基于概率的可靠性评估方法

在过去的10多年内，北美电力工业发生了巨大变革，这些变革给电力工业的发展带来了许多不确定因素，从而导致电力系统可靠性传输面临挑战。电力系统规划人员面临着一系列现有规划工具所无法解决的不确定因素。文中介绍了美国电力科学研究院开发的基于概率的可靠性评估（PRA）工具，该工具已经由多家电力公司验证，并在复杂的规划研究中得到成功应用。这一切证明了基于概率的可靠性评估方法及相应工具可以解决不确定性对系统的影响，从而帮助系统规划人员显著提高规划的有效性。     

电力市场环境下电网规划的可靠性、经济性与全局优化相关问题研究

针对传统电网规划可靠性研究使用的后校验方法中仅考虑线路投资成本与运行维护成本,而忽视电网规划面临的其他不确定因素与投资收益等问题的缺陷,介绍了将可靠性指标以缺电成本的形式转化为经济性指标,并纳入目标函数中进行优化计算的方法.对我国电力工业市场化改革的现状及存在的问题进行了讨论,并提出了宏观性的建议.     

不确定因素耦合下输电网风险规划研究综述

传统的确定性风险分析方法由于存在多种弊端,难以适应新形势下的输电网规划和方案评估,为了更加合理地管控输电网风险水平,基于概率性分析方法对输电网风险规划和评估等研究成果进行了综述。介绍了输电网中的安全、设备、结构、管理和市场等一系列风险因素及相应建模方法;从场景规划、随机规划、模糊规划和区间规划等方面,评述了考虑多种不确定因素的输电网风险规划方法;基于评估指标和方法,综述了近年来国内外考虑多种不确定因素的系统风险评估体系研究成果。在此基础上,结合高比例可再生能源、交直流混联、网源协调、需求响应和建模优化等研究热点,展望了未来考虑多种不确定因素的输电网风险规划领域中需要关注的问题。     

概率可靠性分析的实际应用

能源市场自由化的今天,对电网运营商来说降低成本和提高供电可靠性是相互矛盾的,解决起来比较棘手。为解决这一问题,在电网规划的过程中需要详细的信息,尤其是定量信息。适合于这项任务的工具就是概率可靠性分析,这种工具已成功运用了多年。文章对概率可靠性分析作了简短的描述,重点对体现其实际优势的几个应用示例进行了阐述。其结果证明概率可靠性分析已逐渐成为用户电网规划中不可或缺的组成部分。     

电网规划中的模糊可靠性评估方法

在同时考虑随机性不确定事件和模糊性不确定事件对电网规划影响的基础上,综合应用概率论与模糊集合论,提出对电网规划方案进行可靠性评估的模糊可靠性评估方法。应用概率统计理论描述和处理设备与电网运行状态变化以及负荷状态变化的随机性,应用模糊集合论描述设备故障的概率和负荷水平预测值等数值上的糊不确定性,并利用相诮的模糊集合运算得出电网的模糊可靠性指标。通过对ＩＥＥＥ２４节点可靠性测试（ＲＴＳ）进行计算利用Ｍ     

电力波分复用网络中基于软管模型的生存性设计

生存性设计是规划电力通信波分复用(WDM)网络时必须考虑的问题。传统的方法根据各节点对的峰值速率来制定保护规划方案,也并未考虑光纤链路之间共享物理资源的情况,既不准确又浪费资源。为解决上述问题,提出了一种新的计算共享风险链路组的失效概率模型,并以此为基础,提出了基于软管不确定业务量模型和共享风险链路组的分级保护算法——HSP算法,并通过计算机仿真对该算法的性能进行了评估。结果表明,HSP显著提高了找到保护路径的可能性,从而降低了受损业务无法恢复的概率。失效概率模型和HSP算法还应用到了某省级电力波分复用核心网络的成效评估和规划设计中,作为评估该省电力骨干光传输网络建设成本和可靠性的依据。     

电源规划概率评估软件的设计与应用

将概率方法应用于电源规划的评价,把随机生产模拟与可靠性分析结合起来,设计了一套多区域互联系统可靠性与经济性分析软件.该软件可用于电网的电源规划工作,为规划人员提供定量的可靠性与经济性分析工具.     

电网规划方案决策的概率灵敏度分析

电网规划方案决策中的不确定因素越来越多,有必要研究决策结果在不确定环境下的灵敏度。为此,将基于概率统计理论的不确定模型和方法引入决策的灵敏度分析中,构建了电网规划方案决策的概率灵敏度分析指标和指标计算方法,定量计算指标值和指标权重不确定性对决策结果中电网规划方案排序不变性的影响,采用Monte Carlo模拟分析了不确定因素对方案最优性的综合影响。最后,基于实际决策案例说明了所提出方法的合理性和适应性。     

考虑天气因素的输电网可靠性区间评估及其仿射算法

为了考虑故障率和天气因素的不确定性对电网可靠性评估的影响,在输电线路分段模型的基础上,引入区间概率用于可靠性参数不确定的元件停运率建模。采用状态枚举法和区间运算对IEEE-RBTS系统进行可靠性评估。针对区间运算结果过于保守的问题,引入仿射算法,有效缩减了计算结果的区间范围。计算结果表明,天气因素对输电网可靠性评估的影响不容忽视,区间数形式的可靠性指标可以反映不确定部分的大小,证明了该方法的合理性和有效性。     

设备可靠性的贝叶斯评估

对电力设备可靠性的评估问题进行了研究。利用贝叶斯的条件概率理论 ,提出了在电力系统数据不足 ,且存在不定因素的情况下 ,基于概率的设备故障率预测方法 ,讨论了后验概率对先验概率的敏感性。同时还讨论了基于概率的故障率分析模型的建立。结果表明 ,贝叶斯法则用于设备可靠性评估是适宜的     

概率风险评估在电力系统运行规划中的有效应用

美国电力科学研究院开发的基于概率的风险/可靠性评估（PRA）方法已经由多家电力公司验证，并在复杂的规划研究中得以成功应用。与传统确定性静态安全分析方法不同，PRA将事故的出现概率和事故的严重程度合并为一个可靠性指标--概率可靠性指标（PRI）。EPRI开发了PRI程序。该程序以静态安全分析结果数据及传输设备停运信息作为输入数据，计算并以图表的形式显示可靠性指标。本文介绍的是EPRI与纽约电力局（NYPA）合作，应用PRI程序对NYPA传输网络进行研究，验证了PRA方法能有效帮助运行规划人员分析系统静态安全     

考虑系统运行方式的江苏电网过江断面概率潮流实证分析

概率潮流计算为电力规划中分析电力系统中不确定因素对电网运行安全性与经济性影响提供了有效工具,现有的概率潮流计算中,仅考虑到负荷的不确定性,而往往忽略系统调度运行对潮流的控制作用,因而难以反映实际潮流的概率分布。基于运行模拟评估了江苏电网2020年500 kV电网过江断面概率潮流,分别建立了时序负荷模型、间歇性能源随机运行模拟、检修计划模型以及考虑线路潮流约束的机组组合模型,通过对系统逐日运行模拟得到线路时序潮流,进而通过统计得到概率潮流。提出的方法相对于传统概率潮流模型而言,更详细地考虑了机组发电计划以及系统运行对线路潮流的影响,为规划层面评价电网的安全性与经济性提供了有力支撑。     

基于点估计法的有源配电网概率可靠性评估

分布式可再生能源的接入增强了配电网可靠性的不确定性,而应用现有方法进行的配电网可靠性评估无法全面反映孤岛内电源和负荷的随机波动性,为此提出了基于点估计法的有源配电网概率可靠性评估方法。以蒙特卡洛模拟法为框架,首先确定有源配电网故障分区,建立孤岛随机变量概率模型,其次通过基于点估计法的独立随机变量非线性变换方法,对孤岛概率可靠性进行评估,最后将多次模拟故障的可靠性结果概率叠加,得出系统概率可靠性指标,实现了对有源配电网可靠性的全面评估和分析。通过对改造的IEEE RBTS Bus6中的多分支馈线模型进行仿真计算,验证了此种评估方法的有效性和准确性。     

基于结构可靠性分析的工频电磁曝露评估

为了改进传统工频电磁曝露评估忽略人体的时间、空间运动规律对曝露的影响,以及缺少将传输线或变电站作为整体开展分析的不足,提出了基于结构可靠性分析的曝露评估新方法。搭建本专业人员熟悉的35 k V空心电抗器磁场计算模型作为算例,基于磁场分布情况建立可靠性分析的曝露功能函数,采用验算点法确定3条评估路径的曝露可靠性指标与失效概率,并在此基础上分析整座电站曝露评估的串-并联建模方法。通过计算发现,3条路径的曝露失效概率分别为3.71%、1.26%、10.95%,作业人员在电抗器两相侧距中心点7~8 m区域活动时最安全。因此,分析认为曝露可靠性评估在传承传统电磁场计算的基础上结合了人体运动的概率分布,可以用以开展待评估区域真实曝露情况的定量对比分析。     

基于概率潮流的机会约束规划方法及求解

为了解决传统的输电系统面对发电、输电以及负荷的不确定因素的增加无法提出可靠的规划方案的问题,提出了基于概率潮流的机会约束规划方法,综合考虑节点负荷值、发电机出力等不确定性因素,是一类随机优化方法。给出了基于蒙特卡洛仿真的验证方法和基于遗传算法的求解方法,并以一个简单算例验证了该方法的可行性。     

基于机会约束2层规划的输电线路检修计划优化

通过对电力市场环境下输电线路检修计划优化问题（TMSOP）的研究,提出基于机会约束 2层规划的TMSOP模型和算法。模型考虑了TMSOP涉及的不确定因素,统筹了检修经济性和检修过程中电网的可靠性,同时综合评估了不安全现象的概率和后果。模型通过基于蒙特卡罗仿真的混合智能优化算法求解,在求解过程中引入禁忌表以提高计算速度。IEEE RTS-79算例仿真结果表明,文中提出的模型和算法不仅优化了线路检修计划和检修资源安排,而且明确了检修期间电网风险最低的运行方式。     

大规模配电系统可靠性评估的区间算法

该文建立了配电系统区间可靠性分析模型，首次提出大规模配电系统区间可靠性分析方法，用于解决配电系统可靠性参数和负荷参数存在不确知因素时的可靠性评估。详细描述了系统区间可靠性指标及其区间算法。开发了基于数据库的配电系统区间可靠性评估软件DSIR2002，通过50节点典型配电系统和大规模实际系统计算验证了算法和软件的正确性和高效性。区间可靠性评估算法同时亦为一种更迅捷、优越的灵敏度分析工具。     

基于静态和动态安全风险的输电规划(二)计及注入功率的不确定性

与传统电力工业环境相比,市场环境下的输电规划面临的电源建设和需求变化因素更不确定.为了使未来的输电网具有更好的适应性,提出的输电规划模型不仅同时计及了系统静态和动态的安全风险,还考虑了注入功率的不确定性.对该模型给出了基于蒙特卡罗仿真和"先放松约束,再逐条扩展线路"的求解方法,仿真结果验证了其可行性.     

基于GA的发输电合成系统最优可靠性计算新方法

将可靠性和经济性相结合,提出了基于总拥有费用法的发输电合成系统最优可靠性算法的总体框架,进而在概率安全性和概率充裕度综合评估基础上,将综合评估风险指标和可靠性经济评估理论相结合,建立了基于遗传算法和蒙特卡罗仿真相结合的最优可靠性计算模型和算法。算法使最终求得的各元件的最优解所对应的规划方案的总成本最小。最后对IEEE—RTS标准测试系统进行了计算,结果表明所提模型和算法是可行的。     

基于快速BP算法的地铁综合监控系统可靠性评估方法

常规的地铁综合监控系统可靠性评估方法主要使用GOOSE MMS报文生成可靠性校验载体,易受监控系统 运行状态影响,导致可靠性评估异常,因此需要基于快速BP算法设计一种全新的地铁综合监控可靠性评估方法.利 用快速BP算法构建了可靠性评估模型,结合故障树确定了地铁综合监控系统失效概率,从而实现了地铁综合监控系 统可靠性评估.实验结果表明,设计的地铁综合监控系统可靠性评估方法评估的不同故障失效率与实际故障失效率接 近,证明其评估效果较好,具有准确性,有一定的应用价值.