版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
第二章發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估GeneratingSystemReliabilityEvaluation2.1
概述2.2
發(fā)電機(jī)組停運(yùn)容量概率模型2.3
負(fù)荷模型2.4
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?rùn)z修2.6
隨機(jī)生產(chǎn)模擬2.7
我國(guó)2000年發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估第二章發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估2.1
概述主要目標(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:靜態(tài)容量運(yùn)行容量指對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所需容量的長(zhǎng)期估計(jì),可考慮為裝機(jī)容量;必須滿足發(fā)電機(jī)組計(jì)劃?rùn)z修、非計(jì)劃?rùn)z修、季節(jié)性降出力以及非預(yù)計(jì)的負(fù)荷增長(zhǎng)等要求;待確定的基本量是電力系統(tǒng)的合理裝機(jī)備用。為滿足一定負(fù)荷水平所需實(shí)際容量的短期估計(jì);需要確定的則是在短時(shí)間內(nèi)(幾小時(shí)或一天),系統(tǒng)所需的運(yùn)行備用(旋轉(zhuǎn)備用、快速啟動(dòng)機(jī)組及互聯(lián)電力系統(tǒng)的相互支援等)。2.1概述主要目標(biāo)靜態(tài)容量運(yùn)行容量指對(duì)整個(gè)系統(tǒng)所需容2.1
概述發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)——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。衡量系統(tǒng)裝機(jī)容量充裕度的方法確定性方法:百分?jǐn)?shù)備用法或最大機(jī)組備用法概率方法:電力不足概率(LossofLoadProbability,LOLP)及電力不足頻率和持續(xù)時(shí)間(FrequencyandDuration,F(xiàn)&D)1950~1960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)2.1概述發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)——發(fā)電系統(tǒng)的充裕度2.1
概述表2.1國(guó)外電力公司發(fā)電系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家或公司~LOLEd/aHLOLEh/a容量裕度%國(guó)家或公司LOLEd/aHLOLEh/a容量裕度%澳大利亞5~720~30日本0.320~30比利時(shí)16約旦0.425~30巴西2.5瑞典0.4加拿大0.12.520荷蘭30~40獨(dú)聯(lián)體3515~17挪威3丹麥20葡萄牙20芬蘭914羅馬尼亞0.1~1.230~35法國(guó)0.22斯洛文尼亞2024德國(guó)20南非62022~28愛(ài)爾蘭1.5933~35西班牙0.110意大利25英國(guó)1.824科特迪瓦17美國(guó)0.115~202.1概述表2.1國(guó)外電力公司發(fā)電系統(tǒng)可靠性標(biāo)準(zhǔn)國(guó)2.2
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);不反映任何特定用戶負(fù)荷點(diǎn)的電力不足;能衡量整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的充裕度。C發(fā)電系統(tǒng)容量系統(tǒng)總負(fù)荷a.系統(tǒng)模型容量模型負(fù)荷模型風(fēng)險(xiǎn)模型b.分析模型2.2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2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立2.2.2建立模型時(shí)對(duì)一些工程問(wèn)題的處理關(guān)于部分停運(yùn)的處理采用兩狀態(tài)(工作狀態(tài)故障停運(yùn)狀態(tài))模型。實(shí)際存在部分停運(yùn)狀態(tài),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(lái)考慮。定義等效強(qiáng)迫停運(yùn)率(theE quivalentForcedOutageRates,EFOR):EFOR=(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))計(jì)劃?rùn)z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)容量模型,費(fèi)時(shí)、不方便;利用“有效載荷能力(effectiveload-carryingcapability)”或“有效容量(effectivecapacity)”的概念修改負(fù)荷模型;能源受限機(jī)組(limitedenergyunit)。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2.2.2建立模型時(shí)對(duì)一些2.2
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
(InstalledCapacity):機(jī)組額定容量的總和。安裝容量與機(jī)組的狀態(tài)無(wú)關(guān),即ICs=∑ICi可用發(fā)電容量
(AvailableGenerationCapacity):指系統(tǒng)中每臺(tái)機(jī)組處于正??捎脿顟B(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(duì)于一臺(tái)機(jī)組,有停運(yùn)容量
(OutageCapacity):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)有關(guān)。對(duì)于一臺(tái)機(jī)組,有2.2停運(yùn)容量概率模型的建立2.2.3安裝容量、可用發(fā)2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立相應(yīng)地,下述關(guān)系成立:ICi
(安裝容量)=ACi
(可用容量)+OCi
(停運(yùn)容量)ICs
(安裝容量)=ACs
(可用容量)+OCs
(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,有表2.2兩臺(tái)50MW機(jī)組構(gòu)成的發(fā)電系統(tǒng)的可用容量和停運(yùn)容量表系統(tǒng)狀態(tài)可用發(fā)電容量/MW停運(yùn)容量/MW機(jī)組1機(jī)組2機(jī)組1機(jī)組2系統(tǒng)機(jī)組1機(jī)組2系統(tǒng)正常正常5050100000故障正常0505050050正常故障5005005050故障故障00050501002.2停運(yùn)容量概率模型的建立相應(yīng)地,下述關(guān)系成立:表2.2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立狀態(tài)k(k臺(tái)故障)的概率pk為pk=Cnk
rk(1-r)n-k其中,r=λ/(λ+μ)為機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)率;λ,μ為機(jī)組的故障率和修復(fù)率狀態(tài)k的確切頻率fk為
fk=pk(λk++λk-)式中,λk+(λk-)為從狀態(tài)k向停運(yùn)容量小(大)的狀態(tài)的轉(zhuǎn)移率。系統(tǒng)n臺(tái)機(jī)組類型相同時(shí)停運(yùn)容量概率表的制定對(duì)于上述系統(tǒng),有如下關(guān)系:
λk+
=kμ λk-=(n-k)λ
Ck=kC,k=0,1,…,n Pk=∑ni=kpiF(Ck)=∑ni=kpi[λ+(Ci)-λ-(Ci)]式中,λ+(Ci)/λ-(Ci)為停運(yùn)容量在Ci的狀態(tài)向停運(yùn)容量小(大)的狀態(tài)的轉(zhuǎn)移率。2.2停運(yùn)容量概率模型的建立狀態(tài)k(k臺(tái)故障)的概率p2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立例2.2某發(fā)電系統(tǒng)有4臺(tái)50MW的機(jī)組。單臺(tái)機(jī)組參數(shù)為r=0.04,
λ=0.0011/d,μ=0.026/d。計(jì)算發(fā)電系統(tǒng)的停運(yùn)參數(shù)。解設(shè)系統(tǒng)安裝容量為Z(Z=200MW);任一時(shí)刻可用發(fā)電容量為Y,停運(yùn)容量為X,則X=Z-Y。yk為狀態(tài)k的發(fā)電容量;xk為狀態(tài)k的停運(yùn)容量。記Pk=P{X≥xk}=P{Y≤yk}為停運(yùn)容量大于等于xk的累積狀態(tài)概率;pk=p{X=xk}為停運(yùn)容量等于xk的確切狀態(tài)概率。則
p0=p(x=0)=C40(0.04)0(0.96)4=0.8493466 p1=p(x=50)=C41(0.04)(0.96)3=0.1415578 p2=p(x=100)=C42(0.04)2(0.96)2=0.0088474 p3=p(x=150)=C43(0.04)3(0.96)=0.0002458 p4=p(x=200)=C44(0.04)4(0.96)0=0.0000026 f(x=0)=p(x=0)×(0-4λ)=-0.0037371 f(x=50)=p(x=50)×(μ-3λ)=0.0032133 f(x=100)=p(x=100)×(2μ-2λ)=0.0004406 f(x=150)=p(x=150)×(3μ-λ)=0.0000189 f(x=200)=p(x=200)×(4μ-0)=0.00000032.2停運(yùn)容量概率模型的建立例2.2某發(fā)電系統(tǒng)有4臺(tái)52.2
停運(yùn)容量概率模型的建立表2.3發(fā)電系統(tǒng)停運(yùn)參數(shù)概率狀態(tài)xk/MWyk/MW確切概率pk累積概率Pk增量頻率f(xk)/d-1累積頻率F(xk)/d-1002000.84934661-0.0037371-1501500.14155780.15065360.00321330.003673221001000.00884740.00909580.00044060.00045983150500.00024580.00024840.00001890.0000192420000.00000260.00000260.00000030.00000032.2停運(yùn)容量概率模型的建立表2.3發(fā)電系統(tǒng)停運(yùn)參數(shù)概2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立用遞推公式建立停運(yùn)容量概率模型確切狀態(tài)概率p(X)公式新增一臺(tái)機(jī)組(容量CMW,F(xiàn)OR=r)后,系統(tǒng)停運(yùn)容量為X的確切概率p(X)
p(X)=(1-r)p’(X)+r
p’(X-C)對(duì)于第一臺(tái)機(jī)組,p(0)=1-r,p(C)=r當(dāng)X<C時(shí),p’(X-C)=0累積狀態(tài)概率P(X)公式
P(X)=(1-r)P’(X)+r
P’(X-C)例2.3 表2.4發(fā)電系統(tǒng)機(jī)組停運(yùn)數(shù)據(jù)編號(hào)容量/MW強(qiáng)迫停運(yùn)率r故障率λ/(次/d)平均修復(fù)時(shí)間/d修復(fù)率μ/(次/d)11000.010.005052.00.521500.020.010202.00.532000.030.012372.50.42.2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2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立表2.6停運(yùn)容量概率模型Xp’(X)p(X)=(1-r)
p’(X)+rp’(X-C)P(X)011
追加機(jī)組1:C=100MW,r=0.01010.99×1+0.01×0=0.991.005000.99×0+0.01×0=0.000.0110000.99×0+0.01×1=0.010.01
追加機(jī)組2:C=150MW,r=0.0200.990.98×0.99+0.02×0
=0.97021.00005000.98×0
+0.02×0
=00.02981000.010.98×0.01+0.02×0
=0.00980.029815000.98×0
+0.02×0.99=0.01980.020020000.98×0
+0.02×0
=00.000225000.98×0
+0.02×0.01=0.00020.00022.2停運(yùn)容量概率模型的建立表2.6停運(yùn)容量概率模型X2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立續(xù)表2.6停運(yùn)容量概率模型Xp’(X)p(X)=(1-r)
p’(X)+rp’(X-C)P(X)
追加機(jī)組3:C=200MW,r=0.0300.97020.97×0.9702+0.03×0
=0.9410941.0000005000.97×0
+0.03×0
=00.0589061000.00980.97×0.0098+0.03×0
=0.0095060.0589061500.01980.97×0.0198+0.03×0
=0.0192060.04940020000.97×0
+0.03×0.9702=0.0291060.0301942500.00020.97×0.0002+0.03×0
=0.0001940.00108830000.97×0
+0.03×0.0098=0.0002940.00089435000.97×0
+0.03×0.0198=0.0005940.00060040000.97×0
+0.03×0
=00.00000645000.97×0
+0.03×0.0002=0.0000060.0000062.2停運(yùn)容量概率模型的建立續(xù)表2.6停運(yùn)容量概率模型2.2
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)頻率和持續(xù)時(shí)間。設(shè)λ+(X)、λ-(X)分別為自確切停運(yùn)容量狀態(tài)X轉(zhuǎn)移到另一停運(yùn)容量較小、較大的狀態(tài)的有效離去率(effectivedeparturerate);λ’+(X)、λ’-(X)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、較大的狀態(tài)的有效離去率。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)組又處于工作狀態(tài),則
λ+(X)=λ’+(X) λ-(X)=λ’-(X)+λ若增加一臺(tái)機(jī)組前系統(tǒng)處于停運(yùn)容量X-C狀態(tài),新增機(jī)組容量為C且處于停運(yùn)狀態(tài),則
λ+(X)=λ’+(X-C)+μ λ-(X)=λ’-(X-C)2.2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2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立綜合求加權(quán)平均可得
λ+(X)=[1/p(X)]{p’(X)(1-r)λ’+(X)
+p’(X-C)r[λ’+(X-C)+μ]} λ-(X)=[1/p(X)]{p’(X)(1-r)[λ’-(X)+λ]
+p’(X-C)rλ’-(X-C)}對(duì)于第一臺(tái)機(jī)組,有
λ+(0)=0,λ-(0)=0,p(0)=1-r λ+(C)=μ,λ-(C)=0,p(C)=r當(dāng)X<C時(shí),λ’+(X-C)=λ’-(X-C)=0系統(tǒng)出現(xiàn)停運(yùn)容量X的確切狀態(tài)頻率f(X)和累積狀態(tài)頻率F(X)
f(X)=p(X)[λ+(X)+λ-(X)]
F(X)=(1-r)[F’(X)-λP’(X)]+r[F’(X-C)+μP’(X-C)]式中,P’(X)=∑p’(Xj),所有Xj≥X2.2停運(yùn)容量概率模型的建立綜合求加權(quán)平均可得2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立表2.7停運(yùn)容量頻率模型XP’(X)F’(X)F(X)=(1-r)[F’(X)-λP’(X)]+r[F’(X-C)+μP’(X-C)]
追加機(jī)組1:C=100MW,r=0.01,λ=0.0102,μ=0.50100.99×(0-0.00505×1.00)+0.01×(0+0.5×1.0)=050000.99×(0-0.00505×0)+0.01×(0+0.5×1.0)=0.005100000.99×(0-0.00505×0)+0.01×(0+0.5×1.0)=0.005
追加機(jī)組2:C=150MW,r=0.02,λ=0.00505,μ=0.501.0000.98×(0-0.0102×1.00)+0.02×(0+0.5×1.00)=0500.010.0050.98×(0.005-0.0102×0.01)+0.02×(0+0.5×1.00)=0.01481000.010.0050.98×(0.005-0.0102×0.01)+0.02×(0+0.5×1.00)=0.0148150000.98×(0-0.0102×0)+0.02×(0+0.5×1.00)=0.0100200000.98×(0-0.0102×0)+0.02×(0+0.5×0.01)=0.0002250000.98×(0-0.0102×0)+0.02×(0+0.5×0.01)=0.00022.2停運(yùn)容量概率模型的建立表2.7停運(yùn)容量頻率模型X2.2
停運(yùn)容量概率模型的建立續(xù)表2.7停運(yùn)容量頻率模型XP’(X)F’(X)F(X)=(1-r)[F’(X)-λP’(X)]+r[F’(X-C)+μP’(X-C)]
追加機(jī)組3:C=200MW,r=0.03,λ=0.01237,μ=0.401.000000.97×(0-0.01237×1.00)+0.03×(0+0.4×1.0)=0.000001500.02980.01480.97×(0.0148-0.01237×0.0298)+0.03×(0+0.4×1.0)=0.0259981000.02980.01480.97×(0.0148-0.01237×0.0298)+0.03×(0+0.4×1.0)=0.0259981500.02000.01000.97×(0.01-0.01237×0.02)+0.03×(0+0.4×1.0)=0.0214602000.00020.00020.97×(0.0002-0.01237×0.0002)+0.03×(0+0.4×1.0)=0.01211922500.00020.00020.97×(0.0002-0.01237×0.0002)+0.03×(0.0148+0.4×0.0298)=0.000993300000.97×(0-0.01237×0)+0.03×(0.0148+0.4×0.0298)=0.000802350000.97×(0-0.01237×0)+0.03×(0.01+0.4×0.02)=0.000540400000.97×(0-0.01237×0)+0.03×(0.0002+0.4×0.0002)=0.000008450000.97×(0-0.01237×0)+0.03×(0.0002+0.4×0.0002)=0.0000082.2停運(yùn)容量概率模型的建立續(xù)表2.7停運(yùn)容量頻率模型2.3
負(fù)荷模型2.3.1一般考慮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;負(fù)荷預(yù)測(cè)的不確定性:按各種可能的預(yù)測(cè)尖峰負(fù)荷計(jì)算系統(tǒng)的可靠性指標(biāo),再用預(yù)測(cè)負(fù)荷的概率對(duì)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)平均;將預(yù)測(cè)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)期望和方差可根據(jù)預(yù)測(cè)負(fù)荷的數(shù)據(jù)求出來(lái)。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)荷模型累積停運(yùn)容量模型+確切負(fù)荷模型2.3負(fù)荷模型2.3.1一般考慮2.3
負(fù)荷模型2.3.2不同計(jì)算方法使用的負(fù)荷模型LOLP(或LOLE)法采用的確切負(fù)荷模型采用研究期間內(nèi)的日尖峰負(fù)荷;未考慮一天內(nèi)負(fù)荷的變化,其LOLE或LOLP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、持續(xù)時(shí)間和嚴(yán)重程度。HLOLE和EENS法采用的負(fù)荷模型采用研究期間內(nèi)的小時(shí)負(fù)荷。可以直接采用日歷小時(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;HLOLE指標(biāo)可以考慮一天中24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。2.3負(fù)荷模型2.3.2不同計(jì)算方法使用的負(fù)荷模型2.3
負(fù)荷模型頻率期間法采用的負(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D天期間內(nèi),日尖峰負(fù)荷用L(≤D)個(gè)負(fù)荷水平的隨機(jī)序列表示;每個(gè)峰荷具有e天的平均持續(xù)時(shí)間,并且被平均持續(xù)時(shí)間為(1-e)天的低負(fù)荷L0(不變)彼此隔開(kāi);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:表2.8兩級(jí)日負(fù)荷模型及計(jì)算公式項(xiàng)目尖峰負(fù)荷Li低負(fù)荷L0備注平均持續(xù)時(shí)間e1-en(Li)為尖峰負(fù)荷出現(xiàn)的次數(shù);研究周期D=∑n(Li)確切概率p(Li)=n(Li)e/Dp(L0)=1-e向較大峰荷轉(zhuǎn)移率λ+(Li)=0λ+(L0)=1/(1-e)向較小峰荷轉(zhuǎn)移率λ-(Li)=1/eλ-(Li)=0確切頻率f(Li)=n(Li)/Df(L0)=12.3負(fù)荷模型頻率期間法采用的負(fù)荷模型項(xiàng)目尖峰負(fù)2.3
負(fù)荷模型頻率期間法采用的負(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)荷L可用兩狀態(tài)過(guò)程表示:狀態(tài)1——負(fù)荷大于或等于L狀態(tài)2——負(fù)荷小于L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L的時(shí)間比例求得,頻率可以從狀態(tài)2向狀態(tài)1的轉(zhuǎn)移次數(shù)求得。累積負(fù)荷模型參數(shù)如下:
P(L)=狀態(tài)1(負(fù)荷≥L)的概率
F(L)=狀態(tài)1或狀態(tài)2(負(fù)荷<L)的頻率2.3負(fù)荷模型頻率期間法采用的負(fù)荷模型2.4
發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算LOLP——電力不足(缺電)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)合可求得
LOLP=P(X≥Cs-L)=P(X≥R)即,LOLP是所以X≥R狀態(tài)的累積概率。LOLE——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)荷的天數(shù)期望值。2.4發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算LOLP——電力不足(缺電2.4
發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算例:在例2.3的三機(jī)系統(tǒng)中,若已知周負(fù)荷曲線,并假定一年52周的周負(fù)荷曲線相同。則系統(tǒng)LOLE指標(biāo)計(jì)算結(jié)果(表2.10)如下:
LOLE(周)=0.239476d/周
LOLE(年)=∑LOLE(周)=12.452752d/年停運(yùn)容量X050100150200累積概率P(X)10.0589060.0589060.0494000.030194停運(yùn)容量X250300350400450累積概率P(X)0.0010880.0008940.0006000.0000060.000006星期一二三四五六日日最高負(fù)荷/MW340320360310290210240備用容量/MW11013090140160240210發(fā)生電力不足的最低停運(yùn)容量/MW150150100150200250250LOLP0.0494000.0494000.0589060.0494000.0301940.0010880.0010882.4發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算例:在例2.3的三機(jī)系統(tǒng)中2.4
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EENS——電量不足期望值XLOL——期望電力不足
XLOL=EENS/HLOLE(MW)2.4發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算HLOLE——電力不足小時(shí)2.4
發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算表2.12周一LOLE,HLOLE,EENS計(jì)算表時(shí)間/h小時(shí)負(fù)荷備用/MWHLOLEEENS時(shí)間/h小時(shí)負(fù)荷備用/MWHLOLEEENS%MW%MW1702382120.0010880.11664413953231270.0494002.7756002652212290.0010880.09814814953231270.0494002.7756003602042460.0010880.07965215953231270.0494002.7756004602042460.0010880.079652161003401100.0494003.6154005551872630.0008940.063678171003401100.0494003.6154006652212290.0010880.098148181003401100.0494003.6154007752551950.0301940.28067019953231270.0494002.7756008802721780.0301940.79396820903061440.0494001.9358009852891610.0301941.30726621802721780.0301940.78396810903061440.0494001.93580022752551950.0301940.28067011903061440.0494001.93580023752551950.0301940.28067012903061440.0494001.93580024702382120.0010880.116644合計(jì)0.73198634.081578一周數(shù)據(jù)總加,有 HLOLE=3.803962h/周
EENS=228.4124MW.h/周2.4發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算表2.12周一LOLE2.4
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)間結(jié)合上例數(shù)據(jù)和表2.6以及表2.7結(jié)果,有2.4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)間結(jié)合2.4
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Mk為電源可用發(fā)電容量Yj與負(fù)荷容量Li之差,記為 Mk=Y(jié)j-Li2.4發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的計(jì)算裕度容量模型2.5
發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修研究發(fā)電機(jī)組的檢修計(jì)劃存在兩個(gè)方面的問(wèn)題從可靠性觀點(diǎn)看應(yīng)該怎樣合理安排檢修計(jì)劃等風(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)值最小如何具體評(píng)價(jià)檢修計(jì)劃對(duì)可靠性的影響修正容量模型: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2.5發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修研究發(fā)電機(jī)組的檢修計(jì)劃存在兩個(gè)方2.5
發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修2.5.1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//MWABabc圖2.14年LOLE變化曲線圖中,曲線A對(duì)應(yīng)未增新機(jī)組的曲線;曲線B未增加一臺(tái)新機(jī)組(容量Cn強(qiáng)迫停運(yùn)率r)后的曲線。當(dāng)保持LOLE=0.1d/a不變時(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“有效載荷容量(effectiveload-carryingcapacity)”,記為Ce,也稱“有效容量”。計(jì)算機(jī)組有效載荷容量的迦弗爾(Garver)公式:式中,M-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?rùn)z修2.5.1發(fā)電機(jī)組有效容量的概2.5
發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修2.5.2系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)M0.00010.011.00.10.0010X/MWP(X)圖2.15求M值的圖示aba’/b’=eMb’a’XaXbP(Xb)P(Xa)M定義:當(dāng)容量模型中的累積概率變化e倍時(shí)所對(duì)應(yīng)的停運(yùn)容量變化數(shù)值(MW)。在P(X)=f(X)的半對(duì)數(shù)曲線上,可以通過(guò)作圖法來(lái)求出M。當(dāng)規(guī)定的風(fēng)險(xiǎn)水平為0.1d/a時(shí),取P(Xa)=0.1,P(Xb)=0.0004,求得M已可充分滿足機(jī)組檢修的要求。當(dāng)M值一定時(shí),單機(jī)容量Cn愈大,Ce愈小。M值一般約為系統(tǒng)總裝機(jī)容量的5%~10%,故單機(jī)容量一般不大于系統(tǒng)裝機(jī)容量的10%。2.5發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修2.5.2系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)M02.5
發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修2.5.3按等風(fēng)險(xiǎn)度法安排機(jī)組檢修計(jì)劃思路: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。步驟:按系統(tǒng)裝機(jī)容量建立容量模型;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)。取值區(qū)間一般為P(X)=0.1~0.001;用迦弗爾公式(2.51式)計(jì)算出每臺(tái)機(jī)組的有效載荷容量Ce;列出年峰值負(fù)荷曲線,然后按發(fā)電機(jī)組Ce的大小順序安排到負(fù)荷曲線的低谷部分去。例2.5某系統(tǒng)有10臺(tái)機(jī)組,系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)特征系數(shù)M=500MW。相關(guān)參數(shù)如表2.15和表2.16所示。2.5發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修2.5.3按等風(fēng)險(xiǎn)度法安排機(jī)組2.5
發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修機(jī)組號(hào)額定容量/MW檢修周期/月強(qiáng)迫停運(yùn)率r機(jī)組號(hào)額定容量/MW檢修周期/月強(qiáng)迫停運(yùn)率r1100020.0156100020.15280010.10750010.05330010.05810010.05450010.07920010.06580020.101010010.05表2.15機(jī)組容量數(shù)據(jù)機(jī)組號(hào)額定容量/MW檢修周期/月有效容量Ce/MW機(jī)組號(hào)額定容量/MW檢修周期/月有效容量Ce/MW110002664750014436100026643300128058002633920011852800163381001944500144310100194表2.17機(jī)組的有效容量
Ce1=1000-500ln[(1-0.15)+0.15e1000/500]表2.16系統(tǒng)月峰值負(fù)荷月份123456789101112峰荷/MW3800370033003300330038004300440041003600360040002.5發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修機(jī)組號(hào)額定容量檢修周期強(qiáng)迫停運(yùn)率U139643964U642644264U104358430043004400U44407U24433U5U544334333U84358U94285U34280U74407裝機(jī)容量:5300MW4300360033003700380038004400410033004300360040002.5
發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修圖2.16按等風(fēng)險(xiǎn)度安排檢修計(jì)劃1234567891011122000月份30004000500060002000負(fù)荷/MW機(jī)組號(hào)Ce/MW檢修周期/月檢修月份164423~46644210~11563321~226331544431374431432801129185198941101094111合計(jì)4133U139643964U642644264U12.5
發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修表2.18按等風(fēng)險(xiǎn)安排機(jī)組計(jì)劃?rùn)z修結(jié)果安排序號(hào)機(jī)組號(hào)Ce/MW檢修周期/月安排月份月峰值負(fù)荷/MW1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月03800370033003300380043004300440041003600360040001164423~43964396426644210~11426442643563321~2443343334263315443354443134407674431444077328011242808918519428598941104358101094111443343334407440744334300430044004285435843584280合計(jì)4133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?jī)H4133MW,因此不能滿足系統(tǒng)可靠性水平。原因:采用了強(qiáng)迫停運(yùn)率高的大機(jī)組。如果用4×500MW機(jī)組代替2×1000MW的機(jī)組,則系統(tǒng)總有效容量將增加:4×443-2×644=444MW,達(dá)到4577MW。2.5發(fā)電機(jī)組的計(jì)劃?rùn)z修表2.18按等風(fēng)險(xiǎn)安排機(jī)組計(jì)2.6
隨機(jī)生產(chǎn)模擬StochasticProductionSimulation(SPS)用于模擬電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度,預(yù)測(cè)各發(fā)電機(jī)組的期望發(fā)電量及燃料消耗量,并進(jìn)行發(fā)電成本分析。主要功能: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;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;為電廠提供未來(lái)電能成本預(yù)報(bào),滿足電力市場(chǎng)的分時(shí)電價(jià)要求;提供發(fā)電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。2.6隨機(jī)生產(chǎn)模擬StochasticProducti2.6
隨機(jī)生產(chǎn)模擬2.6.1基本原理等效持續(xù)負(fù)荷曲線(ELDC,EquivalentLoadDurationCurve)是SPS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2.17為一條持續(xù)負(fù)荷曲線。令p=f(x)=F(x)/T,則p可看作系統(tǒng)負(fù)荷大于和等于x的概率。因此,系統(tǒng)總負(fù)荷電量為xtxmax0T圖2.17持續(xù)負(fù)荷曲線tx(x,t)t=F(x)2.6隨機(jī)生產(chǎn)模擬2.6.1基本原理xtxmax0T圖2.6
隨機(jī)生產(chǎn)模擬ELDC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(duì)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2.18所示。圖中
f(1)(x)=p1f(0)(x)+q1f(0)(x-C1)
圖中陰影部分△E代表總負(fù)荷的電量增量,恰好等于機(jī)組1因故障而少發(fā)的電量,
△E=q1T∫0C1f(0)(x)dxxpxmax01圖2.18等效持續(xù)負(fù)荷曲線的形成C1xmax+C1f
(1)(x)f
(0)(x-C1)f
(0)(x)△E一般而言,考慮第i臺(tái)機(jī)組故障停運(yùn)后,修正后的ELDC:f(i)(x)=pi
f(i-1)(x)+qif(i-1)(x-C1)機(jī)組i的發(fā)電量Ei:2.6隨機(jī)生產(chǎn)模擬ELDC是把發(fā)電機(jī)組的隨機(jī)故障的影響當(dāng)2.6
隨機(jī)生產(chǎn)模擬若系統(tǒng)共有n臺(tái)發(fā)電機(jī)組,其總?cè)萘繛镃L。當(dāng)全部機(jī)組隨機(jī)停運(yùn)結(jié)束后,ELDC為f(n)(x),最大等效負(fù)荷為xmax+CL,見(jiàn)圖2.19。這時(shí)有xpxmax01圖2.19等效持續(xù)負(fù)荷曲線與可靠性指標(biāo)EENSCLCL+xmaxf(0)(x)f(n)(x)LOLP2.6隨機(jī)生產(chǎn)模擬若系統(tǒng)共有n臺(tái)發(fā)電機(jī)組,其總?cè)萘繛镃L2.6
隨機(jī)生產(chǎn)模擬2.6.2應(yīng)用特點(diǎn)典型方法:等效電量函數(shù)法、EENS法和半不變量法純火電系統(tǒng)的應(yīng)用:確定發(fā)電機(jī)組帶負(fù)荷的優(yōu)先順序;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)算機(jī)組燃料消耗量及發(fā)電成本。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(duì)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。隨機(jī)生成模擬的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)及了機(jī)組強(qiáng)迫停運(yùn)率的影響,因此,計(jì)算的機(jī)組發(fā)電量、
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年貨物運(yùn)輸合同規(guī)定運(yùn)輸方式與責(zé)任
- 2025年度歷史建筑保護(hù)拆墻工程合作協(xié)議4篇
- 2024豬場(chǎng)租賃承包合同
- 2024節(jié)能減排協(xié)議書(shū)
- 《中樞性高熱患者的護(hù)理與治療》課件
- 2025年度新媒體運(yùn)營(yíng)與公關(guān)合作服務(wù)合同范本4篇
- 2024年05月云南廣發(fā)銀行昆明分行招考筆試歷年參考題庫(kù)附帶答案詳解
- 2025年度大數(shù)據(jù)分析服務(wù)合同樣本8篇
- 2025變頻器代理商銷售合同:市場(chǎng)拓展與品牌推廣合作3篇
- 二零二五年度高端酒店集團(tuán)食材供應(yīng)與服務(wù)合同3篇
- 常見(jiàn)老年慢性病防治與護(hù)理課件整理
- 履約情況證明(共6篇)
- 云南省迪慶藏族自治州各縣區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政村村莊村名居民村民委員會(huì)明細(xì)
- 設(shè)備機(jī)房出入登記表
- 六年級(jí)語(yǔ)文-文言文閱讀訓(xùn)練題50篇-含答案
- 醫(yī)用冰箱溫度登記表
- 零售學(xué)(第二版)第01章零售導(dǎo)論
- 大學(xué)植物生理學(xué)經(jīng)典05植物光合作用
- 口袋妖怪白金光圖文攻略2周目
- 光伏發(fā)電站集中監(jiān)控系統(tǒng)通信及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
- 三年級(jí)下冊(cè)生字組詞(帶拼音)
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論