電力系統運行可靠性的控制技術分析

潘玨承　譚璐

摘 要：介紹了電力系統運行可靠性包括的三個主要方面，主要是設備、元件以及系統運行可靠性。具體分析了電力系統運行可靠性的控制技術，并詳細描述了電力系統元件運行可靠性模型和電力系統運行可靠性控制模型；提出了面向調度的可靠性控制指標體系。

關鍵詞：電力系統 可靠性 控制技術

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（c）-0067-01

隨著科技的發展，技術的進步，人們的生活水平不斷提高，日常生活與生產都與電力息息相關。電力系統在國家工業發展中占著舉足輕重的地位。因此，電力系統運行可靠性至關重要。只有保證電力系統穩定可靠的運行，才能使工業生產和人們生活所需電能的持續穩定供應得到保障。近年來，電力系統運行安全事故時有發生，人們越來越重視電力系統運行可靠性和穩定性。提高電力系統運行可靠性，無論是對電力系統本身還是對人們的生產生活，都具有積極作用。

1 電力系統運行可靠性介紹

可靠性是評價電力系統運行的重要標準，通常用可靠度來具體衡量一個電力系統的運行情況。主要是通過延長電力系統工作時間、降低系統故障率以及提高工作效率等方式來保證可靠度的。通過可靠性來判斷電力系統運行狀況是否符合安全生產要求，運行正常的電力系統必須要有較高的可靠度，以保證整個電力系統可以高效、安全、持續的運行，從而確保電能的生產和輸送始終保持在高效、穩定狀態。

電力系統的主要作用就是將電廠生產的電能穩定持續的提供給用戶，電力系統要有良好的運行可靠性才能使輸送電能質量得到保障。電力系統運行可靠性具體是指電力系統設備、元件和系統要在規定條件下完成預設的工作量，如果沒有達到生產指標，說明該電力系統運行可靠度過低，需要通過改進系統或者更換設備和元氣件等方式來提高整個系統可靠度。電力系統運行可靠性的任務主要有以下幾方面，首先要對電力系統元器件運行過程中生成的數據進行具體分析累計，然后再通過這些數據綜合分析各元件的可靠性；其次是對電力系統可靠性模型進行解析和模擬，在模擬過程中觀察電力系統是否能夠在規定條件下完成工作指標，在模擬完成后對相關數據進行計算分析，得到某些現象發生的概率，進一步優化系統，提高可靠性。最后還要具體考察電力系統運行可靠性控制的輔助模塊，從而做出更準確決策，保證整個電力系統的穩定、持續運行。

2 電力系統運行可靠性的控制技術分析

在電力系統中，各個元器件出現故障時隨即發生的，系統中某個元件出現故障，就會影響整個電力系統的正常運行，造成嚴重后果。所以為了能夠準確預測電力系統運行可靠性，可以對電力系統中各個元件進行建模，以便較為精確掌握各元件的工作狀況。通常采用齊次元件瞬時狀態概率對電力系統元件進行建模，該建模方式可以較全面的概括各元器件。可以用函數Po和P1具體表示元件發生故障概率λ和維修率μ之間的關系，根據元件數量，可以得到在t時刻電力系統的瞬時概率為：。通過具體分析元件模型的各個相關參數，可以得出較準確的元件發生故障概率和維修率。

實際應用中，主要是通過切負荷指標來度量電力系統運行可靠性。電力系統的切負荷指標無論是系統的短期規劃還是長期規劃又或者是對電源規劃，都有著舉足輕重的作用，這些指標直接影響整個電力系統總方案是否可行。在實際運行過程中，工作人員不但要關注電量不足期望值和重要節點，還要密切關注電力系統運行狀態是否穩定。雖然傳統的度量指標已經包含了線路過負荷、母線電壓超限以及系統功率不平衡等方面，但是沒有對這些指標進行具體定義，這樣就很難對電力系統的薄弱環節進行精準定位，不能實現有針對性的控制電力系統運行可靠性。本文在傳統度量指標基礎上補充了面向可靠性的控制指標體系，主要包括以下三方面，安全狀態下運行狀態量處理的概率指標、電力系統狀態的概率指標以及系統電量不足期望值概率指標。

電力系統運行過程中，主要通過以下幾個方面對整個系統運行可靠性進行評估：對各元件的可靠性模型進行具體分析，通過對比，對電力系統運行方式進行選擇，對運行結果和檢測數據的可靠性指標進行分析。后兩點較為重要。通常采用快速排序法對電力系統運行狀態進行選擇，根據狀態概率的大小進行排序，得出負荷要求的系統狀態，然后再應用EENS確定誤差范圍。采用動態潮流分析法對運行結果和計算記性分析，綜合考慮分析結果，最終得到切負荷量，確定可靠性指標。

為了能夠更好確保電力系統運行可靠性，通常建立電力系統運行可靠性控制模型，以便更精準控制系統可靠性。電力系統運行可靠性控制模型主要包括目標函數、約束條件和控制變量三部分。電力系統有較高的實時計算要求，所以在滿足計算結果精度的前提下，要適當提高計算速度，保證計算數據的實時性和準確性。因此，通常采用直流潮流的方法對電力系統中的潮流進行分析，這樣，在電力系統運行可靠性模型中就不需要考慮電壓的束縛，提高計算速度和計算精度。

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，因此，電力系統可靠性算法的隨機約束條件應該在一定的置信水平上才能夠成立。通過查閱相關資料發現，采用遺傳算法對電力系統運行可靠性進行求解會使計算結果更為準確，所以在對電力系統運行可靠性控制模型進行計算時，可以采用遺傳算法來進一步保證計算結果的準確性。

3 結語

隨著社會經濟的快速發展，無論是國家工業生產還是人們日常生活，用電需求都在不斷增加，因此，電力系統運行可靠性顯得尤為重要，面對這樣的情況，必須加強電力系統運行可靠性的控制技術研究工作，進一步提高電力系統運行可靠性，保證有持續、穩定、高效的電力供應，確保人們的生產生活不受電力系統故障的影響。相關部門要不斷研發更高層次的電力系統可靠性控制技術和措施，讓電力系統運行可靠性得到更進一步保證。

參考文獻

[1] 何劍，孫元章，程林，等.電力系統運行可靠性在線控制[J].中國電機工程學報，2008（22）：8-14.

[2] 王勇.電力系統運行可靠性分析與評價理論研究[D].濟南：山東大學，2012.

[3] 王成亮，單克.電力系統運行可靠性評估探討[J].南方電網技術，2009（S1）：40-44.

[4] 朱亦可，張兵，彭繼清.電力系統運行可靠性在線控制[J].科技傳播，2012（1）：187-189.