电力系统运行可靠性最优控制分析

电力系统运行可靠性最优控制分析

王世福闫区伟

王世福闫区伟

（国网山东莒县供电公司）

摘要：随着社会经济的发展，电力系统在经济发展中的地位越来越重要，成为人类日常生产生活中重要的组成部分。但是，电力系统在运行的过程中面临着许多的不稳定性，存在很多问题，一定程度上影响了人们的日常生活，阻碍了社会经济的进一步发展。因此，对电力系统运行的可靠性最优控制成为了现在电力企业重点的研究对象，更是各个调度运行人员所共同关注的问题。实现电力系统运行可靠性最优控制，不仅可以保证电力系统高效运转，更是我人类提供持续稳定的电能的有效保障。本论文主要通过对电力系统运行可靠性影响因素进行分析研究，然后阐述了电力系统运行可靠性最优控制方法。

关键词：电力系统；运行可靠性；最优控制；研究分析

随着我国现代化进程不断加速发展，经济规模的不断扩大，电力事业也迅速发展起来，成为影响经济发展的重要因素。但是，电力系统运行可靠性问题也越发凸显出来，这个问题不仅影响到了供电的稳定性以及供电的质量，更是给人们的日常生产生活带来了困扰甚至是损失，给电力企业带来经济上的损失。因此电力系统运行可靠性最优控制分析研究迫在眉睫。

一、电力系统运行可靠性最优控制的目的及其意义

进行电力系统运行可靠性最优控制分析的主要目的就是保证供电系统安全有效运行，为人类提供有效电能源。通过寻找系统运行最优的运行点，来协调运行的可靠性成本及效益，并且以此来达到为调度人员提供在线解决问题的方案策略目的。

通过实施电力系统运行可靠性最优控制，来使电力系统保持最佳的运行状态，不仅为人类提供了稳定的电源，更是预防了用电事故，维护电力企业的经济效益。

二、影响电力系统运行可靠性的因素

通常影响到电力系统运行可靠性的因素主要分为三个部分：设备发生故障，线路发生故障以及外部因素的影响。下面是针对这三类故障的具体分析。

（一）设备故障

从本质上讲，电力系统运行的可靠性即是设备、原件、系统在规定的时间范围内完成相应的工作。因为电力系统本身线路比较复杂，所以在运行的过程中必然会发生这样那样的故障，严重影响到系统的正常工作，导致停电、线路短路等现象的发生，影响到人们正常用电。与此同时，在电力运行系统中，因为设备类型不同，所以其表现出来的故障也是大不相同的。

（二）线路故障

我国电力系统的大部分的线路都是裸露在外面的，长时间的暴露导致在运行过程中出现各种各样的线路故障问题，从而给电力系统运行的可靠性带来严重的影响。另外，线路各种导线的损坏与绝缘体的损坏等也是导致电力系统出现线路故障的原因。

（三）外部因素的影响

电力系统运行的可靠性还受到外界因素的影响，这种影响是多方面的。随着社会经济的不断发展，城市化进程不断加快，在城市化过程中，破坏了大量的架空线路以及线缆。从而影响到了电力系统运行的可靠性。因为电力系统遍布全国各地，因此它们的运行环境是大不相同的。有的电力运行系统经过极其复杂的地势，运行环境极其恶劣，导致了电力系统运行的可靠性受到影响。因为电力系统是裸露在外界的，所以极其容易被盗，因此人为地偷盗行为自然也成为了影响电力系统运行的可靠性的因素之一。

三、电力系统运行的可靠性的评估方法

对电力系统运行的可靠性进行评估的方法主要分为解析方法以及故障模式与后果分析法。下面是对这两种方式的具体分析。

（一）解析方法

解析方法是进行电力系统运行的可靠性评估最常见的方法。它是根据系统结构、元件功能之间的联系，建立一个可靠性的模型，然后根据数值分析对比出可靠性指标。它的优点是精确度高，物理概念明确。由于它可以很好的分析出各个元件性能，所以对电力系统运行的可靠性分析具有重要的作用。但是这种方法也存在弊端。就是当元件的数量与电力系统的规模不断增多、扩大的时候，再进行计算就显得比较困难了。

（二）故障模式与后果分析法

故障模式与后果分析法主要是针对系统中各个故障元件的状态进行分析，一一列出系统的全部的状态，然后再根据规定作出故障判断，使得整个系统的检查工作顺利进行。当故障被寻找出来之后，在它们是处于集合的基础上，计算出系统的可靠性指标。这种方法不仅可以使我们更好的掌握电力系统运行的可靠性问题，更是适应于简单的辐射状配电系统。但是，当拓扑结构变得越来越复杂的时候，使用这种方法对电力系统运行的可靠性指标进行计算也会变得越来越复杂

四、电力系统运行的可靠性最优控制技术的分析

电力系统作为电网中重要的组成部分，它运行的可靠性直接影响到了供电系统供电的安全性以及稳定性，而且一定程度上还影响到了供电的质量。因此各个电力部门将电力系统运行的可靠性最优控制分析研究作为重要的研究课题进行研究分析。

电力系统运行的可靠性最优控制主要分为四个方面，分别是电力系统运行可靠性指标、控制电力系统运行可靠性的模型、电力系统中元件的可靠性模型以及电力系统运行可靠性算法及其实现。

（一）电力系统运行可靠性指标

电力运行的可靠性指标通常是经过切负荷的指标来进行度量的。这些指标对于电力系统中电源以及输点规划有着非常重要的影响作用。电力系统在现实的运行过程中，调度人员需要在密切关注系统的电量与节点的同时，注意系统运行的状态量。

（二）电力系统运行可靠性的模型

为了实现大系统计算的准确性、实时性，这就需要我们在保证计算结果精确度的基础上加快计算速度。因此，我们可以采用直流潮流的方式来进行分析。与此同时，我们需要在建立模型的时候忽视掉无功和电压的约束条件。最后，要保证模型所包括的内容齐全，包括约束条件、目标函数和控制标量。

（三）电力系统运行可靠性算法及其实现

在对电力系统运行的可靠性进行评估的时候，主要包括对运行后果可靠性的分析、相关计算的可靠性指标的研究分析、系统的运行状态和确定元件的可靠性模型。其中，对运行后果的分析以及计算可靠性指标这两项是确保电力系统运行的可靠性最优的重要举措。相关人员通常会通过动态潮流分析法对运行后果和计算的可靠性指标进行分析研究，在选择系统的运行状态的时候，相关人员主要采取的方式为快速排序法，并且通过状态概率的大小来确定排序的规则。

若从数学角度对电力系统运行的可靠性算法的实现进行研究分析，那么电力系统运行的可靠性问题则成为了一个约束规划性质的问题。它的一个突出特点就是随机约束的条件成立，必须保证是在一定的置信水平上。

结语

综上，电力部门必须积极研究探讨，采取有效的措施来确保电力系统运行的可靠性，并且根据具体情况进行具体分析，以实际情况为准则提出相应的措施。另外，制定有效的标准与准则也是确保电力系统运行的可靠性的有效措施。随着社会的发展，科学技术的进步，就如何使得电力系统运行的可靠性实现最优化仍然具有上升的发展空间，希望电力企业不断地进行优化，保证电力系统正常运行。

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