统筹考虑，合理布局。2、坚强的配电网是提高供电可靠率最为重要的物质基础。在我国整个电力系统中，配电网是相对最为薄弱的环节。一是配网规划管理薄弱。缺乏科学的整体规划，使配电网在结构设计上先天不足，特别是不能满足导则要求的分层分区以及负荷中心各级支撑电源的要求，而这正是打造坚强配电网的关键环节，也是保证在任何条件下最大限度不间断供电的重要基础。二是配网发展严重滞后。三是配电设备陈旧老化严重。一些设备长期满载甚至超载运行，对供电可靠性造成严重影响。四是配网转供能力和供电能力较差。我国很多城市配网不满足电网安全准则“N-1”要求。配网容载比普遍偏低，我国配网结构大大落后于国际先进水平，长期以来配网规划建设难以纳入城市规划，导致配网建设用地难、施工难，建设成本高。打造坚强可靠的配电网，当务之急是将配网纳入正常的规划、建设与管理程序，在源头上保证配网整体结构设计的合理性。无论高压、中压和低压配电网，均应实行分区供电，各分区配网之间相互独立，但在检修和事故状态时具备相互支援能力；还应创新规划理念，研究确定适合电网实际的配电网模式。要积极争取政策支持，改善建设环境，加大配网投入；另外，加大配网投入也是提高供电可靠性的重要保证，加强配网建设需要大量资金投入，资金压力相当大，除电网企业千方百计自筹资金外，要积极争取国家给予政策支持来以减轻电网建设资金压力。（二）新技术的广泛