电力系统运行可靠性的控制技术分析

摘 要

随着电力系统运行的安全事故频发，人们开始更加重视电力系统运行的可靠性和稳定性。本文主要对电力系统运行可靠性的控制技术进行了分析。

【关键词】电力系统 运行 可靠性 控制技术

电力系统具有非常重要的作用，它是生产能源的一个非常重要的公共产业，同时还需要保证电能持续和稳定的供应。所以如果电力系统的运行能够保证可靠性和稳定性，不管是对电力系统自身的工作还是人们的日常生活和工作，又或者是社会的经济发展都具有非常重要的作用。

1 电力系统运行可靠性的阐述

在电力系统的正常运行过程中可靠性是一个主要的评价标准，而在对电力系统的可靠性进行评价的时候标准就是可靠度，而可靠度则是通过良好的运行状况、工作时间的延长、故障率低以及高效的工作效率来保证的。在对电力系统的运行状况进行评价的时候主要是通过可靠性来完成的，在电能的生产和输出过程中对电力系统的运行可靠性进行评价具有非常重要的作用。

电力系统最主要的作用就是为用户提供电能，也就是向用户持续和固定的提供质量有保证的电能。而电力系统运行可靠性就是事先做一些设备管理，让这些设备管理能够在电力系统的运行过程中起到很好的保护作用，而可靠性主要就是指设备、元件以及系统需要在规定的条件下和预定的时间范围内完成所规定功能的能力。对于电力系统运行可靠性来说它的主要任务就包括了下面这几个方面：首先对电路元件在历史运行过程中所产生的数据以及在对元件进行了可靠性测试之后所累积的数据进行累计，然后通过这些相关的数据来对元件的可靠性进行进一步的分析。其次对基于电力系统可靠性模型以及预期的负荷变化来进行解析现象或者是模拟，在实际的模拟过程中主要是针对那些电力系统中没有能够在规定时间内完成事先规定的功能而进行的。在模拟完成之后还需要进行相关数据的计算，也就是计算一些可能会发生的后果的概率，这样就能够获得相关的数据从而来对元件的可靠性进行进一步的分析。最后还需要对系统投入和可靠性系统的基础上来综合评价电力系统的运行和控制以及进行辅助决策。

2 电力系统运行可靠性的控制技术分析

2.1 电力系统元件可靠性模型

在电力系统运行过程中，对其可靠性控制产生影响的主要是系统中各元件出现故障是随机性的，导致系统不能正常运行所致。为了对电力系统的运行能力进行短期的预测，所以针对各元件的可靠性进行建模。一般采用其次的元件瞬时状态概率来进行建模，因为它能比较全面的描述元件。针对元件停运率λ和维修率μ用函数表达为p0（t）和p1（t），正常工作状态为：

（1）

而处于维修时为：

（2）

根据元件数量的个数，得到状态数量，从而知道在t时刻系统的瞬时概率

（3）

2.2 电力系统运行可靠性指标

在对电力系统的运行可靠性水平进行评估的时候主要是通过切负荷指标来进行度量实现的。在对电力系统的短期或者长期输电规划或者电源规划进行指导的过程中，这些指标发挥了非常重要的作用。但是在电力系统的实际运行过程中，调度人员除了需要关注节点和系统的电量不足期望值外，还需要对运行状态量的情况进行关注。虽然传统度量指标包含了对相关故障严重程度的度量，比如线路过负荷、系统功率不平衡以及母线电压超限等，但是它却没有对这些度量的指标进行直接的定义，这样在对电力系统的薄弱环节进行定位的时候就比较难实现，从而也就不能够进行有针对性的控制。而本文则在传统可靠性指标的基础上，提出了面向调度的可靠性控制指标体系：运行状态量处理安全状态下的概率指标；系统状态的概率指标；电量不足期望值指标。

2.3 电力系统运行可靠性算法

在电力系统运行时，对可靠性进行评估时主要为这几个方面：对元件可靠性模型进行确定；对系统运行状态进行选择；对运行后果和相关计算的可靠性指标进行分析，其中后两点比较的重要。针对状态的选择时，采用快速排序法进行，排序的规则是根据状态概率的大小进行，从而得到待分析的系统状态，依据EENS确定误差范围。针对运行火锅和计算进行分析时，采用的是动态潮流分析法；针对分析结果去判定运行可靠性的指标，从而得到切负荷量，最终确定可靠性指标。

2.4 电力系统运行可靠性控制模型

为了能够更好的满足着大系统的实时计算要求，那么就需要让计算结果在满足一定精度的前提下，来对计算的速度进来的提高。所以在分析电力系统中的潮流时可以采用直流潮流的方式来进行，在电力系统运行可靠性的控制模型中不需要考虑电压以及无功的约束。在电力系统运行可靠性的控制模型中主要就包括了控制变量、目标函数、约束条件。

2.5 电力系统运行可靠性算法的实现

如果从数学的角度来分析可以发现电力系统运行可靠性算法是属于随机机会的约束规划问题，它最明显的一个特点就是随机约束条件至少应该是在一定的置信水平上才成立的。通过对相关文献的查阅可以发现，在对电力系统中的随机机会规划问题进行求解的时候如果采用遗传算法来进行的话，将会取得比较好的效果。

3 结束语

随着社会经济的不断发展，人们的用电需求量在不断的增加，这样就让电力系统的运行可靠性受到了比较严峻的挑战，面对这样的情况就应该要加强对电力系统运行可靠性控制技术的研究工作，从而来找出相应的控制技术和措施让电力系统运行可靠性得到有效保证。

参考文献

[1]何剑，孙元章，程林，刘海涛.电力系统运行可靠性在线控制[J].中国电机工程学报，2008，22：8-14.

[2]王勇.电力系统运行可靠性分析与评价理论研究[D].山东大学，2012.

[3]王成亮，单克.电力系统运行可靠性评估探讨[J].南方电网技术，2009，S1：40-44.

[4]何剑，程林，孙元章.电力系统运行可靠性最优控制[J].中国电机工程学报，2010，07：15-21.

[5]朱亦可，张兵，彭继清.电力系统运行可靠性在线控制[J].科技传播，2012，17：187+189.

作者简介

韩秋（1984-），男，辽宁省昌图县人。大学本科学历。现为国网辽宁省电力有限公司助理工程师。研究方向为电气工程及其自动化。

作者单位

国网辽宁省电力有限公司 辽宁省沈阳市 110000endprint