一种500kV终端变电站的综合可靠性评估方法，包括如下步骤：S1.收集一段时间内一定范围内的500kV终端变电站及其周边500kV电网、220kV电网的主要元件的可靠性基础数据，所述可靠性基础数据包括故障率、平均每次故障修复时间、计划检修率和平均每次计划检修时间，分别取平均值得到各个元件可靠性评估的输入数据；S2.计算500kV终端站自身的可靠性和计算500kV终端站的建设对周边的500kV电网可靠性的影响；所述的计算500kV终端站自身的可靠性包括：S2-1.分别计算500kV联络线、500kV终端站主接线以及220kV受端电网的可靠性；S2-2.将500kV联络线故障、500kV终端变电站主接线故障、220kV受端电网故障按串联故障模式进行分析，计算500kV终端变电站可靠性指标。建立了500kV终端变电站的可靠性模型、指标体系和可靠性计算方法，对500kV终端变电站的建设具有指导意义。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电网可靠性评估
针对经济发达地区建设500kV终端变电站的需求，通过理论模型和统计分析综合实现对其可靠性的全面合理评估，为500kV终端变电站的规划设计提供辅助决策的信息 。
技术介绍
随着城市建设进ー步发展、城市市区电网负荷的不断増加、用地日益紧张、生活环境的优化，对向城市市区中心供电提出了更高的要求。因此，电网通过500kV电缆和500kV变电站伸入市区中心，成为了ー种新的供电方式，即终端变电站(terminal substation)供电模式。500kV終端变电站供电模式的积极作用，一方面在于满足市中心区域用电的需要，简化中心区域220kV电网结构，提高供电可靠性；另一方面，500kV终端变电站的建设有助于简化局部电网结构，降低短路电流。在电カ系统中，变电站是输电和配电的集结点，具有变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压等重要功能，是电カ系统的重要组成部分。变电站主接线是变电站的主要组成部分，变电站主接线表示了变电站内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备、断路器、隔离开关等各种主要电气设备的连接关系。终端变电站是变电站中的ー种具体形式，終端变电站是处于电网末端、包括分支线末端的变电站。終端变电站接近负荷点，经降压后直接向用户供电。目前，500kV变电站按500kV终端变电站规划建设尚不多见，国外也没有可借鉴的先例。因此，需要对其可靠性进行定量的理论计算，从而为其规划设计提供辅助决策的信O500kV终端变电站可靠性定量计算的完整模型，需要把500kV终端变电站主接线、与500kV电网连接的接入联络线(与500kV电网连接的联络线对500kV终端变电站的可靠性影响较大，其余部分影响较小)和下接220kV电网的影响都考虑进来。在线路可靠性计算模型方面，目前的故障模式主要考虑元件的独立故障。通过对线路、杆塔、绝缘子等诸多部件可靠性的分析，组合得到整个输电线路的可靠性水平。目前，这套统计分析方法已经形成了行业规范，在《输变电设施可靠性评价规程》(DL/T837-2003)中具有系统的阐述，并形成了全国统ー的运行可靠性统计分析方法。此外，还有大量关于恶劣气候导致输电工程故障的可靠性统计分析。与终端变电站连接的联络线多采用同塔双回线路以保障可靠性。现有的输电工程可靠性理论方法都是ー种基于元件独立故障的分离模型，即将各个元件故障模式分离开来建立模型，再应用交集的概念进行故障的组合。但是，同塔双回线路输电和常规的单回线路输电相比，最突出的可靠性问题是共模失效的故障率会大大提高。双回路至多回路的故障模式应包括重叠故障、多重独立故障、共因故障等。因此，单纯的组合建模不足以得到精确的同塔双回线路可靠性模型。尽管有少量文献研究同塔双回线路的可靠性模型，但对同塔双回线路的可靠性理论模型及评估方法都尚未建立。电气主接线是母线、断路器、隔离开关、变压器、电抗器等设备按一定拓扑结构组成的用于传送电能的电路结构。主接线的结构对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。变电站主接线可靠性评估方面，对电气主接线的系统研究，国际上大约已有30年的历史。1970年，引入了开关操作过程对输电系统可靠性的影响，1971年正式提出了断路器的三状态模型，从而使主接线可靠性的研究成为电カ系统可靠性研究的ー个独立分支。目前这个领域国内外已经比较成熟，对各种类型主接线的可靠性评估都比较深入。电网可靠性评估方面，基于解析法和蒙特卡洛法的可靠性评估是常采用的两种基本的方法。解析法和蒙特卡洛法主要用于评估电网中每个负荷点因停电导致失去负荷的概率、频率、时间、电能等的可靠性指标。通过输入元件可靠性參数和网架结构，最終得到作为评估对象的电网的可靠性水平。 大电カ系统由电源及输电系统构成，包括发电机、母线、变压器、开关及输电线路等元件，元件自身的可靠性对整个系统的可靠性具有重要影响，此外，系统可靠性还取决于系统的网络拓扑结构、元件电气參数及系统运行參数等因素。总体来讲，目前的可靠性评估方法都是分解为若干个环节分别进行评估，不能适应对500kV終端变电站整体可靠性评估的需求。
技术实现思路
计算500kV终端变电站可靠性，要充分研究500kV终端变电站与整个500kV电网的网架结构、下接220kV电网的相互影响。从可靠性角度，从电源(发电厂)到负荷(到下接220kV电网的降压变压器)的能量流经的路径可描述为，如附图I所示电源一500kV电网一500kV进线一终端变电站500kV电气主接线一500/220kV变压器一终端变电站220kV电气主接线一220kV出线一下接220kV电网一负荷，其中，终端变电站500kV电气主接线—500/220kV变压器一终端变电站220kV电气主接线组成500kV终端变电站。由于500kV终端站(500kV终端变电站的简称)的500kV电压进线只有一路同塔双回线路，该线路将500kV终端站与500kV电网相连，故一般将其称为联络线。500kV终端站的可靠性评价主要目标有两个，一是评价500kV终端站的建设对附近的500kV电网可靠性的影响，ニ是评价500kV终端站自身的可靠性，也就是500kV終端站对所带负荷的供电可靠性。对照上述能量流经路径，评价500kV終端站对附近500kV电网可靠性的影响只需考虑电源、500kV电网、500kV联络线和500kV終端站。由于这里是对局部电网可靠性进行评价，使用传统的电网可靠性评价方法即可，故将电源和联络线看作500kV电网的一部分，500kV终端站作为ー个负荷点考虑，不考虑站内设备的影响。评价500kV终端站自身可靠性需要考虑500kV联络线、站内设备(500kV和220kV电气主接线、变压器等站内设备)、220kV出线、220kV电网、负荷，因500kV电网故障导致终端站停电的概率极低，故在此不考虑500kV电网的影响。500kV联络线和站内设备的故障会导致终端站失去电源，作为终端站主要故障模式进行评价。220kV出线回数较多，同时故障的可能性极小，故将220kV出线看作220kV电网的一部分，负荷也作为220kV电网的一部分考虑。本专利技术所要解决的技术问题是提供ー种500kV終端变电站可靠性评估计算方法，以便为500kV終端变电站的规划设计提供辅助信息。解决上述技术问题，本专利技术采取如下技术方案ー种基于综合致因分析的500kV終端变电站可靠性评估计算方法，包括如下步骤SI.收集一段时间内一定范围内的500kV终端变电站及其周边500kV电网、220kV电网的主要元件的可靠性基础数据，所述可靠性基础数据包括故障率、平均毎次故障修复时间、计划检修率和平均毎次计划检修时间，分别取平均值得到各个元件可靠性评估的输入数据；S2.计算500kV终端站的建设对附近的500kV电网可靠性的影响和计算500kV终 端站自身的可靠性；所述的计算500kV终端站自身的可靠性包括S2-1.计算500kV联络线的可靠性、计算500kV终端站主接线可靠性和计算220kV受端电网的可靠性；S2-2.将500kV联络线故障、500kV终端变电站主接线故障、220kV受端电网故障按串联故障模式进行分析，计算500kV終端变电站如下可靠性指标(I)切负荷概率(PLC)切负荷概率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种500kV終端变电站的综合可靠性评估方法，其特征在于，包括如下步骤 S1.收集一段时间内一定范围内的500kV终端变电站及其周边500kV电网、220kV电网的主要元件的可靠性基础数据，所述可靠性基础数据包括故障率、平均毎次故障修复时间、计划检修率和平均毎次计划检修时间，分别取平均值得到各个元件可靠性评估的输入数据； S2.计算500kV终端站自身的可靠性和计算500kV终端站的建设对周边的500kV电网可靠性的影响； 所述的计算500kV终端站自身的可靠性包括 S2-1.分别计算500kV联络线、500kV终端站主接线以及220kV受端电网的可靠性；S2-2.将500kV联络线故障、500kV终端变电站主接线故障、220kV受端电网故障按串联故障模式进行分析，计算500kV終端变电站如下可靠性指标 (1)切负荷概率(PLC) 切负荷概率是指在统计时间段内故障导致系统处于切负荷状态所占的时间比例，表达式如下2.根据权利要求I所述的500kV终端变电站的综合可靠性评估方法，其特征在于，SI中所述的一定范围包括全国和地区两个范围、SI中所述的一段时间为5年。3.根据权利要求I所述的500kV终端变电站的综合可靠性评估方法，其特征在于S2-1中所述的计算500kV联络线的可靠性步骤如下 针对500kV联络线的同塔双回线路的三种故障模式一回检修与另一回故障重叠、两回线同时发生独立故障、两回线发生共因故障，根据马尔科夫理论模型，分别建立如下同塔双回线路故障模型检修停运与故障停运重叠模型、多重独立故障停运模型、共因故障停运模型，并采用解析法分别计算三种故障模式的故障率和故障持续时间，并通过累加得到总故障率和总停运时间； S...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨汾艳，唐景星，鲁宗相，陈迅，叶希，兑潇玮，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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