电力系统可靠性评估指标体系

·742· 2008全国博士生学术论坛电气工程论文集

电力系统可靠性评估指标体系

谭庆科 高志新 陈红坤

武汉大学电气工程学院 湖北 武汉 430072

【摘 要】 电力系统可靠性研究离不开可靠性的指标,因为指标的设定和计算是可靠性评估的前提。

在电力市场环境下,与可靠性相关的问题中无论是电源和电网的规划、还是可靠性的收费

问题,也都依托合理的指标对系统可靠性的反映和评估。本文总结和整理了近年来国内外

关于电力系统可靠性评估指标体系方面的研究进展,探讨了电力市场环境下对大电力系统

可靠性的新要求,介绍了基于电力市场环境下的新的可靠性指标,比较了传统可靠性指标

和电力市场环境下可靠性指标,最后对该领域的研究进行了展望。

【关键词】 可靠性 电力市场 指标体系 经济性评估 电力系统

Reliability Assessment Index System of Power System

Abstract :Research on power system reliability can not be separated from reliability index,because index decision and calculation are premises of the reliability evaluation. In the deregulated market environment,problems related to reliability rely on reasonable indexes that reflect and evaluate Power System reliability. In this paper,researches on the development of power system reliability index framework are reviewed at first ,and then the new requirements on power system reliability index under deregulated market environment are discussed. New reliability indexes based on deregulated market environment are introduced ;traditional reliability indexes and New reliability indexes based on deregulated market environment are compared. A prospect on the research is this field is presented in the end.

Key words:reliability ;power market;index framework;economic assessment;

1 前 言

电力系统可靠性是对电力系统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量之能力的度量,随着电力工业体制不断改革,在实行多家发电、积极合理利用外资和多渠道资金,运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下,我国电力工业发展迅速,在发展规模、建设速度和技术水准上不断刷新纪录、跨上了新的台阶。然而随着电力市场的不断发展,输电网的逐步开放以及独立发电商的出现导致了新问题,新的需求不断产生,传统的可靠性指标已无法合理地评估现有的电力系统,必须尽快建立适合我国电力市场环境下评估电网的新的可靠性指标。

电力系统可靠性主要包括两个方面,即充裕度和安全性。充裕度主要指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;安全性则主要是对系统的动态特性进行评价,目的是评估系统对突发故障的经受能力。

作者简介:谭庆科(1986—),男,硕士研究生,主要研究方向为电力系统可靠性。Email :[email protected]

高志新(1984—),男,湖北武汉人,主要研究方向为电力系统可靠性与规划。Email :[email protected]

陈红坤(1968—),男,湖北黄冈人,主要研究分析为电能质量、电力系统可靠性与规划。Email :[email protected]

电力系统及其自动化 ·743·

2 传统可靠性评估的指标体系

电力系统向高电压、大容量方向的发展及电力市场的引入,使人们对电力系统的安全性和可靠性给予更多的关注,在对各种设计和调度方案进行技术经济比较过程中,可靠性指标已成为重要的判据,传统的可靠性指标体系已不能满足实际应用要求。

指标体系[1][3]可分为系统指标、负荷点指标和组件可靠性指标。系统可靠性指标从全局的观点描述了整个系统的行为,又可进一步分为概率充分性指标和概率稳定性指标;负荷点可靠性指针描述的是各负荷点(一般指降压变压器低压侧)的可靠性,同时也可作为配电可靠性计算的输入数据;组件可靠性指标能够反映一些重要的电气设备对系统和负荷点可靠性的影响程度,实用性比较强。传统可靠性理论的指标体系包括如下:

(Loss of Load Probability ); (1)电力不足概率(LOLP )

(Loss of Load Expectation),d/期间; (2)电力不足期望值(LOLE )

(Loss of Load Frequency),次/期间; (3)电力不足频率(LOLF )

(Loss of Load Duration),d/次; (4)电力不足持续时间(LOLD )

(Expected Energy Not Supplied),Kw · h/期间; (5)电量不足期望值(EENS )

(Bulk Power Interruption Index),MW/MW · a -1; (6)系统停电指针(BPII )

(Bulk Power Energy Curtailment Index),MW · h/MW · a -1; (7)系统削减电量指标(BPECI )

(Severity Index),系统分。 (8)严重程度指标(SI )

SI 为停电影响的严重性指标,用系统分来度量,一个系统分相当于在峰荷时全系统停电1 min 。系统程度级别越高,说明系统承受故障的能力越差,即可靠性水平越低。随着我国电网规模的不断扩大以及对可靠性问题的日益重视,SI 指标将得到更为广泛的应用。

传统性的指标没有合理地考虑经济因素,随着电力工业的改革和发展,原有的可靠性指标体系不能满足市场要求,迫切需要建立一个能够将可靠性与经济性紧密结合在一起的新指标体系。 3 市场环境下可靠性指标体系

3.1 电力市场环境下对电力系统可靠性的新要求

电力工业市场化以后,发电厂和电网分离,电力市场发展所导致的合作与竞争方面的不确定性,经济的发展和环境的影响,以及相关法规和政策调整所导致的不确定性等,这些因素对输电系统的可靠性提出了新的要求[2]。

(1)降低需求预测的不确定性

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,为此要使需求预测尽可能准确,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。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变化,因此需要考虑多种形式的传输能力。

(4)要求对风险进行预测、监视,事先提出防范措施。电力市场中不确定因素的增加,使得电力系统的运行方式经常大范围变化,因此要求经常对风险进行预测以外,还要求以的确为基础安装扰动监视设备。

3.2 市场环境下大电力系统可靠性评估新的指标体系

在市场环境下,由于电价的实时性、节点电价的存在、网络阻塞等新的现象,迫切需要在传统的

·744· 2008全国博士生学术论坛电气工程论文集

靠性评估中引入新的指标来衡量系统的可靠性水平,这些指标要能同时反映可靠性和经济性。同时,要考虑可靠性和经济性的协调发展,即什么样的可靠性水平是合理的,在什么样的可靠性水平下经济性最优。因此国内外学者在可靠性与经济性优化方面做了大量的工作,并提出了一些新的指标[4]~[8]。

(1)社会效益损失期望值(LOSBE )

传统可靠性指标是在电价固定不变的基础上来求取一段时间内的期望值,而在市场环境下,电价是时刻变化的,用户用电也必然受到影响。市场解除管制后,发电商独立运营,有可能因为电价太低而选择不供电。社会效益损失期望值(LOSBE )是基于社会收益最大化模型(SBM )和统计理论建立的,能够衡量可靠性价值,将可靠性和经济性紧密结合在一起。

(2)缺电损失评价率(RIEA )

在市场环境下,用户缺电与多种因素有关,其中包括许多不确定性因素,RIEA 指标可在考虑不确定性因素的情况下计算系统的缺电成本,它能够精确地评估不确定因素给系统可靠性和经济性所带来的影响。但是RIEA 的求解是建立在大量用户进行调查统计并作估算的基础上,其准确性较差。

(3)未满足出力期望(EUP (t ) )

EUP (t ) 指标将可靠性要求作为不等式约束,加入原有的优化模型中,考虑了系统中不同用户间可靠性要求的差异,并据此将发电厂为维护系统可靠性水平所需的费用在有不同要求的用户之间合理分配,使可靠性与经济性的结合更紧密;但是它未能将可靠性的研究置于完全市场化的条件下,有时为了满足系统运行可靠性的要求可能会以牺牲经济性为代价。

(4)可用输电能力(ATC )

为了保证电网安全运行,减少阻塞发生的概率,给交易者提供电网使用状况的信息,需要对可用传输容量进行计算. 衡量系统可用输电容量的ATC 指针主要反映输电设备可用于能量交易的剩余容量,是输电系统的一个重要指标。

(5)经济传输容量(EATC )

在电力市场环境下,电网公司在充分使用现有的输电设备输送容量电力以便最大限度地降低成本的同时,为了带来更多的效益,会要求其线路传输容量接近于EATC 运行。EATC 是一个与系统可靠性相关的指针,对保证整个系统的安全可靠经济运行具有重要的技术价值。

(6)电压稳定可靠性指标

电压稳定的靠性指针主要有电压越限概率、年电压越限持续时间和电压越限切负荷概率。随着大电网、超高压、远距离输电已经不可避免,电压稳定问题越来越重要。但是,将电压稳定与系统可靠性评估相结合的方法却没有得到广泛关注。

(7)灵敏度指标

可靠性的灵敏度分析主要研究原件可靠性参数的变化对系统可靠性指针的影响。传统的可靠性指标只能从总体上反映系统或负荷点可靠性的好坏程度,而无法准确地找到系统的薄弱环节,而可靠性的灵敏度分析能够准确找到制约系统可靠性的瓶颈。

(8)增量可靠性指标

增量可靠性指标(IRI )可以定义为每单位可靠性投资而获得的可靠性改善。

IRI =(RI B −RI A ) /Cost

式中,Cost 为规划方案的费用(包括投资费用和运行费用),RI B ,RI A 分别是方案规划前和规划后的可靠性指标,这些指标可以为EENS 、概率性指针、频率性指针或者持续性指标。

4. 总 结

传统的可靠性指标和市场环境下的可靠性指标的主要区别在于是否有没有合理地考虑经济因素。传统的可靠性指标基本上都是建立在市场未解除管制的基础之上,其不能满足市场要求,例如,传统

电力系统及其自动化 ·745·

指标体系中的LOLP 和LOLE 在市场环境下可能不再适用,因为其主要是通过在电价固定不变的基础上求取一段时间内的期望值而得出的,而在电力市场环境下,电价是时刻变化的,用户用电受到影响,这些问题在传统可靠性指标中并没有考虑;在电力市场环境的条件下,可靠性指标需要考虑经济因素,例如,EUP (t ) 指标将电厂为提高可靠性所付出的费用分配对可靠性需求不同的客户身上,使得可靠性和经济性紧密地联系在一起。

不同的国家甚至一个国家的不同地区都会设置一些适合本地特征的可靠性指标,用以评价当地的可靠性水平,在电力市场环境下,具有较强代表性的可靠性指标主要有:EUP (t ) 、EENS 、LOLP 。但是到目前为止未有一个较理想的指标来全面合理地衡量可靠性与经济性。

5. 未来研究的展望

可靠性评估经过国内外学者近三十年的研究,已取得了一些成果,但是现已提出的新的可靠性指标没有像传统的可靠性评估指标一样形成体系,还需要进一步地完善。根据当前研究的现状,可靠性评价指标研究今后将主要在以下几个方面展开。

(1)新的可靠性评价指标[13]应当能够更紧密地把可靠性和经济性联系在一起,需要考虑可靠性和经济性的协调发展,即什么样的可靠性水平是合理的,在什么样的可靠性水平下经济性最优。

(2)新的指标应能准确评估不确定因素给系统可靠性与经济性所带来的影响。

(3)随着电力系统可靠性问题的重视,建立一套完善的灵敏度指标体系对于大电力系统的运行与规划具有重要意义。

(4)新的可靠性评价指标体系应当既能从系统层面上进行可靠性与经济性评估,又能考虑不同用户之间的差别,解决电力市场中可靠性付费的合理分配问题。

(5)确定和识别可靠性所蕴含的价值和风险,这为新的市场环境下制定正确的市场策略提供了理论支持,具有非常重要的实用价值。

(6)高压直流输电工程的可靠性对于电力系统的安全、可靠、经济运行具有重要意义。目前,在我国随着电网的互联,高压直流输电在整个系统中占有一定的比例,但HVDC 系统的可靠性研究方面尚偏重于对直流系统的研究,因此对于交直流混合输电系统的总体可靠性评估仍有待深入研究。

参 考 文 献

[ 1 ] 郭永基. 电力系统可靠性分析[M]. 清华大学出版社,2003年.

[ 2 ] 王锡凡,王秀丽,别朝红. 电力市场条件下电力系统可靠性问题[J]. 2000(8):19-22

[ 3 ] 孙昕,丁明,黄福林. 大电力系统可靠性评价体系(I )指标定义[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版).

1998:21:18-22

[ 4 ] 韩如月. 电力市场环境下的电力系统可靠性指标[B]. 东南大学硕士论文.2006

[ 5 ] 王超,徐政,高鹏,常勇. 大电网可靠性评估的指标体系探讨[J]. 2007,19(1):42-48

[ 6 ] Billinton R,zhang W. Cost Related Reliability Evaluation of Bulk Power Systems. International Journal of

Electrical Power and Energy Systems.2001,23(2):99-112

[ 7 ] Wenyuan Li,Paul Choudury. Probabilistic Planning of Transmission Systems:Why ,How and an Actual

Example. IEEE. 2008

[ 8 ] Satoru Niioka,Natsuko Okada,Ryuichi Yokoyama. Evaluation and allocation of supply reliability cost in

electricity market. IEEE,2000:703-707

[ 9 ] 张禄琦,周家启等. 高压直流输电工程可靠性指标统计分析. 电力系统自动化. 2007,31(19):95-99

[10] 王遂,蒋金良,任震. 高压直流输电系统可靠性评估研究. 华东电力. 2007,35(11):26-29

[11] 崔雅莉,别朝红,王锡凡. 输电系统可用输电能力的概率模型及计算[J]. 2007,27(14):36-40

·746· 2008全国博士生学术论坛电气工程论文集

[12] 张焰. 电网规划中的可靠性成本一效益分析研究. 电力系统自动化. 1999,23(15):33-36

[13] Zuwei Yu,Gaclhiri Nderitu,Frank Smardo. A Proposed LOSBE as a Generation “Reliability” Index for

Deregulated Electricity Markets. IEEE,2000:1820-1824.

[14] Cheng Lin,Guo Yongji,Xiao Kai. Reliability evaluation of composite systems considering voltage stability

problems.IEEE ,1998:1489-1493

[15] IEEE.1240-2000 IEEE guide for the evaluation of the reliability of HVDC systems throughout the world during

1997~1998 [R/OL]. [2007-02-01]

电力系统可靠性评估指标体系

作者:

作者单位:谭庆科, 高志新, 陈红坤武汉大学电气工程学院 湖北武汉 430072

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7136648.aspx

·742· 2008全国博士生学术论坛电气工程论文集

电力系统可靠性评估指标体系

谭庆科 高志新 陈红坤

武汉大学电气工程学院 湖北 武汉 430072

【摘 要】 电力系统可靠性研究离不开可靠性的指标,因为指标的设定和计算是可靠性评估的前提。

在电力市场环境下,与可靠性相关的问题中无论是电源和电网的规划、还是可靠性的收费

问题,也都依托合理的指标对系统可靠性的反映和评估。本文总结和整理了近年来国内外

关于电力系统可靠性评估指标体系方面的研究进展,探讨了电力市场环境下对大电力系统

可靠性的新要求,介绍了基于电力市场环境下的新的可靠性指标,比较了传统可靠性指标

和电力市场环境下可靠性指标,最后对该领域的研究进行了展望。

【关键词】 可靠性 电力市场 指标体系 经济性评估 电力系统

Reliability Assessment Index System of Power System

Abstract :Research on power system reliability can not be separated from reliability index,because index decision and calculation are premises of the reliability evaluation. In the deregulated market environment,problems related to reliability rely on reasonable indexes that reflect and evaluate Power System reliability. In this paper,researches on the development of power system reliability index framework are reviewed at first ,and then the new requirements on power system reliability index under deregulated market environment are discussed. New reliability indexes based on deregulated market environment are introduced ;traditional reliability indexes and New reliability indexes based on deregulated market environment are compared. A prospect on the research is this field is presented in the end.

Key words:reliability ;power market;index framework;economic assessment;

1 前 言

电力系统可靠性是对电力系统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量之能力的度量,随着电力工业体制不断改革,在实行多家发电、积极合理利用外资和多渠道资金,运用多种电价和鼓励竞争等有效政策的激励下,我国电力工业发展迅速,在发展规模、建设速度和技术水准上不断刷新纪录、跨上了新的台阶。然而随着电力市场的不断发展,输电网的逐步开放以及独立发电商的出现导致了新问题,新的需求不断产生,传统的可靠性指标已无法合理地评估现有的电力系统,必须尽快建立适合我国电力市场环境下评估电网的新的可靠性指标。

电力系统可靠性主要包括两个方面,即充裕度和安全性。充裕度主要指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;安全性则主要是对系统的动态特性进行评价,目的是评估系统对突发故障的经受能力。

作者简介:谭庆科(1986—),男,硕士研究生,主要研究方向为电力系统可靠性。Email :[email protected]

高志新(1984—),男,湖北武汉人,主要研究方向为电力系统可靠性与规划。Email :[email protected]

陈红坤(1968—),男,湖北黄冈人,主要研究分析为电能质量、电力系统可靠性与规划。Email :[email protected]

电力系统及其自动化 ·743·

2 传统可靠性评估的指标体系

电力系统向高电压、大容量方向的发展及电力市场的引入,使人们对电力系统的安全性和可靠性给予更多的关注,在对各种设计和调度方案进行技术经济比较过程中,可靠性指标已成为重要的判据,传统的可靠性指标体系已不能满足实际应用要求。

指标体系[1][3]可分为系统指标、负荷点指标和组件可靠性指标。系统可靠性指标从全局的观点描述了整个系统的行为,又可进一步分为概率充分性指标和概率稳定性指标;负荷点可靠性指针描述的是各负荷点(一般指降压变压器低压侧)的可靠性,同时也可作为配电可靠性计算的输入数据;组件可靠性指标能够反映一些重要的电气设备对系统和负荷点可靠性的影响程度,实用性比较强。传统可靠性理论的指标体系包括如下:

(Loss of Load Probability ); (1)电力不足概率(LOLP )

(Loss of Load Expectation),d/期间; (2)电力不足期望值(LOLE )

(Loss of Load Frequency),次/期间; (3)电力不足频率(LOLF )

(Loss of Load Duration),d/次; (4)电力不足持续时间(LOLD )

(Expected Energy Not Supplied),Kw · h/期间; (5)电量不足期望值(EENS )

(Bulk Power Interruption Index),MW/MW · a -1; (6)系统停电指针(BPII )

(Bulk Power Energy Curtailment Index),MW · h/MW · a -1; (7)系统削减电量指标(BPECI )

(Severity Index),系统分。 (8)严重程度指标(SI )

SI 为停电影响的严重性指标,用系统分来度量,一个系统分相当于在峰荷时全系统停电1 min 。系统程度级别越高,说明系统承受故障的能力越差,即可靠性水平越低。随着我国电网规模的不断扩大以及对可靠性问题的日益重视,SI 指标将得到更为广泛的应用。

传统性的指标没有合理地考虑经济因素,随着电力工业的改革和发展,原有的可靠性指标体系不能满足市场要求,迫切需要建立一个能够将可靠性与经济性紧密结合在一起的新指标体系。 3 市场环境下可靠性指标体系

3.1 电力市场环境下对电力系统可靠性的新要求

电力工业市场化以后,发电厂和电网分离,电力市场发展所导致的合作与竞争方面的不确定性,经济的发展和环境的影响,以及相关法规和政策调整所导致的不确定性等,这些因素对输电系统的可靠性提出了新的要求[2]。

(1)降低需求预测的不确定性

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,为此要使需求预测尽可能准确,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。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变化,因此需要考虑多种形式的传输能力。

(4)要求对风险进行预测、监视,事先提出防范措施。电力市场中不确定因素的增加,使得电力系统的运行方式经常大范围变化,因此要求经常对风险进行预测以外,还要求以的确为基础安装扰动监视设备。

3.2 市场环境下大电力系统可靠性评估新的指标体系

在市场环境下,由于电价的实时性、节点电价的存在、网络阻塞等新的现象,迫切需要在传统的

·744· 2008全国博士生学术论坛电气工程论文集

靠性评估中引入新的指标来衡量系统的可靠性水平,这些指标要能同时反映可靠性和经济性。同时,要考虑可靠性和经济性的协调发展,即什么样的可靠性水平是合理的,在什么样的可靠性水平下经济性最优。因此国内外学者在可靠性与经济性优化方面做了大量的工作,并提出了一些新的指标[4]~[8]。

(1)社会效益损失期望值(LOSBE )

传统可靠性指标是在电价固定不变的基础上来求取一段时间内的期望值,而在市场环境下,电价是时刻变化的,用户用电也必然受到影响。市场解除管制后,发电商独立运营,有可能因为电价太低而选择不供电。社会效益损失期望值(LOSBE )是基于社会收益最大化模型(SBM )和统计理论建立的,能够衡量可靠性价值,将可靠性和经济性紧密结合在一起。

(2)缺电损失评价率(RIEA )

在市场环境下,用户缺电与多种因素有关,其中包括许多不确定性因素,RIEA 指标可在考虑不确定性因素的情况下计算系统的缺电成本,它能够精确地评估不确定因素给系统可靠性和经济性所带来的影响。但是RIEA 的求解是建立在大量用户进行调查统计并作估算的基础上,其准确性较差。

(3)未满足出力期望(EUP (t ) )

EUP (t ) 指标将可靠性要求作为不等式约束,加入原有的优化模型中,考虑了系统中不同用户间可靠性要求的差异,并据此将发电厂为维护系统可靠性水平所需的费用在有不同要求的用户之间合理分配,使可靠性与经济性的结合更紧密;但是它未能将可靠性的研究置于完全市场化的条件下,有时为了满足系统运行可靠性的要求可能会以牺牲经济性为代价。

(4)可用输电能力(ATC )

为了保证电网安全运行,减少阻塞发生的概率,给交易者提供电网使用状况的信息,需要对可用传输容量进行计算. 衡量系统可用输电容量的ATC 指针主要反映输电设备可用于能量交易的剩余容量,是输电系统的一个重要指标。

(5)经济传输容量(EATC )

在电力市场环境下,电网公司在充分使用现有的输电设备输送容量电力以便最大限度地降低成本的同时,为了带来更多的效益,会要求其线路传输容量接近于EATC 运行。EATC 是一个与系统可靠性相关的指针,对保证整个系统的安全可靠经济运行具有重要的技术价值。

(6)电压稳定可靠性指标

电压稳定的靠性指针主要有电压越限概率、年电压越限持续时间和电压越限切负荷概率。随着大电网、超高压、远距离输电已经不可避免,电压稳定问题越来越重要。但是,将电压稳定与系统可靠性评估相结合的方法却没有得到广泛关注。

(7)灵敏度指标

可靠性的灵敏度分析主要研究原件可靠性参数的变化对系统可靠性指针的影响。传统的可靠性指标只能从总体上反映系统或负荷点可靠性的好坏程度,而无法准确地找到系统的薄弱环节,而可靠性的灵敏度分析能够准确找到制约系统可靠性的瓶颈。

(8)增量可靠性指标

增量可靠性指标(IRI )可以定义为每单位可靠性投资而获得的可靠性改善。

IRI =(RI B −RI A ) /Cost

式中,Cost 为规划方案的费用(包括投资费用和运行费用),RI B ,RI A 分别是方案规划前和规划后的可靠性指标,这些指标可以为EENS 、概率性指针、频率性指针或者持续性指标。

4. 总 结

传统的可靠性指标和市场环境下的可靠性指标的主要区别在于是否有没有合理地考虑经济因素。传统的可靠性指标基本上都是建立在市场未解除管制的基础之上,其不能满足市场要求,例如,传统

电力系统及其自动化 ·745·

指标体系中的LOLP 和LOLE 在市场环境下可能不再适用,因为其主要是通过在电价固定不变的基础上求取一段时间内的期望值而得出的,而在电力市场环境下,电价是时刻变化的,用户用电受到影响,这些问题在传统可靠性指标中并没有考虑;在电力市场环境的条件下,可靠性指标需要考虑经济因素,例如,EUP (t ) 指标将电厂为提高可靠性所付出的费用分配对可靠性需求不同的客户身上,使得可靠性和经济性紧密地联系在一起。

不同的国家甚至一个国家的不同地区都会设置一些适合本地特征的可靠性指标,用以评价当地的可靠性水平,在电力市场环境下,具有较强代表性的可靠性指标主要有:EUP (t ) 、EENS 、LOLP 。但是到目前为止未有一个较理想的指标来全面合理地衡量可靠性与经济性。

5. 未来研究的展望

可靠性评估经过国内外学者近三十年的研究,已取得了一些成果,但是现已提出的新的可靠性指标没有像传统的可靠性评估指标一样形成体系,还需要进一步地完善。根据当前研究的现状,可靠性评价指标研究今后将主要在以下几个方面展开。

(1)新的可靠性评价指标[13]应当能够更紧密地把可靠性和经济性联系在一起,需要考虑可靠性和经济性的协调发展,即什么样的可靠性水平是合理的,在什么样的可靠性水平下经济性最优。

(2)新的指标应能准确评估不确定因素给系统可靠性与经济性所带来的影响。

(3)随着电力系统可靠性问题的重视,建立一套完善的灵敏度指标体系对于大电力系统的运行与规划具有重要意义。

(4)新的可靠性评价指标体系应当既能从系统层面上进行可靠性与经济性评估,又能考虑不同用户之间的差别,解决电力市场中可靠性付费的合理分配问题。

(5)确定和识别可靠性所蕴含的价值和风险,这为新的市场环境下制定正确的市场策略提供了理论支持,具有非常重要的实用价值。

(6)高压直流输电工程的可靠性对于电力系统的安全、可靠、经济运行具有重要意义。目前,在我国随着电网的互联,高压直流输电在整个系统中占有一定的比例,但HVDC 系统的可靠性研究方面尚偏重于对直流系统的研究,因此对于交直流混合输电系统的总体可靠性评估仍有待深入研究。

参 考 文 献

[ 1 ] 郭永基. 电力系统可靠性分析[M]. 清华大学出版社,2003年.

[ 2 ] 王锡凡,王秀丽,别朝红. 电力市场条件下电力系统可靠性问题[J]. 2000(8):19-22

[ 3 ] 孙昕,丁明,黄福林. 大电力系统可靠性评价体系(I )指标定义[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版).

1998:21:18-22

[ 4 ] 韩如月. 电力市场环境下的电力系统可靠性指标[B]. 东南大学硕士论文.2006

[ 5 ] 王超,徐政,高鹏,常勇. 大电网可靠性评估的指标体系探讨[J]. 2007,19(1):42-48

[ 6 ] Billinton R,zhang W. Cost Related Reliability Evaluation of Bulk Power Systems. International Journal of

Electrical Power and Energy Systems.2001,23(2):99-112

[ 7 ] Wenyuan Li,Paul Choudury. Probabilistic Planning of Transmission Systems:Why ,How and an Actual

Example. IEEE. 2008

[ 8 ] Satoru Niioka,Natsuko Okada,Ryuichi Yokoyama. Evaluation and allocation of supply reliability cost in

electricity market. IEEE,2000:703-707

[ 9 ] 张禄琦,周家启等. 高压直流输电工程可靠性指标统计分析. 电力系统自动化. 2007,31(19):95-99

[10] 王遂,蒋金良,任震. 高压直流输电系统可靠性评估研究. 华东电力. 2007,35(11):26-29

[11] 崔雅莉,别朝红,王锡凡. 输电系统可用输电能力的概率模型及计算[J]. 2007,27(14):36-40

·746· 2008全国博士生学术论坛电气工程论文集

[12] 张焰. 电网规划中的可靠性成本一效益分析研究. 电力系统自动化. 1999,23(15):33-36

[13] Zuwei Yu,Gaclhiri Nderitu,Frank Smardo. A Proposed LOSBE as a Generation “Reliability” Index for

Deregulated Electricity Markets. IEEE,2000:1820-1824.

[14] Cheng Lin,Guo Yongji,Xiao Kai. Reliability evaluation of composite systems considering voltage stability

problems.IEEE ,1998:1489-1493

[15] IEEE.1240-2000 IEEE guide for the evaluation of the reliability of HVDC systems throughout the world during

1997~1998 [R/OL]. [2007-02-01]

电力系统可靠性评估指标体系

作者:

作者单位:谭庆科, 高志新, 陈红坤武汉大学电气工程学院 湖北武汉 430072

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7136648.aspx


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