Rel-02-发电系统可靠性评估解析.ppt

2.1 概 述 主要目标 确定电力系统为保证充足的电力供应所需的发电容量。包括： 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。 衡量系统装机容量充裕度的方法 确定性方法：百分数备用法或最大机组备用法 概率方法：电力不足概率 (Loss of Load Probability，LOLP) 及电力不足频率和持续时间 (Frequency and Duration，FD） 1950～1960年代建立的模拟法和递推法为概率法在发电系统可靠性评估中的应用奠定了基础 2.1 概 述 表2.1 国外电力公司发电系统可靠性标准 2.2 停运容量概率模型的建立 2.2.1 发电系统可靠性分析原理 2.2 停运容量概率模型的建立 2.2.2 安装容量、可用发电容量和停运容量 安装容量 (Installed Capacity)：机组额定容量的总和。安装容量与机组的状态无关，即 ICs＝∑ICi 可用发电容量 (Available Generation Capacity)：指系统中每台机组处于正常可用状态，能连续带满负荷的容量。系统的可用发电容量与系统中各机组的状态有关。对于一台机组，有 2.2 停运容量概率模型的建立 相应地，下述关系成立： ICi (安装容量)＝ACi (可用容量) ＋OCi (停运容量) ICs (安装容量)＝ACs (可用容量) ＋OCs (停运容量) 通常，发电系统可靠性评估中采用单母线模型，有 2.2 停运容量概率模型的建立 状态k (k台故障)的概率pk为 pk＝ Cnk rk(1－r)n－k 其中，r＝λ/(λ＋μ)为机组强迫停运率；λ，μ为机组的故障率和修复率 2.2 停运容量概率模型的建立 2.2 停运容量概率模型的建立 2.2 停运容量概率模型的建立 用递推公式建立停运容量概率模型 确切状态概率p(X)公式 新增一台机组(容量CMW，FOR＝r)后，系统停运容量为X的确切概率p(X) p(X)＝(1－r) p’(X)＋r p’(X－C) 对于第一台机组， p(0)＝1－r，p(C)＝r 当X＜C时， p’(X－C)＝0 累积状态概率P(X)公式 P(X)＝(1－r) P’(X)＋r P’(X－C) 例2.3 表2.4 发电系统机组停运数据 2.2 停运容量概率模型的建立 表2.6 停运容量概率模型 2.2 停运容量概率模型的建立 续表2.6 停运容量概率模型 2.2 停运容量概率模型的建立 2.2.3 建立模型时对一些工程问题的处理 关于部分停运的处理 采用两状态 (工作状态 故障停运状态) 模型。实际存在部分停运状态，即机组的可用发电容量只能达到额定容量的一个百分数。通常的处理方法是把部分停运折合成等效完全停运来考虑。定义等效强迫停运率 (the Equivalent Forced Outage Rates，EFOR)： EFOR＝（强迫停运小时＋等效停运小时）/（运行小时＋强迫停运小时） 2.2 停运容量概率模型的建立 2.2.3 建立模型时对一些工程问题的处理 计划检修的考虑 适当减少研究期间的机组容量总数。需频繁地修改系统的机组停运容量模型，费时、不方便； 利用“有效载荷能力(effective load-carrying capability) ”或“有效容量(effective capacity)”的概念修改负荷模型； 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。 2.3 负荷模型 2.3.1 一般考虑 可用一年中不同阶段的负荷曲线表示，也可以用每月、每天、每小时的负荷表示； 负荷预测的不确定性： 按各种可能的预测尖峰负荷计算系统的可靠性指标，再用预测负荷的概率对系统的可靠性指标进行加权平均； 将预测负荷看成一个随机变量，求出它的数学期望和方差，系统的可靠性指标也是随机变量，其数学期望和方差可根据预测负荷的数据求出来。 发电系统可靠性评估方法： 确切停运容量模型＋累积负荷模型（ELDC/EEF/EENS） 累积停运容量模型＋确切负荷模型（LOLP） 2.3 负荷模型 2.3.2 不同计算方法使用的负荷模型 LOLP(或LOLE)法采用的确切负荷模型 采用研究期间内的日尖峰负荷； 未考虑一天内负荷的变化，其LOLE或LOLP指标只能反映电力不足的风险，不能反映电力不足的频率、持