变电站供电可靠性评估技术的应用研究

论文摘要

变电站是电网的重要组成部分,其主要任务是汇集和分配电能。变电站的可靠运行水平直接关系着系统输电任务能否顺利完成,对整个电网的安全稳定运行起着举足轻重的重要作用,必须给以足够的重视。因此,深入开展变电站供电可靠性研究具有十分重要的现实意义。电力系统可靠性评价主要包括两个方面,一是充足性,一是安全性。充足性表示电网内有足够的发、输、配电设备来满足用户负荷需求（不仅是发电功率与供电负荷的平衡）,它是表达静态情况的,一般来说是指元件是否过负荷,电压波动是否越限等。安全性则反映了电网的动态情况,即电网发生扰动时的承受能力,亦即对任意一种扰动的反应能力,包括局部的和大面积的扰动及失去主要电源和输电设备的情况。变电站作为电力系统的核心部分,其可靠运行水平主要受接线方式、设备健康运行水平、继电保护装置配置及负荷分配等因素的影响。变电站设备发生故障将可能导致一台或多台变压器故障,一条或多条输电线路退出运行,从而引起系统的容量缺额,迫使某些用户供电中断。在某些严重事故情况下,因退出运行的元件造成了电网接线结构、潮流分布、短路容量等运行条件的改变,还会引起连锁过负荷效应甚至系统振荡,对整个系统的安全运行构成严重威胁。因此,定量分析发电厂或变电站主接线可靠性并对其进行改善,是电力系统可靠性研究的一个重要领域,其研究主要包括对可靠性模型和可靠性评估方法的研究。本文主要对变电站电气主接线的可靠性进行评估,介绍了变电站可靠性模型、评估方法及存在问题。给出了断路器、输电线路、变压器、隔离开关、母线等在主接线可靠性评估中涉及的元件模型;介绍了偶发事故枚举法及最小割集算法,提出了基于最小割集算法的偶发事故枚举法及其在变电站可靠性分析中的实际运用思路;运用SSRE-TH软件对济南电网所辖的220kV变电站的电气主接线进行可靠性评估,并选取代表济南电网220kV典型接线方式的中索变电站为例,对计算结果进行比较分析,验证软件的实用性,并总结出了影响变电站运行可靠性的各种因素及严重程度。最后,对济南电网所辖的220kV变电站主接线可靠性进行了综合分析,并提出了提高变电站供电可靠性的措施,从而更好的为改善电力系统运行可靠性提供科学、实用的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 概述
• 1.1 课题的意义及研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 变电站可靠性模型
• 1.2.2 变电站可靠性评估方法
• 1.2.3 目前研究存在的问题
• 1.3 本文研究的主要内容
• 1.4 小结
• 第二章 变电站电气主接线可靠性评估计算模型
• 2.1 电力系统可靠性评价指标
• 2.2 基本理论与算法
• 2.2.1 元件的可靠性模型
• 2.2.1.1 断路器的模型
• 2.2.1.2 输电线路、变压器、隔离开关的模型
• 2.2.1.3 母线的模型
• 2.2.2 预想故障类型
• 2.2.3 可靠性评估的算法
• 2.2.3.1 偶发事故枚举法
• 2.2.3.2 基于最小割集算法的偶发事故枚举法
• 2.2.3.3 基于最小割集算法的偶发事故枚举法的基本实现
• 2.2.3.4 运用稀疏矩阵技术的新型最小割集算法
• 2.2.4 割集可靠性分析和概率、频率的计算
• 2.2.5 常开隔离开关的处理
• 2.3 变电站供电可靠性分析计算方法
• 2.3.1 变电站可靠性评估流程
• 2.3.2 选择可靠性准则
• 2.3.3 变电站供电可靠性指标计算
• 2.3.4 设备可靠性灵敏度分析
• 2.4 运行可靠性分析与规划可靠性的联系与区别
• 2.4.1 变电站的运行可靠性
• 2.4.2 变电站的规划可靠性
• 2.5 小结
• 第三章 SSRE—TH软件简介
• 3.1 软件功能
• 3.2 软件结构
• 3.3 软件特点
• 3.4 软件应用业绩说明
• 3.5 小结
• 第四章 济南电网220KV变电站运行可靠性分析
• 4.1 220KV变电站电气主接线可靠性的定性分析
• 4.1.1 济南220kV变电站主接线概况
• 4.1.2 双母线带旁路主接线形式的可靠性定性分析
• 4.1.3 其它类型主接线的可靠性特点
• 4.2 典型220KV变电站运行可靠性分析示例
• 4.2.1 中索变电站主接线概况及原始数据分析
• 4.2.2 中索变电站可靠性计算分析
• 4.2.2.1 SSRE-TH软件的计算条件和结果指标
• 4.2.2.2 中索变电站的基本可靠性指标结果
• 4.2.2.3 影响变电站运行可靠性的因素分析
• 4.3 济南电网220KV变电站运行可靠性综合分析
• 4.4 小结
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表