考虑对电网可靠性影响的变电站主接线可靠性评估

摘要

变电站是电网的重要组成部分，其可靠性对整个电网可靠性有重要影响。鉴于变电站在电网中的重要作用，国家电网公司为提高变电站主接线对系统可靠性影响，出版了《变电站典型设计》，其思想是根据变电站的电压等级，进、出线数和容量来选择主接线形式。目前，对变电站主接线可靠性评估只是孤立的从变电站本身的进出线容量来考虑，却没有从变电站接入电网的位置对变电站主接线可靠性影响来考虑，也没有考虑变电站可靠性对全电网可靠性的影响，即没有将变电站主接线元件故障造成的电网运行状态情况和电网对变电站故障的容纳能力结合起来考虑。在电网互联成为主题的今天，变电站在电网中的作用也更加重要，急需一种根据变电站对电网可靠性影响情况选择适合变电站主接线形式的评估方法，故而，变电站对电网的影响也应是考虑变电站主接线可靠性评估的重要因素。
　　 本文在考虑变电站对电网可靠性影响来选择主接线的思想上，提出了考虑对电网可靠性影响的变电站主接线可靠性评估方法。在分析变电站主接线可靠性时，先对变电站接入电网位置进行拓扑结构和运行方式分析，探究要评估变电站传输容量最大的重载运行状态，再从两个方面进行分析。一方面，对变电站元件故障造成相应的电网线路中断后的电网运行状态进行扩展分析，分析是否会造成电网过负荷、低电压、切负荷、电网解列等情况;另一方面，对变电站元件故障造成的变电站进出线中断情况进行分析并计算具体中断的进、出站点和对应的可靠性指标;然后将对应的变电站进、出站点和与变电站相连的电网线路进行优化分配，使得变电站电量损失最小，计算分配好的变电站主接线的可靠性指标和变电站电网影响度指标;最后对变电站的初期投资和设备运行费用以及变电站元件故障枚举造成的电量损失所折算的经济值来综合评估变电站的经济性指标。
　　 其中，将变电站进、出站点与电网中与变电站连接线路的优化分配是在考虑变电站接入电网位置的情况下，进一步考虑电网连接线路对主接线可靠性影响的扩展研究。
　　 最后，对IEEE-RTS系统和2010年的西北电网的几个变电站进行可靠性评估，从可靠性指标、电网影响度指标、综合经济指标进行了分析。验证了本文提出的评估方法的有效性和实用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 变电站主接线可靠性综述

1．2．2 电力系统可靠性综述

1．2．3 可靠性和经济性的协调问题研究现状

1．3 本文主要工作

第2章 变电站主接线可靠性评估的模型和指标

2．1 元件可靠性模型

2．1．1 元件可靠性的参数

2．1．2 马尔可夫过程(Markov Process)

2．1．3 变电站主接线可靠性评估模型

2．2 可靠性和经济性指标

2．3 本章小结

第3章 考虑对电网可靠性影响变电站主接线可靠性分析

3．1 分析框架

3．2 变电站重载状态分析方法

3．2．1 关节点和重连通区域

3．2．2 变电站接入电网位置的分类

3．2．3 变电站重载状态分析的步骤

3．3 电网运行状态分析方法

3．3．1 电网运行状态分析的两种基本方法

3．3．2 电网系统故障后的状态调整模型

3．3．3 电网运行状态分析算法和流程

3．4 变电站主接线可靠性计算

3．4．1 基本假设和计算步骤

3．4．2 最小路集法

3．4．3 故障状态组合模式

3．4．4 主接线元件故障枚举结果分析方法

3．5 变电站进出站点和变电站连接的电网线路优化分配

3．6 变电站主接线经济性分析

3．6．1 货币时值的计算及经济分析方法

3．6．2 评估方法的模型

3．7 本章小结

第4章 算例及分析

4．1 IEEE-RTS节点系统算分析

4．2 2010年西北电网的部分变电站的可靠性评估

4．2．1 西北电网概括

4．2．2 对2010年西北电网的三个变电站评估情况对比分析

4．2．3 兰州750变电站主接线可靠性分析

4．2．4 影响综合经济指标的参数分析

4．3 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献