電力系統運行可靠性的控制技術分析

摘 要

隨著電力系統運行的安全事故頻發，人們開始更加重視電力系統運行的可靠性和穩定性。本文主要對電力系統運行可靠性的控制技術進行了分析。

【關鍵詞】電力系統 運行 可靠性 控制技術

電力系統具有非常重要的作用，它是生產能源的一個非常重要的公共產業，同時還需要保證電能持續和穩定的供應。所以如果電力系統的運行能夠保證可靠性和穩定性，不管是對電力系統自身的工作還是人們的日常生活和工作，又或者是社會的經濟發展都具有非常重要的作用。

1 電力系統運行可靠性的闡述

在電力系統的正常運行過程中可靠性是一個主要的評價標準，而在對電力系統的可靠性進行評價的時候標準就是可靠度，而可靠度則是通過良好的運行狀況、工作時間的延長、故障率低以及高效的工作效率來保證的。在對電力系統的運行狀況進行評價的時候主要是通過可靠性來完成的，在電能的生產和輸出過程中對電力系統的運行可靠性進行評價具有非常重要的作用。

電力系統最主要的作用就是為用戶提供電能，也就是向用戶持續和固定的提供質量有保證的電能。而電力系統運行可靠性就是事先做一些設備管理，讓這些設備管理能夠在電力系統的運行過程中起到很好的保護作用，而可靠性主要就是指設備、元件以及系統需要在規定的條件下和預定的時間范圍內完成所規定功能的能力。對于電力系統運行可靠性來說它的主要任務就包括了下面這幾個方面：首先對電路元件在歷史運行過程中所產生的數據以及在對元件進行了可靠性測試之后所累積的數據進行累計，然后通過這些相關的數據來對元件的可靠性進行進一步的分析。其次對基于電力系統可靠性模型以及預期的負荷變化來進行解析現象或者是模擬，在實際的模擬過程中主要是針對那些電力系統中沒有能夠在規定時間內完成事先規定的功能而進行的。在模擬完成之后還需要進行相關數據的計算，也就是計算一些可能會發生的后果的概率，這樣就能夠獲得相關的數據從而來對元件的可靠性進行進一步的分析。最后還需要對系統投入和可靠性系統的基礎上來綜合評價電力系統的運行和控制以及進行輔助決策。

2 電力系統運行可靠性的控制技術分析

2.1 電力系統元件可靠性模型

在電力系統運行過程中，對其可靠性控制產生影響的主要是系統中各元件出現故障是隨機性的，導致系統不能正常運行所致。為了對電力系統的運行能力進行短期的預測，所以針對各元件的可靠性進行建模。一般采用其次的元件瞬時狀態概率來進行建模，因為它能比較全面的描述元件。針對元件停運率λ和維修率μ用函數表達為p0（t）和p1（t），正常工作狀態為：

（1）

而處于維修時為：

（2）

根據元件數量的個數，得到狀態數量，從而知道在t時刻系統的瞬時概率

（3）

2.2 電力系統運行可靠性指標

在對電力系統的運行可靠性水平進行評估的時候主要是通過切負荷指標來進行度量實現的。在對電力系統的短期或者長期輸電規劃或者電源規劃進行指導的過程中，這些指標發揮了非常重要的作用。但是在電力系統的實際運行過程中，調度人員除了需要關注節點和系統的電量不足期望值外，還需要對運行狀態量的情況進行關注。雖然傳統度量指標包含了對相關故障嚴重程度的度量，比如線路過負荷、系統功率不平衡以及母線電壓超限等，但是它卻沒有對這些度量的指標進行直接的定義，這樣在對電力系統的薄弱環節進行定位的時候就比較難實現，從而也就不能夠進行有針對性的控制。而本文則在傳統可靠性指標的基礎上，提出了面向調度的可靠性控制指標體系：運行狀態量處理安全狀態下的概率指標；系統狀態的概率指標；電量不足期望值指標。

2.3 電力系統運行可靠性算法

在電力系統運行時，對可靠性進行評估時主要為這幾個方面：對元件可靠性模型進行確定；對系統運行狀態進行選擇；對運行后果和相關計算的可靠性指標進行分析，其中后兩點比較的重要。針對狀態的選擇時，采用快速排序法進行，排序的規則是根據狀態概率的大小進行，從而得到待分析的系統狀態，依據EENS確定誤差范圍。針對運行火鍋和計算進行分析時，采用的是動態潮流分析法；針對分析結果去判定運行可靠性的指標，從而得到切負荷量，最終確定可靠性指標。

2.4 電力系統運行可靠性控制模型

為了能夠更好的滿足著大系統的實時計算要求，那么就需要讓計算結果在滿足一定精度的前提下，來對計算的速度進來的提高。所以在分析電力系統中的潮流時可以采用直流潮流的方式來進行，在電力系統運行可靠性的控制模型中不需要考慮電壓以及無功的約束。在電力系統運行可靠性的控制模型中主要就包括了控制變量、目標函數、約束條件。

2.5 電力系統運行可靠性算法的實現

如果從數學的角度來分析可以發現電力系統運行可靠性算法是屬于隨機機會的約束規劃問題，它最明顯的一個特點就是隨機約束條件至少應該是在一定的置信水平上才成立的。通過對相關文獻的查閱可以發現，在對電力系統中的隨機機會規劃問題進行求解的時候如果采用遺傳算法來進行的話，將會取得比較好的效果。

3 結束語

隨著社會經濟的不斷發展，人們的用電需求量在不斷的增加，這樣就讓電力系統的運行可靠性受到了比較嚴峻的挑戰，面對這樣的情況就應該要加強對電力系統運行可靠性控制技術的研究工作，從而來找出相應的控制技術和措施讓電力系統運行可靠性得到有效保證。

參考文獻

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作者簡介

韓秋（1984-），男，遼寧省昌圖縣人。大學本科學歷。現為國網遼寧省電力有限公司助理工程師。研究方向為電氣工程及其自動化。

作者單位

國網遼寧省電力有限公司 遼寧省沈陽市 110000endprint