電力元件和系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性模型研究.pdf

1、隨著我國電力需求的快速增長和“西電東送、全國互聯(lián)”戰(zhàn)略的實(shí)施，電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大、互聯(lián)程度不斷提高，電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性問題日益突出。因此，研究先進(jìn)的運(yùn)行可靠性評估理論、模型和算法，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的在線評估和預(yù)測，已成為迫切需要解決的前沿性課題。
　　 負(fù)荷預(yù)測作為電力系統(tǒng)研究的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其結(jié)果的準(zhǔn)確性對可靠性研究有著直接的影響。但由于負(fù)荷預(yù)測受多種因素的影響，目前還沒有任何一種具有普遍適應(yīng)性且擁有足夠高精度的預(yù)測方法

2、，因此需要根據(jù)負(fù)荷的特點(diǎn)選擇合適的模型和方法，以提高負(fù)荷預(yù)測精度。本文應(yīng)用組合預(yù)測原理，建立了基于分時段變權(quán)系數(shù)的短期負(fù)荷預(yù)測組合模型。通過對參與組合預(yù)測的單模型運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)法進(jìn)行選擇和冗余校驗(yàn)，提高了確保參與組合模型預(yù)測的單模型組合最優(yōu)精度。本文通過對某實(shí)際系統(tǒng)日負(fù)荷的預(yù)測，證實(shí)該模型具有很好的預(yù)測精度，為短期負(fù)荷預(yù)測提供了新的思路。
　　 本文在傳統(tǒng)可靠性理論和方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性自身特點(diǎn)，建立了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

3、的電力系統(tǒng)元件故障率估計(jì)模型。該模型把系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境等非線性因素的影響引入到元件故障率的研究之中，構(gòu)建了一個三層結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：其輸入層為影響故障率的相關(guān)因素，如風(fēng)速、溫度和濕度等；輸出層為元件故障率。在該結(jié)構(gòu)下對計(jì)及不同相關(guān)因素時的元件故障率作出預(yù)測，取得了良好的預(yù)測效果。通過對預(yù)測結(jié)果的分析，研究了運(yùn)行環(huán)境各因素與元件故障率之間的關(guān)系。
　　
　　 基于前述的負(fù)荷預(yù)測模型與故障率預(yù)測模型，即可建立系統(tǒng)的運(yùn)行

4、可靠性評估算法。該算法首先將系統(tǒng)中的元件運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型算出在當(dāng)時運(yùn)行環(huán)境下的運(yùn)行故障率；然后應(yīng)用蒙特卡洛法形成系統(tǒng)可能發(fā)生的故障狀態(tài)；同時應(yīng)用組合預(yù)測模型預(yù)測出評估時段的負(fù)荷，在計(jì)及此負(fù)荷水平的基礎(chǔ)之上對可能發(fā)生的故障狀態(tài)進(jìn)行后果分析，其中涉及到潮流的計(jì)算、判斷元件是否過載、判斷系統(tǒng)是否解列、負(fù)荷削減計(jì)算等過程；最后累加形成系統(tǒng)和各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)。在算例分析中，本文應(yīng)用IEEE-RTS測試系統(tǒng)驗(yàn)證了此算法的有效性，其計(jì)算結(jié)果可以反