發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估

1、第二章 發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估Generating System Reliability Evaluation2.1 概概 述述2.2 發(fā)電機(jī)組停運(yùn)容量概率模型發(fā)電機(jī)組停運(yùn)容量概率模型2.3 負(fù)荷模型負(fù)荷模型2.4 發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算2.5 發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修2.6 隨機(jī)生產(chǎn)模擬隨機(jī)生產(chǎn)模擬2.7 我國我國20002000年發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估年發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估2.1 概概 述述主要目標(biāo)主要目標(biāo)確定電力系統(tǒng)為保證充足的電力供應(yīng)所需的發(fā)電容量。包括：確定電力系統(tǒng)為保證充足的電力供應(yīng)所需的發(fā)電容量。包括：靜態(tài)容量靜態(tài)容量運(yùn)行容量運(yùn)行容量

2、v 指對整個(gè)系統(tǒng)所需容量的長期指對整個(gè)系統(tǒng)所需容量的長期估計(jì)，可考慮為裝機(jī)容量；估計(jì)，可考慮為裝機(jī)容量；v 必須滿足發(fā)電機(jī)組計(jì)劃檢修、必須滿足發(fā)電機(jī)組計(jì)劃檢修、非計(jì)劃檢修、季節(jié)性降出力以非計(jì)劃檢修、季節(jié)性降出力以及非預(yù)計(jì)的負(fù)荷增長等要求；及非預(yù)計(jì)的負(fù)荷增長等要求；v 待確定的基本量是電力系統(tǒng)的待確定的基本量是電力系統(tǒng)的合理裝機(jī)備用。合理裝機(jī)備用。v 為滿足一定負(fù)荷水平所需為滿足一定負(fù)荷水平所需實(shí)際容量的短期估計(jì)；實(shí)際容量的短期估計(jì)；v 需要確定的則是在短時(shí)間需要確定的則是在短時(shí)間內(nèi)內(nèi) (幾小時(shí)或一天幾小時(shí)或一天)，系統(tǒng)所，系統(tǒng)所需的運(yùn)行備用需的運(yùn)行備用 (旋轉(zhuǎn)備用、旋轉(zhuǎn)備用、快速啟動(dòng)機(jī)組及互聯(lián)

3、電力快速啟動(dòng)機(jī)組及互聯(lián)電力系統(tǒng)的相互支援等系統(tǒng)的相互支援等)。2.1 概概 述述發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)發(fā)電系統(tǒng)的充裕度發(fā)電系統(tǒng)的充裕度 是在發(fā)電機(jī)組額定值和電壓水平限度內(nèi)，扣除是在發(fā)電機(jī)組額定值和電壓水平限度內(nèi)，扣除機(jī)組的計(jì)劃和非計(jì)劃停運(yùn)造成的降低出力后，向機(jī)組的計(jì)劃和非計(jì)劃停運(yùn)造成的降低出力后，向用戶提供總的電力和電量需求的能力。用戶提供總的電力和電量需求的能力。衡量系統(tǒng)裝機(jī)容量充裕度的方法衡量系統(tǒng)裝機(jī)容量充裕度的方法v確定性方法：百分?jǐn)?shù)備用法或最大機(jī)組備用法確定性方法：百分?jǐn)?shù)備用法或最大機(jī)組備用法v概率方法：電力不足概率概率方法：電力不足概率 (Loss of Load Pr

4、obability，LOLP) 及電力不足頻率和持續(xù)時(shí)間及電力不足頻率和持續(xù)時(shí)間 (Frequency and Duration，F(xiàn)&D）19501960年代建立的模擬法和遞推法為概率年代建立的模擬法和遞推法為概率法在發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)法在發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)2.1 概概 述述表表2.1 國外電力公司發(fā)電系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)國外電力公司發(fā)電系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)國國 家家或公司或公司LOLEd/aHLOLEh/a容量裕度容量裕度國國 家家或公司或公司LOLEd/aHLOLEh/a容量裕度容量裕度澳大利亞澳大利亞572030日日 本本0.32030比利時(shí)比利時(shí)16約約 旦旦0

5、.42530巴巴 西西2.5瑞瑞 典典0.4加拿大加拿大0.12.520荷荷 蘭蘭3040獨(dú)聯(lián)體獨(dú)聯(lián)體351517挪挪 威威3丹丹 麥麥20葡萄牙葡萄牙20芬芬 蘭蘭914羅馬尼亞羅馬尼亞0.11.23035法法 國國0.22斯洛文尼亞斯洛文尼亞2024德德 國國20南南 非非6202228愛爾蘭愛爾蘭1.593335西班牙西班牙0.110意大利意大利25英英 國國1.824科特迪瓦科特迪瓦17美美 國國0.115202.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立2.2.1 發(fā)電系統(tǒng)可靠性分析原理發(fā)電系統(tǒng)可靠性分析原理v 不考慮輸電網(wǎng)絡(luò)約束（互聯(lián)系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線例外）；不考慮輸電網(wǎng)絡(luò)約束（互聯(lián)

6、系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線例外）；v 不反映任何特定用戶負(fù)荷點(diǎn)的電力不足；不反映任何特定用戶負(fù)荷點(diǎn)的電力不足；v 能衡量整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的充裕度。能衡量整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的充裕度。C發(fā)電系統(tǒng)容量發(fā)電系統(tǒng)容量系統(tǒng)總負(fù)荷系統(tǒng)總負(fù)荷a. 系統(tǒng)模型系統(tǒng)模型容量模型容量模型負(fù)荷模型負(fù)荷模型風(fēng)險(xiǎn)模型風(fēng)險(xiǎn)模型b. 分析模型分析模型2.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立2.2.2 建立模型時(shí)對一些工程問題的處理建立模型時(shí)對一些工程問題的處理v 關(guān)于部分停運(yùn)的處理關(guān)于部分停運(yùn)的處理采用兩狀態(tài)采用兩狀態(tài) (工作狀態(tài)工作狀態(tài) 故障停運(yùn)狀態(tài)故障停運(yùn)狀態(tài)) 模型。實(shí)際存在部分停運(yùn)狀態(tài)，模型。實(shí)際存在部分停運(yùn)狀態(tài)，即機(jī)組的可用發(fā)電容

7、量只能達(dá)到額定容量的一個(gè)百分?jǐn)?shù)。通常的處理即機(jī)組的可用發(fā)電容量只能達(dá)到額定容量的一個(gè)百分?jǐn)?shù)。通常的處理方法是把部分停運(yùn)折合成等效完全停運(yùn)來考慮。定義等效強(qiáng)迫停運(yùn)率方法是把部分停運(yùn)折合成等效完全停運(yùn)來考慮。定義等效強(qiáng)迫停運(yùn)率 (the E quivalent Forced Outage Rates，EFOR)：EFOR（強(qiáng)迫停運(yùn)小時(shí)等效停運(yùn)小時(shí)）（強(qiáng)迫停運(yùn)小時(shí)等效停運(yùn)小時(shí)）/（運(yùn)行小時(shí)強(qiáng)迫停運(yùn)小時(shí)）（運(yùn)行小時(shí)強(qiáng)迫停運(yùn)小時(shí)）v 計(jì)劃檢修的考慮計(jì)劃檢修的考慮 適當(dāng)減少研究期間的機(jī)組容量總數(shù)。需頻繁地修改系統(tǒng)的機(jī)組停運(yùn)容適當(dāng)減少研究期間的機(jī)組容量總數(shù)。需頻繁地修改系統(tǒng)的機(jī)組停運(yùn)容量模型，費(fèi)時(shí)、不方便；

8、量模型，費(fèi)時(shí)、不方便； 利用利用“有效載荷能力有效載荷能力(effective load-carrying capability) ”或或“有效容量有效容量(effective capacity)”的概念修改負(fù)荷模型；的概念修改負(fù)荷模型； 能源受限機(jī)組能源受限機(jī)組(limited energy unit)。水電機(jī)組的停運(yùn)可能是隨機(jī)的機(jī)。水電機(jī)組的停運(yùn)可能是隨機(jī)的機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)或缺乏水能停運(yùn)。一般可靠性計(jì)算均假定供給發(fā)電機(jī)組的組強(qiáng)迫停運(yùn)或缺乏水能停運(yùn)。一般可靠性計(jì)算均假定供給發(fā)電機(jī)組的能源是完全充足的。能源是完全充足的。 機(jī)組停運(yùn)參數(shù)的不確定性。通常采用確定的停運(yùn)參數(shù)的點(diǎn)估計(jì)值進(jìn)行機(jī)組停運(yùn)參數(shù)的不

9、確定性。通常采用確定的停運(yùn)參數(shù)的點(diǎn)估計(jì)值進(jìn)行分析計(jì)算；必要時(shí)再考慮機(jī)組停運(yùn)參數(shù)的不確定性的影響。分析計(jì)算；必要時(shí)再考慮機(jī)組停運(yùn)參數(shù)的不確定性的影響。2.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立2.2.3 安裝容量、可用發(fā)電容量和停運(yùn)容量安裝容量、可用發(fā)電容量和停運(yùn)容量v 安裝容量安裝容量 (Installed Capacity)：機(jī)組額定容量的總和。安裝容量：機(jī)組額定容量的總和。安裝容量與機(jī)組的狀態(tài)無關(guān)，即與機(jī)組的狀態(tài)無關(guān)，即 ICsICiv 可用發(fā)電容量可用發(fā)電容量 (Available Generation Capacity)：指系統(tǒng)中每臺(tái)：指系統(tǒng)中每臺(tái)機(jī)組處于正?？捎脿顟B(tài)，能連續(xù)

10、帶滿負(fù)荷的容量。系統(tǒng)的可用機(jī)組處于正常可用狀態(tài)，能連續(xù)帶滿負(fù)荷的容量。系統(tǒng)的可用發(fā)電容量與系統(tǒng)中各機(jī)組的狀態(tài)有關(guān)。對于一臺(tái)機(jī)組，有發(fā)電容量與系統(tǒng)中各機(jī)組的狀態(tài)有關(guān)。對于一臺(tái)機(jī)組，有 0 處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí)當(dāng)機(jī)組，處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)當(dāng)機(jī)組，iiICACiiv 停運(yùn)容量停運(yùn)容量 (Outage Capacity)：一臺(tái)機(jī)組處于停運(yùn)狀態(tài)，不能連一臺(tái)機(jī)組處于停運(yùn)狀態(tài)，不能連續(xù)帶負(fù)荷的容量。系統(tǒng)的停運(yùn)容量與也系統(tǒng)中各機(jī)組的狀態(tài)有續(xù)帶負(fù)荷的容量。系統(tǒng)的停運(yùn)容量與也系統(tǒng)中各機(jī)組的狀態(tài)有關(guān)。對于一臺(tái)機(jī)組，有關(guān)。對于一臺(tái)機(jī)組，有 0處于停運(yùn)狀態(tài)時(shí)當(dāng)機(jī)組，處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)當(dāng)機(jī)組，iICiOCii2.2 停運(yùn)容量概率

11、模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立相應(yīng)地，下述關(guān)系成立：相應(yīng)地，下述關(guān)系成立：ICi (安裝容量安裝容量)ACi (可用容量可用容量) OCi (停運(yùn)容量停運(yùn)容量)ICs (安裝容量安裝容量)ACs (可用容量可用容量) OCs (停運(yùn)容量停運(yùn)容量)通常，發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中采用單母線模型，有通常，發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中采用單母線模型，有niisniisOCOCACAC11)()()()(機(jī)組系統(tǒng)機(jī)組系統(tǒng)表表2.2 兩臺(tái)兩臺(tái)50MW機(jī)組構(gòu)成的發(fā)電系統(tǒng)的可用容量和停運(yùn)容量表機(jī)組構(gòu)成的發(fā)電系統(tǒng)的可用容量和停運(yùn)容量表系系 統(tǒng)統(tǒng) 狀狀 態(tài)態(tài)可用發(fā)電容量可用發(fā)電容量/MW停運(yùn)容量停運(yùn)容量/MW機(jī)組機(jī)組1機(jī)組

12、機(jī)組2機(jī)組機(jī)組1機(jī)組機(jī)組2系統(tǒng)系統(tǒng)機(jī)組機(jī)組1機(jī)組機(jī)組2系統(tǒng)系統(tǒng)正常正常正常正常5050100000故障故障正常正常0505050050正常正常故障故障5005005050故障故障故障故障00050501002.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立v 狀態(tài)狀態(tài)k (k臺(tái)故障臺(tái)故障)的的概率概率pk為為pk Cnk rk(1r)nk其中，其中，r/()為機(jī)組強(qiáng)迫為機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)率；停運(yùn)率；，為機(jī)組的故為機(jī)組的故障率和修復(fù)率障率和修復(fù)率v 狀態(tài)狀態(tài)k的的確切頻率確切頻率fk為為 fk pk(k+k)式中，式中， k+(k)為從狀態(tài)為從狀態(tài)k向停向停運(yùn)容量小運(yùn)容量小(大大)的狀態(tài)的轉(zhuǎn)移的狀態(tài)

13、的轉(zhuǎn)移率。率。系統(tǒng)系統(tǒng)n臺(tái)機(jī)組類型相同時(shí)停運(yùn)容量概率表的制定臺(tái)機(jī)組類型相同時(shí)停運(yùn)容量概率表的制定v對于上述系統(tǒng)，有如下關(guān)系：對于上述系統(tǒng)，有如下關(guān)系：k+ kk(nk) Ck kC，k0, 1, , n Pkni=kpiF(Ck)ni=kpi+(Ci)(Ci)式中，式中，+(Ci)/(Ci)為停運(yùn)容量在為停運(yùn)容量在Ci的狀態(tài)向停運(yùn)容量小的狀態(tài)向停運(yùn)容量小(大大)的狀態(tài)的的狀態(tài)的轉(zhuǎn)移率。轉(zhuǎn)移率。2.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立例例2.2 某發(fā)電系統(tǒng)有某發(fā)電系統(tǒng)有4臺(tái)臺(tái)50MW的機(jī)組。單臺(tái)機(jī)組參數(shù)為的機(jī)組。單臺(tái)機(jī)組參數(shù)為r0.04，0.0011/d，0.026/d。計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)

14、的停運(yùn)參數(shù)。計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)的停運(yùn)參數(shù)。解解 設(shè)系統(tǒng)安裝容量為設(shè)系統(tǒng)安裝容量為Z(Z200MW)；任一時(shí)刻可用發(fā)電容量為；任一時(shí)刻可用發(fā)電容量為Y，停運(yùn)容量為停運(yùn)容量為X，則，則XZY。yk為狀態(tài)為狀態(tài)k的發(fā)電容量；的發(fā)電容量；xk為狀態(tài)為狀態(tài)k的的停運(yùn)容量。記停運(yùn)容量。記PkPXxkPYyk為停運(yùn)容量大于等于為停運(yùn)容量大于等于xk的累積的累積狀態(tài)概率；狀態(tài)概率；pkpXxk為停運(yùn)容量等于為停運(yùn)容量等于xk的確切狀態(tài)概率。則的確切狀態(tài)概率。則p0p(x0)C40(0.04)0(0.96)40.8493466p1p(x50)C41(0.04)(0.96)30.1415578p2p(x100)C42(

15、0.04)2(0.96)20.0088474p3p(x150)C43(0.04)3(0.96)0.0002458p4p(x200)C44(0.04)4(0.96)00.0000026f(x0)p(x0)(04)0.0037371f(x50)p(x50)(3)0.0032133f(x100)p(x100)(22)0.0004406f(x150)p(x150)(3)0.0000189f(x200)p(x200)(40)0.00000032.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立表表2.3 發(fā)電系統(tǒng)停運(yùn)參數(shù)概率發(fā)電系統(tǒng)停運(yùn)參數(shù)概率狀態(tài)狀態(tài)xk/MWyk/MW確切概率確切概率pk累積概率累積

16、概率Pk增量頻率增量頻率f(xk)/d-1累積頻率累積頻率F(xk)/d-1002000.84934661-0.00373711501500.14155780.15065360.00321330.003673221001000.00884740.00909580.00044060.00045983150500.00024580.00024840.00001890.0000192420000.00000260.00000260.00000030.00000032.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立用遞推公式建立停運(yùn)容量概率模型用遞推公式建立停運(yùn)容量概率模型確切狀態(tài)概率確切狀態(tài)概率p

17、(X)公式公式新增一臺(tái)機(jī)組新增一臺(tái)機(jī)組(容量容量CMW，F(xiàn)ORr)后，系統(tǒng)停運(yùn)容后，系統(tǒng)停運(yùn)容量為量為X的確切概率的確切概率p(X)p(X)(1r) p(X)r p(XC)對于第一臺(tái)機(jī)組，對于第一臺(tái)機(jī)組， p(0)1r，p(C)r當(dāng)當(dāng)XC時(shí)，時(shí)， p(XC)0累積狀態(tài)概率累積狀態(tài)概率P(X)公式公式P(X)(1r) P(X)r P(XC)例例2.3 表表2.4 發(fā)電系統(tǒng)機(jī)組停運(yùn)數(shù)據(jù)發(fā)電系統(tǒng)機(jī)組停運(yùn)數(shù)據(jù)編號(hào)編號(hào)容量容量/MW強(qiáng)迫停運(yùn)率強(qiáng)迫停運(yùn)率r故障率故障率/(次次/d)平均修復(fù)平均修復(fù)時(shí)間時(shí)間/d修復(fù)率修復(fù)率/(次次/d)11000.010.005052.00.521500.020.01020

18、2.00.532000.030.0123 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立表表2.6 停運(yùn)容量概率模型停運(yùn)容量概率模型Xp(X)p(X)(1r) p(X)r p(XC)P(X)011 追加機(jī)組追加機(jī)組1：C100MW，r0.01010.9910.0100.991.005000.9900.0100.000.0110000.9900.0110.010.01 追加機(jī)組追加機(jī)組2：C150MW，r0.0200.990.980.990.020 0.97021.00005000.980 0.020 00.02981000.010.980.010.020 0.00980.02

19、9815000.980 0.020.990.01980.020020000.980 0.020 00.000225000.980 0.020.010.00020.00022.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立續(xù)表續(xù)表2.6 停運(yùn)容量概率模型停運(yùn)容量概率模型Xp(X)p(X)(1r) p(X)r p(XC)P(X) 追加機(jī)組追加機(jī)組3：C200MW，r0.0300.97020.970.97020.030 0.9410941.0000005000.970 0.030 00.0589061000.00980.970.00980.030 0.0095060.0589061500.0198

20、0.970.01980.030 0.0192060.04940020000.970 0.030.97020.0291060.0301942500.00020.970.00020.030 0.0001940.00108830000.970 0.030.00980.0002940.00089435000.970 0.030.01980.0005940.00060040000.970 0.030 00.00000645000.970 0.030.00020.0000060.0000062.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立用遞推公式建立機(jī)組停運(yùn)容量的頻率和持續(xù)時(shí)間用遞推公式建立機(jī)組停運(yùn)

21、容量的頻率和持續(xù)時(shí)間能計(jì)算進(jìn)入每種停運(yùn)容量的頻率和從每種停運(yùn)容量狀態(tài)向另一個(gè)能計(jì)算進(jìn)入每種停運(yùn)容量的頻率和從每種停運(yùn)容量狀態(tài)向另一個(gè)較大和較小停運(yùn)容量狀態(tài)轉(zhuǎn)移的離去率，并可進(jìn)一步計(jì)算累積狀態(tài)較大和較小停運(yùn)容量狀態(tài)轉(zhuǎn)移的離去率，并可進(jìn)一步計(jì)算累積狀態(tài)頻率和持續(xù)時(shí)間。頻率和持續(xù)時(shí)間。設(shè)設(shè)+(X)、(X)分別為自確切停運(yùn)容量狀態(tài)分別為自確切停運(yùn)容量狀態(tài)X轉(zhuǎn)移到另一停運(yùn)容量轉(zhuǎn)移到另一停運(yùn)容量較小、較大的狀態(tài)的有效離去率較小、較大的狀態(tài)的有效離去率(effective departure rate)；+(X)、(X)分別為增加一臺(tái)機(jī)組前停運(yùn)容量狀態(tài)分別為增加一臺(tái)機(jī)組前停運(yùn)容量狀態(tài)X轉(zhuǎn)移到另一停運(yùn)容量較小

22、、轉(zhuǎn)移到另一停運(yùn)容量較小、較大的狀態(tài)的有效離去率。較大的狀態(tài)的有效離去率。v 若增加一臺(tái)機(jī)組前系統(tǒng)處于停運(yùn)容量若增加一臺(tái)機(jī)組前系統(tǒng)處于停運(yùn)容量X狀態(tài)，新增機(jī)組又處于狀態(tài)，新增機(jī)組又處于工作狀態(tài)，則工作狀態(tài)，則+(X)+(X)(X)(X)v 若增加一臺(tái)機(jī)組前系統(tǒng)處于停運(yùn)容量若增加一臺(tái)機(jī)組前系統(tǒng)處于停運(yùn)容量XC狀態(tài)，新增機(jī)組容狀態(tài)，新增機(jī)組容量為量為C且處于停運(yùn)狀態(tài)，則且處于停運(yùn)狀態(tài)，則+(X)+(XC)(X)(XC)2.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立v 綜合求加權(quán)平均可得綜合求加權(quán)平均可得 +(X) 1/p(X)p(X)(1r)+(X) p(XC)r+(XC) (X)1/p(X

23、)p(X)(1r)(X) p(XC)r(XC) 對于第一臺(tái)機(jī)組，有對于第一臺(tái)機(jī)組，有 +(0)0，(0)0 ，p(0)1r +(C)，(C)0， p(C)r當(dāng)當(dāng)XC時(shí)，時(shí)，+(XC)(XC)0系統(tǒng)出現(xiàn)停運(yùn)容量系統(tǒng)出現(xiàn)停運(yùn)容量X的確切狀態(tài)頻率的確切狀態(tài)頻率f(X)和累積狀態(tài)頻率和累積狀態(tài)頻率F(X)f(X)p(X)+(X)(X)F(X)(1r)F(X)P(X)rF(XC)P(XC)式中，式中，P(X)p(Xj)，所有，所有XjX2.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立表表2.7 停運(yùn)容量頻率模型停運(yùn)容量頻率模型XP(X)F(X)F(X)(1r)F (X)P (X)rF (XC)P (

24、XC) 追加機(jī)組追加機(jī)組1：C100MW，r0.01，0.0102，0.50100.99(00.005051.00)0.01(00.51.0)050000.99(00.005050)0.01(00.51.0)0.005100000.99(00.005050)0.01(00.51.0)0.005 追加機(jī)組追加機(jī)組2：C150MW，r0.02，0.00505，0.501.0000.98(00.01021.00)0.02(00.51.00)0500.010.0050.98(0.0050.01020.01)0.02(00.51.00)0.01481000.010.0050.98(0.0050.0102

25、0.01)0.02(00.51.00)0.0148150000.98(00.01020)0.02(00.51.00)0.0100200000.98(00.01020)0.02(00.50.01)0.0002250000.98(00.01020)0.02(00.50.01)0.00022.2 停運(yùn)容量概率模型的建立停運(yùn)容量概率模型的建立續(xù)表續(xù)表2.7 停運(yùn)容量頻率模型停運(yùn)容量頻率模型XP(X)F(X)F(X)(1r)F (X)P (X)rF (XC)P (XC) 追加機(jī)組追加機(jī)組3：C200MW，r0.03，0.01237，0.401.000000.97(00.012371.00)0.03(00

26、.41.0)0.000001500.02980.01480.97(0.01480.012370.0298)0.03(00.41.0)0.0259981000.02980.01480.97(0.01480.012370.0298)0.03(00.41.0)0.0259981500.02000.01000.97(0.010.012370.02)0.03(00.41.0)0.0214602000.00020.00020.97(0.00020.012370.0002)0.03(00.41.0)0.01211922500.00020.00020.97(0.00020.012370.0002)0.03(0

27、.01480.40.0298)0.000993300000.97(00.012370)0.03(0.01480.40.0298)0.000802350000.97(00.012370)0.03(0.010.40.02)0.000540400000.97(00.012370)0.03(0.00020.40.0002)0.000008450000.97(00.012370)0.03(0.00020.40.0002)0.0000082.3 負(fù)荷模型負(fù)荷模型2.3.1 一般考慮一般考慮v可用一年中不同階段的負(fù)荷曲線表示，也可以用每可用一年中不同階段的負(fù)荷曲線表示，也可以用每月、每天、每小時(shí)的負(fù)荷表示；

28、月、每天、每小時(shí)的負(fù)荷表示；v負(fù)荷預(yù)測的不確定性：負(fù)荷預(yù)測的不確定性： 按各種可能的預(yù)測尖峰負(fù)荷計(jì)算系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，再按各種可能的預(yù)測尖峰負(fù)荷計(jì)算系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，再用預(yù)測負(fù)荷的概率對系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)平均；用預(yù)測負(fù)荷的概率對系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)平均； 將預(yù)測負(fù)荷看成一個(gè)隨機(jī)變量，求出它的數(shù)學(xué)期望和方將預(yù)測負(fù)荷看成一個(gè)隨機(jī)變量，求出它的數(shù)學(xué)期望和方差，系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)也是隨機(jī)變量，其數(shù)學(xué)期望和方差，系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)也是隨機(jī)變量，其數(shù)學(xué)期望和方差可根據(jù)預(yù)測負(fù)荷的數(shù)據(jù)求出來。差可根據(jù)預(yù)測負(fù)荷的數(shù)據(jù)求出來。v發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法：發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法： 確切停運(yùn)容量模型累積負(fù)荷模型確

29、切停運(yùn)容量模型累積負(fù)荷模型 累積停運(yùn)容量模型確切負(fù)荷模型累積停運(yùn)容量模型確切負(fù)荷模型2.3 負(fù)荷模型負(fù)荷模型2.3.2 不同計(jì)算方法使用的負(fù)荷模型不同計(jì)算方法使用的負(fù)荷模型LOLP(或或LOLE)法采用的確切負(fù)荷模型法采用的確切負(fù)荷模型v 采用研究期間內(nèi)的日尖峰負(fù)荷；采用研究期間內(nèi)的日尖峰負(fù)荷；v 未考慮一天內(nèi)負(fù)荷的變化，其未考慮一天內(nèi)負(fù)荷的變化，其LOLE或或LOLP指標(biāo)只指標(biāo)只能反映電力不足的風(fēng)險(xiǎn)，不能反映電力不足的頻率、能反映電力不足的風(fēng)險(xiǎn)，不能反映電力不足的頻率、持續(xù)時(shí)間和嚴(yán)重程度。持續(xù)時(shí)間和嚴(yán)重程度。HLOLE和和EENS法采用的負(fù)荷模型法采用的負(fù)荷模型v 采用研究期間內(nèi)的小時(shí)負(fù)荷。

30、可以直接采用日歷小采用研究期間內(nèi)的小時(shí)負(fù)荷?？梢灾苯硬捎萌諝v小時(shí)負(fù)荷，也可以采用重新排列成從大到小的累積形時(shí)負(fù)荷，也可以采用重新排列成從大到小的累積形式的負(fù)荷持續(xù)曲線；式的負(fù)荷持續(xù)曲線；v HLOLE指標(biāo)可以考慮一天中指標(biāo)可以考慮一天中24小時(shí)的負(fù)荷變化，小時(shí)的負(fù)荷變化，EENS指標(biāo)能反映系統(tǒng)事故的嚴(yán)重程度。指標(biāo)能反映系統(tǒng)事故的嚴(yán)重程度。2.3 負(fù)荷模型負(fù)荷模型頻率期間法采用的負(fù)荷模型頻率期間法采用的負(fù)荷模型v確切狀態(tài)負(fù)荷模型確切狀態(tài)負(fù)荷模型一般采用兩級(jí)負(fù)荷模型：在研究的一般采用兩級(jí)負(fù)荷模型：在研究的D天期間內(nèi)，日尖峰負(fù)荷天期間內(nèi)，日尖峰負(fù)荷用用L(D)個(gè)負(fù)荷水平的隨機(jī)序列表示；每個(gè)峰荷具有個(gè)

31、負(fù)荷水平的隨機(jī)序列表示；每個(gè)峰荷具有e天的平均天的平均持續(xù)時(shí)間，并且被平均持續(xù)時(shí)間為持續(xù)時(shí)間，并且被平均持續(xù)時(shí)間為(1e)天的低負(fù)荷天的低負(fù)荷L0(不變不變)彼彼此隔開；負(fù)荷狀態(tài)轉(zhuǎn)移與機(jī)組停運(yùn)容量狀態(tài)轉(zhuǎn)移相互獨(dú)立。則此隔開；負(fù)荷狀態(tài)轉(zhuǎn)移與機(jī)組停運(yùn)容量狀態(tài)轉(zhuǎn)移相互獨(dú)立。則日負(fù)荷模型如下：日負(fù)荷模型如下：表表2.8 兩級(jí)日負(fù)荷模型及計(jì)算公式兩級(jí)日負(fù)荷模型及計(jì)算公式項(xiàng)項(xiàng) 目目尖峰負(fù)荷尖峰負(fù)荷Li低負(fù)荷低負(fù)荷L0備備 注注平均持續(xù)時(shí)間平均持續(xù)時(shí)間e1en(Li)為尖為尖峰負(fù)荷出現(xiàn)峰負(fù)荷出現(xiàn)的次數(shù)；的次數(shù)；研究周期研究周期Dn(Li)確切概率確切概率p(Li)n(Li)e/Dp(L0)1e向較大峰荷轉(zhuǎn)移

32、率向較大峰荷轉(zhuǎn)移率+(Li)0+(L0)1/(1e)向較小峰荷轉(zhuǎn)移率向較小峰荷轉(zhuǎn)移率(Li)1/e(Li)0確切頻率確切頻率f(Li)n(Li)/Df(L0)12.3 負(fù)荷模型負(fù)荷模型頻率期間法采用的負(fù)荷模型頻率期間法采用的負(fù)荷模型v累積狀態(tài)負(fù)荷模型累積狀態(tài)負(fù)荷模型由負(fù)荷累積概率和頻率兩個(gè)特性數(shù)據(jù)組成；任一給定負(fù)由負(fù)荷累積概率和頻率兩個(gè)特性數(shù)據(jù)組成；任一給定負(fù)荷荷L可用兩狀態(tài)過程表示：可用兩狀態(tài)過程表示： 狀態(tài)狀態(tài)1負(fù)荷大于或等于負(fù)荷大于或等于L 狀態(tài)狀態(tài)2負(fù)荷小于負(fù)荷小于L若負(fù)荷數(shù)據(jù)已知，則狀態(tài)若負(fù)荷數(shù)據(jù)已知，則狀態(tài)1的概率可從負(fù)荷大于等于的概率可從負(fù)荷大于等于L的的時(shí)間比例求得，頻率可以從

33、狀態(tài)時(shí)間比例求得，頻率可以從狀態(tài)2向狀態(tài)向狀態(tài)1的轉(zhuǎn)移次數(shù)求得。的轉(zhuǎn)移次數(shù)求得。累積負(fù)荷模型參數(shù)如下：累積負(fù)荷模型參數(shù)如下：P(L)狀態(tài)狀態(tài)1(負(fù)荷負(fù)荷L)的概率的概率F(L)狀態(tài)狀態(tài)1或狀態(tài)或狀態(tài)2(負(fù)荷負(fù)荷L)的頻率的頻率2.4 發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算LOLP電力不足電力不足(缺電缺電)時(shí)間概率時(shí)間概率將研究的某一天的日最高負(fù)荷與容量模型結(jié)合可將研究的某一天的日最高負(fù)荷與容量模型結(jié)合可求得求得LOLPP(XCsL)P(XR)即，即，LOLP是所以是所以XR狀態(tài)的累積概率。狀態(tài)的累積概率。LOLE電力不足期望值電力不足期望值表示某一整個(gè)研究期間，系統(tǒng)容量小于日最高負(fù)

34、表示某一整個(gè)研究期間，系統(tǒng)容量小于日最高負(fù)荷的天數(shù)期望值。荷的天數(shù)期望值。期間年期間期間d/ )()LOLE(d/ )()LOLE(111minjijiinjjsiLCPLCP2.4 發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算例：在例例：在例2.3的三機(jī)系統(tǒng)中，若已知周負(fù)荷曲線，并假定的三機(jī)系統(tǒng)中，若已知周負(fù)荷曲線，并假定一年一年52周的周負(fù)荷曲線相同。則系統(tǒng)周的周負(fù)荷曲線相同。則系統(tǒng)LOLE指標(biāo)計(jì)算結(jié)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果（表果（表2.10）如下：）如下：LOLE(周周)0.239476 d/周周LOLE(年年)LOLE(周周)12.452752 d/年年停運(yùn)容量停運(yùn)容量 X0501001502

35、00累積概率累積概率 P(X)10.0589060.0589060.0494000.030194停運(yùn)容量停運(yùn)容量 X250300350400450累積概率累積概率 P(X)0.0010880.0008940.0006000.0000060.000006星星 期期一一二二三三四四五五六六日日日最高負(fù)荷日最高負(fù)荷/MW340320360310290210240備用容量備用容量/MW11013090140160240210發(fā)生電力不足的最低發(fā)生電力不足的最低停運(yùn)容量停運(yùn)容量/MW150150100150200250250LOLP0.0494000.0494000.0589060.0494000.03

36、01940.0010880.0010882.4 發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算HLOLE電力不足小時(shí)期望值電力不足小時(shí)期望值EENS電量不足期望值電量不足期望值XLOL期望電力不足期望電力不足XLOLEENS/HLOLE (MW)年h/ )(HLOLE11241minjkijkiiLCXP年年 MW.h/ )(EENS MW.h/)()(EENS112411112411 minjkCLCXiminjkCLCXijkijkijiijkijiijkiXPXXpLCX2.4 發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算表表2.12 周一周一LOLE，HLOLE，EENS計(jì)算表計(jì)

37、算表時(shí)間時(shí)間/h小時(shí)負(fù)荷小時(shí)負(fù)荷備用備用/MWHLOLEEENS時(shí)間時(shí)間/h小時(shí)負(fù)荷小時(shí)負(fù)荷備用備用/MWHLOLEEENSMWMW1702382120.0010880.11664413953231270.0494002.7756002652212290.0010880.09814814953231270.0494002.7756003602042460.0010880.07965215953231270.0494002.7756004602042460.0010880.079652161003401100.0494003.6154005551872630.0008940.0636781710

38、03401100.0494003.6154006652212290.0010880.098148181003401100.0494003.6154007752551950.0301940.28067019953231270.0494002.7756008802721780.0301940.79396820903061440.0494001.9358009852891610.0301941.30726621802721780.0301940.78396810903061440.0494001.93580022752551950.0301940.28067011903061440.0494001.

39、93580023752551950.0301940.28067012903061440.0494001.93580024702382120.0010880.116644合計(jì)合計(jì)0.731986 34.081578一周數(shù)據(jù)總加，有一周數(shù)據(jù)總加，有HLOLE3.803962 h/周周EENS228.4124 MW.h/周周2.4 發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算F&D頻率持續(xù)時(shí)間頻率持續(xù)時(shí)間次年次天次年年年年天h/ /HLOLE/ )(LOLE/ )()(/ )()( )()()()( )(11241241241241 allFFLpDLCFLCPFLCFLCPXCFXCPxXXp

40、FminjkijkiiijiikkSSXSLSLi結(jié)合上例數(shù)據(jù)和表結(jié)合上例數(shù)據(jù)和表2.6以及表以及表2.7結(jié)果，有結(jié)果，有次周次天次周周周周周一h/ 9602.11318052. 0/803962. 3/HLOLE/ 318052. 0/ 062566. 0 )450()340450(241241FDFLFPFkk2.4 發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算裕度容量模型裕度容量模型裕度容量裕度容量Mk為電源可用發(fā)電容量為電源可用發(fā)電容量Yj與負(fù)荷容量與負(fù)荷容量Li之差，記為之差，記為MkYjLi2.5 發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修研究發(fā)電機(jī)組的檢修計(jì)劃存在兩個(gè)方面的問題研究

41、發(fā)電機(jī)組的檢修計(jì)劃存在兩個(gè)方面的問題v從可靠性觀點(diǎn)看應(yīng)該怎樣合理安排檢修計(jì)劃從可靠性觀點(diǎn)看應(yīng)該怎樣合理安排檢修計(jì)劃v 等風(fēng)險(xiǎn)度法：使研究期間內(nèi)系統(tǒng)的備用容量或風(fēng)等風(fēng)險(xiǎn)度法：使研究期間內(nèi)系統(tǒng)的備用容量或風(fēng)險(xiǎn)度相等險(xiǎn)度相等v 最小風(fēng)險(xiǎn)度法：使研究期間內(nèi)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值最小最小風(fēng)險(xiǎn)度法：使研究期間內(nèi)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值最小v如何具體評(píng)價(jià)檢修計(jì)劃對可靠性的影響如何具體評(píng)價(jià)檢修計(jì)劃對可靠性的影響v 修正容量模型：頻繁修改機(jī)組停運(yùn)容量概率表，修正容量模型：頻繁修改機(jī)組停運(yùn)容量概率表，工作量大工作量大v 修正負(fù)荷模型：修改檢修期間系統(tǒng)的負(fù)荷，計(jì)算修正負(fù)荷模型：修改檢修期間系統(tǒng)的負(fù)荷，計(jì)算量小量小2.5 發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢

42、修發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修2.5.1 發(fā)電機(jī)組有效容量的概念和算法發(fā)電機(jī)組有效容量的概念和算法W1W20.0010.010.11.010.0100.0LOLE/(d/a)年峰值負(fù)荷/MWA Babc圖圖2.14 年年LOLE變化曲線變化曲線圖中，曲線圖中，曲線A對應(yīng)未增新機(jī)組的曲線；對應(yīng)未增新機(jī)組的曲線；曲線曲線B未增加一臺(tái)新機(jī)組未增加一臺(tái)新機(jī)組(容量容量Cn強(qiáng)迫停運(yùn)強(qiáng)迫停運(yùn)率率r)后的曲線。當(dāng)保持后的曲線。當(dāng)保持LOLE0.1d/a不變不變時(shí)，新增機(jī)組的額定容量分成兩部分，一時(shí)，新增機(jī)組的額定容量分成兩部分，一部分供應(yīng)負(fù)荷，另一部分作為系統(tǒng)的備用部分供應(yīng)負(fù)荷，另一部分作為系統(tǒng)的備用容量，以保持系統(tǒng)

43、有同樣的可靠性要求。容量，以保持系統(tǒng)有同樣的可靠性要求。新增機(jī)組可供負(fù)荷的這部分容量稱為新增機(jī)組可供負(fù)荷的這部分容量稱為“有有效載荷容量效載荷容量(effective load-carrying capacity)”，記為，記為Ce，也稱，也稱“有效容量有效容量”。計(jì)算機(jī)組有效載荷容量的迦弗爾計(jì)算機(jī)組有效載荷容量的迦弗爾(Garver)公式：公式：(2.51) )1 (ln/MCnenerrMCC式中，式中，M系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)，單位：系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)，單位：MW2.5 發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修2.5.2 系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)M0.00010.011.00.10.0010

44、X/MWP(X)圖圖2.15 求求M值的圖示值的圖示aba/b=eMbaXaXbP(Xb)P(Xa)v M定義定義：當(dāng)容量模型中的累積概率變：當(dāng)容量模型中的累積概率變化化e倍時(shí)所對應(yīng)的停運(yùn)容量變化數(shù)值倍時(shí)所對應(yīng)的停運(yùn)容量變化數(shù)值(MW)。v 在在P(X)f(X)的半對數(shù)曲線上，可以的半對數(shù)曲線上，可以通過作圖法來求出通過作圖法來求出M。v 當(dāng)規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)水平為當(dāng)規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)水平為0.1d/a時(shí)，取時(shí)，取P(Xa)0.1，P(Xb)0.0004，求得求得M已可充分滿足機(jī)組檢修的要求。已可充分滿足機(jī)組檢修的要求。v 當(dāng)當(dāng)M值值一定時(shí)，單機(jī)容量一定時(shí)，單機(jī)容量Cn愈愈大，大，Ce愈小。愈小。M值值一般約

45、為系統(tǒng)總裝機(jī)容量一般約為系統(tǒng)總裝機(jī)容量的的510，故單機(jī)容量一般不大，故單機(jī)容量一般不大于系統(tǒng)裝機(jī)容量的于系統(tǒng)裝機(jī)容量的10。(2.63) )()(lnbaabXPXPXXM2.5 發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修2.5.3 按等風(fēng)險(xiǎn)度法安排機(jī)組檢修計(jì)劃按等風(fēng)險(xiǎn)度法安排機(jī)組檢修計(jì)劃v 思路思路：以發(fā)電機(jī)有效容量修改負(fù)荷曲線從而：以發(fā)電機(jī)有效容量修改負(fù)荷曲線從而拉平全年的風(fēng)險(xiǎn)度。拉平全年的風(fēng)險(xiǎn)度。v 步驟步驟：v按系統(tǒng)裝機(jī)容量建立容量模型；按系統(tǒng)裝機(jī)容量建立容量模型；v按系統(tǒng)可靠性控制指標(biāo)要求計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)按系統(tǒng)可靠性控制指標(biāo)要求計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)M (2.63式式) 。取值區(qū)間一般

46、為。取值區(qū)間一般為P(X)0.10.001；v用迦弗爾公式用迦弗爾公式(2.51式式)計(jì)算出每臺(tái)機(jī)組的有效載荷計(jì)算出每臺(tái)機(jī)組的有效載荷容量容量Ce；v列出年峰值負(fù)荷曲線，然后按發(fā)電機(jī)組列出年峰值負(fù)荷曲線，然后按發(fā)電機(jī)組Ce的大小順的大小順序安排到負(fù)荷曲線的低谷部分去。序安排到負(fù)荷曲線的低谷部分去。v 例例2.5 某系統(tǒng)有某系統(tǒng)有10臺(tái)機(jī)組，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)臺(tái)機(jī)組，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)M500MW。相關(guān)參數(shù)如表。相關(guān)參數(shù)如表2.15和表和表2.16所示。所示。2.5 發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修機(jī)組號(hào)機(jī)組號(hào)額定容量額定容量/MW檢修周期檢修周期/月月強(qiáng)迫停運(yùn)率強(qiáng)迫停運(yùn)率r機(jī)組號(hào)機(jī)組號(hào)額定容量

47、額定容量/MW檢修周期檢修周期/月月強(qiáng)迫停運(yùn)率強(qiáng)迫停運(yùn)率r1100020.0156100020.15280010.10750010.05330010.05810010.05450010.07920010.06580020.101010010.05表表2.15 機(jī)組容量數(shù)據(jù)機(jī)組容量數(shù)據(jù)機(jī)組號(hào)機(jī)組號(hào)額定容量額定容量/MW檢修周期檢修周期/月月有效容量有效容量Ce/MW機(jī)組號(hào)機(jī)組號(hào)額定容量額定容量/MW檢修周期檢修周期/月月有效容量有效容量Ce/MW1100026647500144361000266433001280580026339200118528001633810019445001443101

48、00194表表2.17 機(jī)組的有效容量機(jī)組的有效容量 Ce11000500ln(10.15)0.15e1000/500表表2.16 系統(tǒng)月峰值負(fù)荷系統(tǒng)月峰值負(fù)荷月月 份份123456789101112峰荷峰荷/MW380037003300330033003800430044004100360036004000U13964 3964U64264 4264U1043584300 4300 4400U44407U24433U5U54433 4333U84358U94285U34280U74407裝機(jī)容量：5300MW430036003300370038003800440041003300430036

49、0040002.5 發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修圖圖2.16 按等風(fēng)險(xiǎn)度安排檢修計(jì)劃按等風(fēng)險(xiǎn)度安排檢修計(jì)劃1234567891011122000月份月份30004000500060002000負(fù)荷負(fù)荷/MW機(jī)機(jī)組組號(hào)號(hào)Ce/MW檢修檢修周期周期/月月檢修檢修月份月份1644234664421011563321226331544431374431432801129185198941101094111合計(jì)合計(jì) 41332.5 發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃檢修表表2.18 按等風(fēng)險(xiǎn)安排機(jī)組計(jì)劃檢修結(jié)果按等風(fēng)險(xiǎn)安排機(jī)組計(jì)劃檢修結(jié)果安排安排序號(hào)序號(hào)機(jī)機(jī)組組號(hào)號(hào)Ce/MW檢修檢修周期周期/月月

50、安排安排月份月份月峰值負(fù)荷月峰值負(fù)荷/MW1月月2月月3月月4月月5月月6月月7月月8月月9月月10月月11月月12月月0380037003300330038004300430044004100360036004000116442343964396426644210114264426435633212443343334263315443354443134407674431444077328011242808918519428598941104358101094111443343334407440744334300430044004285435843584280合計(jì)合計(jì)4133v檢修結(jié)果使系統(tǒng)全

51、年等效負(fù)荷基本拉平。但因全系統(tǒng)有效容量僅檢修結(jié)果使系統(tǒng)全年等效負(fù)荷基本拉平。但因全系統(tǒng)有效容量僅4133MW，因此不能滿，因此不能滿足系統(tǒng)可靠性水平。足系統(tǒng)可靠性水平。v原因：采用了強(qiáng)迫停運(yùn)率高的大機(jī)組。如果用原因：采用了強(qiáng)迫停運(yùn)率高的大機(jī)組。如果用4500MW機(jī)組代替機(jī)組代替21000MW的機(jī)組，的機(jī)組，則系統(tǒng)總有效容量將增加：則系統(tǒng)總有效容量將增加：44432644444MW，達(dá)到，達(dá)到4577MW。2.6 隨機(jī)生產(chǎn)模擬隨機(jī)生產(chǎn)模擬Stochastic Production Simulation(SPS) 用用于模擬電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度，預(yù)測各發(fā)電機(jī)組于模擬電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度，預(yù)測各發(fā)電機(jī)組的期

52、望發(fā)電量及燃料消耗量，并進(jìn)行發(fā)電成的期望發(fā)電量及燃料消耗量，并進(jìn)行發(fā)電成本分析。本分析。主要功能：主要功能：v 提供各發(fā)電廠在模擬期間的期望發(fā)電量、燃提供各發(fā)電廠在模擬期間的期望發(fā)電量、燃料消耗量及燃料費(fèi)用；料消耗量及燃料費(fèi)用；v 提供各水電廠及抽水蓄能電廠在負(fù)荷曲線上提供各水電廠及抽水蓄能電廠在負(fù)荷曲線上的最佳工作位置；的最佳工作位置；v 為電廠提供未來電能成本預(yù)報(bào)，滿足電力市為電廠提供未來電能成本預(yù)報(bào)，滿足電力市場的分時(shí)電價(jià)要求；場的分時(shí)電價(jià)要求；v 提供發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。提供發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。2.6 隨機(jī)生產(chǎn)模擬隨機(jī)生產(chǎn)模擬2.6.1 基本原理基本原理v等效持續(xù)負(fù)荷曲線等效持續(xù)負(fù)荷曲

53、線(ELDC，Equivalent Load Duration Curve) 是是SPS的核心，它是把發(fā)電機(jī)組的隨的核心，它是把發(fā)電機(jī)組的隨機(jī)停運(yùn)和隨機(jī)負(fù)荷模型結(jié)合在一起。圖機(jī)停運(yùn)和隨機(jī)負(fù)荷模型結(jié)合在一起。圖2.17為一條持為一條持續(xù)負(fù)荷曲線。令續(xù)負(fù)荷曲線。令pf(x)F(x)/T，則，則p可看作系統(tǒng)負(fù)可看作系統(tǒng)負(fù)荷大于和等于荷大于和等于x的概率。因此，系統(tǒng)總負(fù)荷電量為的概率。因此，系統(tǒng)總負(fù)荷電量為xtxmax0T圖圖2.17 持續(xù)負(fù)荷曲線持續(xù)負(fù)荷曲線tx(x, t)tF(x)maxmax00d)(d)(xxLxxfTxxFE2.6 隨機(jī)生產(chǎn)模擬隨機(jī)生產(chǎn)模擬vELDC是把發(fā)電機(jī)組的隨機(jī)故障的影

54、響當(dāng)成等效負(fù)荷對是把發(fā)電機(jī)組的隨機(jī)故障的影響當(dāng)成等效負(fù)荷對原始持續(xù)負(fù)荷曲線不斷修正的結(jié)果。當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故原始持續(xù)負(fù)荷曲線不斷修正的結(jié)果。當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)的等效負(fù)荷增大，如圖障時(shí)，系統(tǒng)的等效負(fù)荷增大，如圖2.18所示。圖中所示。圖中f (1)(x)p1 f (0)(x)q1f (0)(xC1)圖中陰影部分圖中陰影部分E代表總負(fù)荷的電量增量，恰好等代表總負(fù)荷的電量增量，恰好等于機(jī)組于機(jī)組1因故障而少發(fā)的電量，因故障而少發(fā)的電量，Eq1T0C1f (0)(x)dxxpxmax01圖圖2.18 等效持續(xù)負(fù)荷曲線的形成等效持續(xù)負(fù)荷曲線的形成C1xmax+C1f (1)(x)f (0)(xC1)f

55、 (0)(x)E一般而言，考慮第一般而言，考慮第i臺(tái)機(jī)組臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)后，修正后的故障停運(yùn)后，修正后的ELDC：f (i)(x)pi f (i1)(x)qif (i1)(xC1)機(jī)組機(jī)組i的發(fā)電量的發(fā)電量Ei：iiCCiiGixxfTpE1d)() 1(2.6 隨機(jī)生產(chǎn)模擬隨機(jī)生產(chǎn)模擬v若若系統(tǒng)共有系統(tǒng)共有n臺(tái)臺(tái)發(fā)電機(jī)組，其總?cè)萘繛榘l(fā)電機(jī)組，其總?cè)萘繛镃L。當(dāng)。當(dāng)全部機(jī)全部機(jī)組隨機(jī)停運(yùn)結(jié)束后，組隨機(jī)停運(yùn)結(jié)束后，ELDC為為f (n)(x)，最大等效負(fù)荷最大等效負(fù)荷為為xmaxCL，見圖見圖2.19。這時(shí)有。這時(shí)有xpxmax01圖圖2.19 等效持續(xù)負(fù)荷曲線與可靠性指標(biāo)等效持續(xù)負(fù)荷曲線與可靠性

56、指標(biāo)EENSCLCLxmaxf (0)(x)f (n)(x)LOLPniGiCxCnnEExxfTCf1L)(L)( d)(EENS)(LOLPLmaxL2.6 隨機(jī)生產(chǎn)模擬隨機(jī)生產(chǎn)模擬2.6.2 應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)v典型方法：等效電量函數(shù)法、典型方法：等效電量函數(shù)法、EENS法和半不變量法法和半不變量法v純火電系統(tǒng)的應(yīng)用：純火電系統(tǒng)的應(yīng)用： 確定發(fā)電機(jī)組帶負(fù)荷的優(yōu)先順序；確定發(fā)電機(jī)組帶負(fù)荷的優(yōu)先順序； 按帶負(fù)荷的優(yōu)先順序安排發(fā)電機(jī)組運(yùn)行，計(jì)算其發(fā)電量；按帶負(fù)荷的優(yōu)先順序安排發(fā)電機(jī)組運(yùn)行，計(jì)算其發(fā)電量； 計(jì)算系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)；計(jì)算系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)； 計(jì)算機(jī)組燃料消耗量及發(fā)電成本。計(jì)算機(jī)組燃料消耗量及發(fā)電成本。v有水電機(jī)組時(shí)，不斷試探為水電機(jī)組找出一個(gè)適當(dāng)有水電機(jī)組時(shí)，不斷試探為水電機(jī)組找出一個(gè)適當(dāng)?shù)呢?fù)荷位置。對于兩個(gè)及以上的水電機(jī)組時(shí)，隨機(jī)的負(fù)荷位置。對于兩個(gè)及以上的水電機(jī)組時(shí)，隨機(jī)生產(chǎn)模擬將變得非常復(fù)雜，計(jì)算量大增。生產(chǎn)模擬將變得非常復(fù)雜，計(jì)算量大增。v隨機(jī)生成模擬的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)及了機(jī)組強(qiáng)