配電系統(tǒng)可靠性評估

1、第五章配電系統(tǒng)可靠性評估,Distribution System Reliability Evaluation5.1 概 述5.2 配電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計算5.3 放射狀配電系統(tǒng)的可靠性估計5.4 配電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)的可靠性分析5.5 考慮容量約束的配電系統(tǒng)可靠性評估5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估5.7 2001年全國主要城市供電可用率統(tǒng)計5.8 電壓驟降的可靠性評估,5.1 概

2、 述,指供電點(diǎn)到用戶，包括配電變電所、高低壓配電線路及接戶線在內(nèi)的整個配電系統(tǒng)及設(shè)備按可接受標(biāo)準(zhǔn)和期望數(shù)量滿足用戶電力和電能量需求之能力的度量。 配電系統(tǒng)可靠性主要評估充裕度。評估原理故障模式影響分析法(failure mode and effect analysis，F(xiàn)MEA)根據(jù)選定的可靠性準(zhǔn)則，將配電系統(tǒng)劃分為完好和故障兩類狀態(tài)，然后根據(jù)故障狀態(tài)計算出相應(yīng)的可靠性指標(biāo)的分析方法。故障準(zhǔn)則：供電連續(xù)性遭破壞(

3、停電)為故障狀態(tài)。具體做法：建立故障模式影響分析表，查清每個基本故障事件及其影響，然后加以綜合分析，計算出可靠性指標(biāo)。適用于放射狀網(wǎng)絡(luò)，可擴(kuò)展并用于有轉(zhuǎn)移設(shè)備的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的全面分析。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：各饋電線均有負(fù)荷點(diǎn)；饋點(diǎn)通過正常斷開點(diǎn)彼此相連或與其他電源相連；負(fù)荷可以轉(zhuǎn)移；故障將會引起局部或全部斷電。,5.1 概 述,評估原理可靠度預(yù)測分析法以裕度為基礎(chǔ)。引入聯(lián)絡(luò)率α和有效運(yùn)行率η的概念。α表示饋電各區(qū)段聯(lián)絡(luò)程度的指標(biāo)，描述

4、了故障時線路的倒送能力；α＝1表示該饋電線可以切換。η表示負(fù)荷有效切換的指標(biāo)，是饋線發(fā)生故障時所有各區(qū)段是否都可切換的判據(jù)；η＝100％為臨界值，η<100％表示有裕度。,5.1 概 述,配電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)用戶平均停電頻率指標(biāo)：CAIFI，customer average interruption frequency index用戶平均停電持續(xù)時間指標(biāo)：CAIDI，customer average interruptio

5、n duration index系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)：SAIFI，system average interruption frequency index系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(biāo)：SAIDI，system average interruption duration index平均供電可用率指標(biāo)：ASAI，average service availability index平均供電不可用率指標(biāo)：ASUI，average servic

6、e unavailability index期望缺供電能量：EENS，expected energy not served,5.1 概 述,電力市場條件下對配電系統(tǒng)可靠性的新要求發(fā)展電力市場時，配電系統(tǒng)必須有規(guī)劃和設(shè)計；提高需求預(yù)測的準(zhǔn)確性；配電系統(tǒng)可靠性評估要考慮交易形式不同（合同交易和現(xiàn)貨交易）帶來的不確定因素；可靠性技術(shù)逐漸發(fā)展為實(shí)時系統(tǒng)；要求提出評估停電損失的理論模型和開發(fā)應(yīng)用軟件，用以分析可靠性投資和可靠性效益

7、，確定合理的電價水平。,5.2 配電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計算,設(shè)某配電系統(tǒng)從六段母線引出六條主饋電線，共有55000個用戶。每條饋線供電的用戶數(shù)以及某年的用戶停電數(shù)據(jù)如表5.1和5.2所示。,表5.1 配電系統(tǒng)數(shù)據(jù),表5.2 用戶停電數(shù)據(jù),*在停電情況1和4中，有些用戶是通過母線D引出的饋線供電的。因此在停電情況4中加上1000個受停電影響的新用戶，總停電次數(shù)為17000次，實(shí)際影響用戶為16000個。,5.2 配電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計算

8、,系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)SAIFI：指每個由系統(tǒng)供電的用戶在每個單位時間內(nèi)的平均停電次數(shù)。SAIFI＝17000/55000＝0.31 次/用戶.a用戶平均停電頻率指標(biāo)CAIFI：指每個受停電影響的用戶在單位時間內(nèi)經(jīng)受的平均停電次數(shù)。CAIFI＝17000/16000＝1.06 次/停電用戶.a系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(biāo)SAIDI：每個由系統(tǒng)供電的用戶一年內(nèi)經(jīng)受的平均停電持續(xù)時間。Ttl＝5000×60

9、＋1000×12＋5000×120 ＋4000×30＋2000×105 ＝1242000 minSAIDI＝1242000/16000＝22.58 min/用戶.a,5.2 配電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計算,用戶平均停電持續(xù)時間指標(biāo)CAIDI：一年中被停電的用戶平均停電持續(xù)時間。CAIFI＝1242000/16000＝77.63min/停電用戶.a平均供電可用

10、率指標(biāo)ASAI：一年中用戶經(jīng)受不停電小時總數(shù)與用戶要求的總供電小時數(shù)之比。ASAI＝1－1242000/(55000×8760×60)＝0.999957平均供電不可用率指標(biāo)ASUI：一年中用戶的累積停電小時總數(shù)與用戶要求的總供電小時數(shù)之比。ASUI＝1242000/(55000×8760×60)＝0.000043顯然，有ASUI＝1－ASAI,5.3 放射狀配電系統(tǒng)的可靠

11、性估計,分析方法 建立故障模式及后果分析表，即查清每個基本故障事件及其后果，然后加以綜合。進(jìn)行故障分析的3個指標(biāo)：負(fù)荷點(diǎn)故障率：λ（次/a）；負(fù)荷點(diǎn)每次故障平均停電持續(xù)時間：r（h/次）；負(fù)荷點(diǎn)的年平均停電時間：U（h/a）對于n個串聯(lián)可修復(fù)元件,對于兩個并聯(lián)可修復(fù)元件,5.3 放射狀配電系統(tǒng)的可靠性估計,典型放射狀配電系統(tǒng),表5.4 元件的可靠性指標(biāo),5.3 放射狀配電系統(tǒng)的可靠性估計,表5.5 故障模式及后果分析

12、,5.3 放射狀配電系統(tǒng)的可靠性估計,典型放射狀配電系統(tǒng)根據(jù)表5.4和表5.5數(shù)據(jù)，可以計算出其他可靠性指標(biāo)：年用戶停電次數(shù)：ACI＝250×1.35＋100×1.1＋50×0.85＝490 次/a用戶停電持續(xù)時間：CID＝250×1.55＋100×2.05＋50×2.05＝695 h/aSAIFI＝490/400＝1.225 次/用戶.aSAID

13、I＝695/400＝1.7375 h/用戶.aCAIDI＝695/490＝1.4184 h/停電用戶.aASUI＝695/(400×8760)＝0.000198ASAI＝1－ASUI＝0.999802,5.4 配電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)的可靠性分析,配電系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu),所有元件串聯(lián),備用電源通過正常斷開的隔離開關(guān)或斷路器與主饋線連接,兩回電源同時工作，可以開環(huán)或閉環(huán)運(yùn)行,5.4 配電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)的可靠性分析,配電系統(tǒng)典型結(jié)

14、構(gòu)的可靠性分析,計算參數(shù)：非操作設(shè)備 主要考慮持續(xù)性強(qiáng)迫停運(yùn)，用元件的故障率λ和修復(fù)時間r表示。線路長度均為3km，λ＝0.1次/km.a， r＝3h/次；負(fù)荷大小均為1000kW，每個負(fù)荷點(diǎn)用戶數(shù)均為1個負(fù)荷；暫不考慮預(yù)安排停電。,操作設(shè)備隔離開關(guān)操作時間：t＝0.5h；短路故障：λ＝0.01次/a，r＝5h/次；誤分閘事故率：λFT＝0.01次/a；拒分閘概率：PS＝0.001；拒合閘概率：PC＝0.001

15、；保護(hù)越級誤分閘概率：P0＝0.01；手動切換開關(guān)操作時間：t1＝0.5h；自動切換開關(guān)操作時間：t2＝0.05h。 在以上假設(shè)情況下，計算各種結(jié)構(gòu)的可靠性指標(biāo)見表5.6和表5.7。,5.4 配電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)的可靠性分析,表5.6 各種結(jié)構(gòu)用戶可靠性指標(biāo),表5.7 各種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性指標(biāo),5.4 配電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)的可靠性分析,配電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)的可靠性分析結(jié)論：單電源供電的放射式配電系統(tǒng)，在元件可用率確定的條件下，系

16、統(tǒng)串聯(lián)的元件越多，失效的概率就越大，系統(tǒng)可用率就越低。有備用電源的放射狀系統(tǒng)，不論備用電源的投入方式如何，其負(fù)荷點(diǎn)的故障率均與單回路放射式結(jié)構(gòu)相同。但負(fù)荷點(diǎn)的每次故障平均停電持續(xù)時間及平均停電時間將會縮短，其縮短時間取決于備用電源倒閘操作的時間。自動投入方式會大大縮短用戶停電時間。配電系統(tǒng)接入備用電源后，對改善干線某端用戶的供電質(zhì)量效果明顯。其效果與備用電源的載荷能力有關(guān)。配電系統(tǒng)因限制短路電流和簡化繼電保護(hù)的需要，常為開環(huán)運(yùn)行方

17、式，負(fù)荷在某一時刻只能從一個電源獲取電源。當(dāng)開環(huán)的兩個系統(tǒng)之一方式故障時，切除故障部分，并以此作為新的斷開點(diǎn)恢復(fù)系統(tǒng)的運(yùn)行。環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)負(fù)荷的可用率，隨著其與電源點(diǎn)的遠(yuǎn)近變化，位于兩電源中心的負(fù)荷可用率最低。環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)與雙電源結(jié)構(gòu)的可靠性相近，而投資較少，是一種較好的結(jié)構(gòu)。,5.5 考慮容量約束的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.5.1 原理和模型配電系統(tǒng)可靠性以連續(xù)性為準(zhǔn)則，以用戶的停電頻率、停電持續(xù)時間、供電可用率和故障引起的缺供電量作為

18、衡量指標(biāo)。對放射形及并聯(lián)形配電系統(tǒng)，采用公式5.2～5.7計算。對環(huán)形系統(tǒng)，一般先求出電源點(diǎn)與用戶之間的最小割集，然后求出相應(yīng)的可靠性指標(biāo)?？煽啃允录诸悾篢LOC (total loss of continuity，全部失去連續(xù)性事件)：指負(fù)荷點(diǎn)具有等到引起停運(yùn)的故障元件修復(fù)后才能恢復(fù)負(fù)荷正常供電的系統(tǒng)故障；PLOC (partial loss of continuity，部分失去連續(xù)性事件)：指元件故障不會導(dǎo)致負(fù)荷點(diǎn)和電源

19、之間的所有通路都斷開的系統(tǒng)故障，但會造成線路(或變壓器)過負(fù)荷或電壓越限，因而必須減少部分或全部負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷。,5.5 考慮容量約束的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.5.2 容量約束模型 配電系統(tǒng)中線路的故障停運(yùn)引起的負(fù)荷變化必須考慮。在忽略線路電容、電阻和負(fù)荷無功的條件下，可用直流潮流法與Z矩陣法相結(jié)合求解配電網(wǎng)絡(luò)中線路故障或負(fù)荷點(diǎn)減負(fù)荷時網(wǎng)絡(luò)的潮流分布。求出潮流后，很容易算出負(fù)荷點(diǎn)和系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。主要原理：在不計入松弛母線的條

20、件下形成系統(tǒng)阻抗矩陣Z1，并變換為導(dǎo)納矩陣Y1。在計入松弛母線和負(fù)荷阻抗的條件下形成另一個系統(tǒng)阻抗矩陣Z2，并變換為導(dǎo)納矩陣Y2。用Z1和直流潮流法求解發(fā)電機(jī)和負(fù)荷點(diǎn)有注入功率時系統(tǒng)的潮流。負(fù)荷點(diǎn)削減負(fù)荷也可視為特殊的注入功率來處理。用下式修改Z2，以反映負(fù)荷點(diǎn)削減負(fù)荷后負(fù)荷阻抗的變化,式中， Zb對應(yīng)新負(fù)荷的阻抗；Zij是Zold中第i行第j列的阻抗。,5.5 考慮容量約束的配電系統(tǒng)可靠性評估,用式(5.9)修改Z2，以反映線

21、路P-Q斷開,K＝IPQ0/IPQ且IPQ＝(ZPP－ZQQ)/ZlinePQ式中，ZLi＝ZiL＝ZPi－Zi ；當(dāng)i≠L時，ZLL＝ZPi－ZQi－ZlinePQ；IPQ0和IPQ分別為故障前后在線路P-Q處的電流。 當(dāng)母線P注入電流K時，將在線路i-j形成電流IijIij＝K(ZPi－ZPj)/Zlineij(5.12)任一線路故障前后導(dǎo)致P-Q處的電流變化，也將引起i-j處的電流變化△Ii

22、j △Iij＝K[(ZPi－ZjP)old－(ZPi－ZjP)new]/Zlineij (5.13)潮流的變化應(yīng)加入直流潮流的計算結(jié)果。檢查線路過負(fù)荷，必要時削減負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷，重復(fù)步驟3～6，使線路過負(fù)荷減到容限之內(nèi)。（可采用就近削減負(fù)荷策略）,5.5 考慮容量約束的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.5.3 可靠性指標(biāo)SAIFI——系統(tǒng)平均停電頻率指標(biāo)，單位：a－1；CAIFI——用戶平均停電頻率指

23、標(biāo)，單位：a－1；SAIDI——系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標(biāo)，單位：h/a；CAIDI——用戶平均停電持續(xù)時間指標(biāo)，單位：h/a；ASAI ——平均供電可用率指標(biāo)；ENS ——缺供電量，單位：MW.h/aAENS ——平均缺供電量，單位：MW.h/(用戶.a),5.5.4 算例（略）,5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估,Failure mode and effect analysis（FMEA）是通過對

24、系統(tǒng)中各元件狀態(tài)的搜索，列出全部可能的系統(tǒng)狀態(tài)，然后根據(jù)所規(guī)定的可靠性判據(jù)對系統(tǒng)的所有狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)分析，找出系統(tǒng)的故障模式集合，查清其對系統(tǒng)的影響，求得系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。本節(jié)介紹一種結(jié)合最小割集法的FMEA方法，該方法能夠考慮故障后的潮流和電壓約束，可應(yīng)用于大規(guī)模配電系統(tǒng)可靠性評估。,5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.6.1 基本原理基本思路：首先對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)想事故的選擇，即確定負(fù)荷點(diǎn)失效事件，并對各個預(yù)想事

25、件進(jìn)行潮流分析和系統(tǒng)補(bǔ)救，形成事故影響報表，并將事故及其影響報表存入預(yù)想事故表；再根據(jù)負(fù)荷點(diǎn)的故障集從預(yù)想事故表中提取相應(yīng)的故障后果，計算出負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)。系統(tǒng)可靠性指標(biāo)則可從各負(fù)荷點(diǎn)的指標(biāo)中分別得到。負(fù)荷點(diǎn)失效事件：TLOC：結(jié)構(gòu)性失效，又稱全部失去連續(xù)事件，指當(dāng)負(fù)荷點(diǎn)和所有電源點(diǎn)之間的所有通路都斷開時導(dǎo)致該負(fù)荷點(diǎn)全部失電。通過尋找配電網(wǎng)絡(luò)的最小割集可有效判斷出導(dǎo)致TLOC的停運(yùn)組合。PLOC：功能性失效，又稱部分失去連續(xù)事

26、件，它考慮到各元件負(fù)載能力和系統(tǒng)電壓約束，則必須斷開或者削減某一點(diǎn)的負(fù)荷以消除過載電壓越限?？赏ㄟ^最小割集中元件組合來尋找可能引起PLOC事件的停運(yùn)組合。確定停運(yùn)組合后，進(jìn)行潮流計算并確定是否違反網(wǎng)絡(luò)約束，即可識別出是否會發(fā)生PLOC事件。配電系統(tǒng)對一階故障敏感，高階故障發(fā)生概率極低，因此略去三階及以上停運(yùn)事件。 可靠性指標(biāo)計算應(yīng)考慮：母線、變壓器、線路、電纜和開關(guān)設(shè)備等元件的強(qiáng)迫停運(yùn)和計劃檢修的影響，以及系統(tǒng)負(fù)荷轉(zhuǎn)移的影響。

27、,5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.6.2 最小割集算法初始化系統(tǒng)拓?fù)湫畔?。形成源點(diǎn)、負(fù)荷點(diǎn)鏈表，得到支路－元件關(guān)系；逐一搜索負(fù)荷點(diǎn)鏈表，并對每一負(fù)荷點(diǎn)按以下規(guī)則對支路編碼得到新支路表。首先，對指定的有向支路、輸出支路、輸入支路進(jìn)行編碼，其中輸入支路的輸入節(jié)點(diǎn)號改為－1；然后，對所有的無向支路進(jìn)行編碼，同時復(fù)制所有無向支路，以反映潮流的雙向流動；接著給負(fù)荷點(diǎn)形成新支路，對包含前述負(fù)荷點(diǎn)的新支路進(jìn)行編碼，

28、其輸出節(jié)點(diǎn)（負(fù)荷點(diǎn)）號為0；最后，對復(fù)制的無向支路按相反的順序進(jìn)行編碼。,5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.6.2 最小割集算法形成負(fù)荷點(diǎn)的最小路。對系統(tǒng)每一支路，分別得到其所有的前趨支路。防止多制支路成為其自身的前趨支路的方法：無向支路的新編號加上復(fù)制支路的新編號是否等于2倍的負(fù)荷點(diǎn)支路的新編號。若否，則不是自身復(fù)制，將該支路插入前趨支路鏈表。用遞歸算法從前趨支路鏈表中獲得自源點(diǎn)至負(fù)荷點(diǎn)的最小路：構(gòu)造堆

29、棧，首先將負(fù)荷點(diǎn)支路壓棧；遍歷前趨支路，若支路無前趨支路或由于某條支路導(dǎo)致路徑循環(huán)，則路徑刪除，否則將支路壓棧；遍歷其余前趨支路，如果遍歷到輸出支路，則終止遍歷。存入堆棧中的支路即為最小路。根據(jù)新支路與原支路的對應(yīng)關(guān)系，將最小路集用原支路表示；根據(jù)支路元件的對應(yīng)關(guān)系，得到以元件表示的采用二進(jìn)制編碼的最小路矩陣。,5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.6.2 最小割集算法求最小割集。如果最小路矩陣中某一列元件都是

30、1，則矩陣的列所對應(yīng)的元素就是網(wǎng)絡(luò)的一階最小割集；將最小路矩陣中任意兩列元素進(jìn)行組合（邏輯加），如果組合后的列元素都是1，則該兩列元素就是網(wǎng)絡(luò)的一個二階割集；依次類推，可以得到網(wǎng)絡(luò)的2～n階割集。求nj階割集時，需校驗(yàn)是否包含ni(ni＝1～nj－1) 階最小割集。若是，此割集將作為非最小割集而舍棄。檢驗(yàn)方法：研究兩個割集I（ni階最小割集）和J（nj階最小割集），且ni<nj{I}＝{ai，bi，ci，A}，有ni

31、個元件；{J}＝{aj，bj，cj，A}，有nj個元件；{A}＝{I}∩{J}，若{A}的非零元件個數(shù)等于ni，那么，割集J是非最小割集，應(yīng)予舍棄。重復(fù)步驟2～4直到負(fù)荷鏈表搜索完畢。,5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.6.3 TLOC事件TLOC事件引起的相關(guān)負(fù)荷點(diǎn)可靠性指標(biāo)可由串、并聯(lián)系統(tǒng)原理求得。并聯(lián)元件可靠性評估涉及計劃檢修，考慮強(qiáng)迫停運(yùn)與強(qiáng)迫停運(yùn)的重疊、強(qiáng)迫停運(yùn)與檢修停運(yùn)的重疊。5.

32、6.4 PLOC事件分析時必須考慮在不滿足網(wǎng)絡(luò)約束時，對負(fù)荷點(diǎn)削減的情況。可以采用啟發(fā)式的系統(tǒng)補(bǔ)救措施：首先判斷故障所在饋線如果發(fā)生節(jié)點(diǎn)電壓越界，搜索距離節(jié)點(diǎn)最近的負(fù)荷點(diǎn)，將該處的負(fù)荷切除，直到母線電壓的值正常為止。如果發(fā)生線路過載，根據(jù)線路潮流方向，搜索離線路潮流方向的末端節(jié)點(diǎn)最近的負(fù)荷點(diǎn)，將該處的負(fù)荷切除，直到線路潮流的值正常為止。,5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估,PLOC事件的狀態(tài)空間如圖5.7所示。由

33、圖中可以導(dǎo)出：PLOC事件的發(fā)生率 λ＝λeP＋λeλL(1－P)rerL/(re＋rL)PLOC事件平均持續(xù)時間 r＝rerH/(re＋rH)PLOC事件中斷開的平均負(fù)荷 L＝[∫L(t)dt ]/t1－LSλL、rL和rH之間的關(guān)系λL＝λHP/(1－P) ＝P/[(1－P)rH] rL＝1/λL＝[(1－P)rH]/P,5.6 基于故障模式影響分析法

34、的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.6.5 大規(guī)模配電系統(tǒng)可靠性評估算法流程,5.6 基于故障模式影響分析法的配電系統(tǒng)可靠性評估,5.7 2001年全國主要城市供電可用率統(tǒng)計,5.7.1 供電系統(tǒng)用戶供電可靠性評價規(guī)程1988年頒發(fā)《供電系統(tǒng)用戶供電可靠性評估規(guī)程》要點(diǎn)：規(guī)定了適用范圍、基本內(nèi)容、定義及分類、評價指標(biāo)及計算公式等。主要指標(biāo)5個，參考指標(biāo)18個。定義了供電可靠性、用戶、用戶統(tǒng)計單位、用戶容量、用戶設(shè)施、系統(tǒng)與設(shè)備的狀態(tài)。其

35、中，用戶分別以電壓380/220V，10(20.6)kV，35kV及以上等三個等級劃分為低壓用戶、中壓用戶和高壓用戶。將停電性質(zhì)分為故障停電和預(yù)安排停電兩大類。故障停電又分為外部故障停電和內(nèi)部故障停電。預(yù)安排停電則分為計劃停電、臨時停電和限電。只統(tǒng)計造成用戶停電的事件及數(shù)據(jù)，不統(tǒng)計設(shè)備停運(yùn)未造成用戶停電的事件及數(shù)據(jù)。供電可靠率(RS)、用戶平均停電時間(AIHC)和次數(shù)等3項(xiàng)主要指標(biāo)，按3個不同檔次來統(tǒng)計：① 計及一切影響（RS

36、-1、AIHC-1）；② 不計及外部影響（RS-2、AIHC-2） ；③ 不計及系統(tǒng)電源容量不足限電影響（RS-3、AIHC-3） 。,5.7 2001年全國主要城市供電可用率統(tǒng)計,5.7.2 主要指標(biāo)計算公式① 計及一切影響時AIHC-1＝∑每戶每次停電次數(shù)/總用戶數(shù)RS-1＝（1－AIHC-1/統(tǒng)計期間時間）×100％② 不計及外部影響時AIHC-2＝[∑每戶每次停電次數(shù)

37、－∑因外部影響造成的停電時間]/總用戶數(shù)RS-2＝（1－AIHC-2/統(tǒng)計期間時間）×100％③ 不計及由于系統(tǒng)電源不足的影響時AIHC-3＝用戶平均停電時間－用戶平均限電停電時間RS-3＝（1－AIHC-3/統(tǒng)計期間時間）×100％,5.7 2001年全國主要城市供電可用率統(tǒng)計,5.7.3 10kV用戶供電可靠性指標(biāo)表5.17 10kV用戶供電可靠性統(tǒng)計,表5.18 全國直轄市及省會城市10k

38、V用戶供電可靠性統(tǒng)計（按RS-1排序）,續(xù)表5.18 全國直轄市及省會城市10kV用戶供電可靠性統(tǒng)計（按RS-1排序）,5.8 電壓驟降的可靠性評估,電壓驟降定義：IEEE Voltage Sag：指供電系統(tǒng)中某點(diǎn)的工頻電壓有效值突然下降至額定值的10％～90％，并在隨后的10ms～1min的短暫持續(xù)期后恢復(fù)正常。IEC Voltage Dip：電壓幅值的范圍為1％～90％額定值。產(chǎn)生原因：短路故障，如雷擊等；大型電機(jī)的啟

39、動，電弧爐、軋鋼機(jī)等沖擊負(fù)荷的投運(yùn)等。,5.8 電壓驟降的可靠性評估,5.8.1 電壓驟降的評估方法 基于電力網(wǎng)的電壓驟降特性、規(guī)律（幅值、持續(xù)時間和發(fā)生頻率等）和負(fù)荷（或工業(yè)過程）的敏感曲線（允許曲線）兩者的結(jié)合。包括：基于實(shí)測數(shù)據(jù)的評估方法—系統(tǒng)平均有效值波動頻率指標(biāo)SARFIX以及從屬的3個針對即時、瞬時和暫時電壓驟降的子指標(biāo)。基于理論分析的預(yù)測方法，尚無成熟、精確的理論分析法。 —基于頻率和

40、持續(xù)時間的線路逐段分析法,5.8 電壓驟降的可靠性評估,5.8.2 電壓驟降評估指標(biāo)體系用戶的敏感設(shè)備模型用戶的敏感設(shè)備：大型計算機(jī)、可調(diào)速驅(qū)動設(shè)備(ASD)、熒光照明設(shè)備、基于計算機(jī)和微處理器的負(fù)荷以及其他一般負(fù)荷。可由公共連接點(diǎn)(PCC－point of common coupling)上的負(fù)荷/工業(yè)過程的電壓(VL)－持續(xù)時間(DL)曲線所表示的敏感曲線(CBEMA曲線，由Computer Business Equipm

41、ent Manufactures Association 提出)建模。簡化的CBEMA曲線如圖5.12所示，相應(yīng)的敏感設(shè)備模型如圖5.13所示。,5.8 電壓驟降的可靠性評估,5.8.2 電壓驟降評估指標(biāo)體系電壓驟降評估敏感設(shè)備停運(yùn)概率：PF＝P[(VC＜VL)∩(DC＞DL)]狀態(tài)轉(zhuǎn)移率：λ＝1/MTTF＝Ni平均恢復(fù)時間：μ＝8760/ri負(fù)荷點(diǎn)i處于不同狀態(tài)的概率：Pi(1)＝μ/(λ＋μ)P

42、i(2)＝λ/(λ＋μ)敏感負(fù)荷點(diǎn)指標(biāo)停供電力指標(biāo)DDNS,i＝Pi(2) PD,i停供電量指標(biāo)EENS,i＝8760 DDNS,i fi電壓驟降損失Csag,i＝Ni Ci式中，PD,i －負(fù)荷需求(MW)； fi －負(fù)荷率； Ci －負(fù)荷點(diǎn)i由于電壓驟降造成的總的停運(yùn)損失($/a),5.8 電壓驟降的可靠性評估,5.8.2 電壓驟降評估指標(biāo)體系系統(tǒng)指標(biāo)用戶平均電壓可用率P

43、S(1)＝∑Pi(1)/n用戶平均電壓不可用率PS(2)＝1－PS(1)用戶平均停運(yùn)次數(shù)NS＝∑Ni/n停供電力指標(biāo)DDNS,S＝∑DDNS,i/n停供電量指標(biāo)EENS,S＝∑EENS,i/n電壓驟降損失Csag,S＝∑Csag,i/n式中，n－系統(tǒng)總的敏感負(fù)荷點(diǎn)數(shù)目。,5.8 電壓驟降的可靠性評估,5.8.3 電壓驟降評估算法 線路逐段分析法——依次考慮每條可能發(fā)生故障的線路，以一定步長對該線路

44、進(jìn)行逐段分析，調(diào)用故障分析程序，計算得到敏感負(fù)荷點(diǎn)所連接的PCC處的電壓幅值VC和持續(xù)時間DC。計算時，需考慮保護(hù)設(shè)備的特性以及各種故障類型，并排除造成停電的事故。步驟如下：考慮線路短路故障，計算關(guān)鍵負(fù)荷點(diǎn)所接的PCC上的電壓驟降數(shù)據(jù)，圖5.14。讀入用戶的敏感設(shè)備參數(shù)。卷積運(yùn)算計算負(fù)荷點(diǎn)年期望平均停運(yùn)次數(shù)：Ni＝∑E∈RF△LEλE式中，E－使負(fù)荷點(diǎn)無法正常工作的電壓驟降事件；△LE－逐段分析時的步長/km；λE－線路中發(fā)生