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第1章 概论 1

1.1 电力系统可靠性的基本概念 1

1.2 电力系统可靠性的发展过程 2

1.3 电力系统可靠性评估 3

1.4 电力系统可靠性的新进展 5

第2章 发电系统可靠性评估 11

2.1 概述 11

2.2 停运容量概率模型的建立 13

2.2.1 建立模型时对一些工程问题的处理 13

2.2.2 安装容量、可用发电容量和停运容量 14

2.2.3 用递推公式建立停运容量概率模型 19

2.3 负荷模型 25

2.3.1 一般考虑 25

2.3.2 不同计算方法使用的负荷模型 26

2.4 发电系统可靠性指标的计算 28

2.5 计划检修的处理方法 38

2.5.1 发电机的有效容量与迦弗尔公式 39

2.5.2 特征斜率的意义 41

2.5.3 按等风险度法安排检修计划 42

2.6 随机生产模拟 45

2.6.1 基本原理 45

2.6.2 应用特点 47

2.7 我国2000年的发电系统可靠性评估 47

2.7.1 原始数据 47

2.7.2 评估结果及分析 48

2.8 小结 49

第3章 发输电系统可靠性中的充裕性评估 50

3.1 概述 50

3.2 充裕性评估的指标体系 52

3.3 考虑多重故障的充裕性评估算法和软件 54

3.3.1 元件状态持续时间抽样法 54

3.3.2 算法流程图 56

3.3.3 算例验证及分析 59

3.4 发输电系统可靠性试验系统 61

3.4.1 国际上的两个测试系统 61

3.4.2 清华发输电系统可靠性测试系统 63

3.4.3 IEEE-RTS 79可靠性评估结果 67

3.4.4 TH-RTS 2000可靠性评估结果 68

3.5 小结 70

第4章 发输电系统可靠性中的安全性评估 72

4.1 概述 72

4.1.1 充裕性和安全性评估的共同点和不同点 72

4.1.2 电力系统稳定概念 72

4.1.3 NERC提出的正常和偶发事件分类 73

4.1.4 确定性电力系统稳定评价和概率性电力系统稳定评价 74

4.1.5 基于蒙特卡洛法的安全性评估 75

4.2 实用概率稳定分析法原理 75

4.3 中国电力系统稳定破坏事故统计分析 77

4.4 实用概率稳定分析法计算流程 81

4.5 概率稳定评估案例研究 82

4.5.1 EC电力系统概况 82

4.5.2 潮流计算条件 82

4.5.3 潮流调整的控制条件 85

4.5.4 稳定计算条件 85

4.5.5 2005年冬大方式计算结果 87

4.6 T核电站失去外电力的可靠性指标计算案例研究 91

4.6.1 考虑检修和故障重叠导致四回联络线全部不可用的计算 92

4.6.2 计算公式 92

4.6.3 核电站联络线全部不可用的可靠性指标计算结果 93

4.6.4 根据全国倒塔事故统计数据评估联络线不可用的指标 94

4.6.5 计算结果 96

4.7 基于蒙特卡洛模拟法的发输电系统安全性评估原理 97

4.7.1 3种抽样方法 97

4.7.2 随机变量的选取 98

4.7.3 安全性评估中的系统状态划分 99

4.8 发输电系统安全性的指标体系 101

4.9 状态评估的流程图及算法实现 105

4.10 发输电系统安全性评估案例研究之一 108

4.10.1 IEEE-RTS 79基本情况 108

4.10.2 基本评估结果 110

4.10.3 负荷影响分析 112

4.11 发输电系统安全评估案例研究之二 116

4.11.1 TH-RTS 2000系统的基本数据 116

4.11.2 评估结果及分析 117

4.12 小结 123

第5章 配电系统可靠性评估 124

5.1 概述 124

5.1.1 评估原理 124

5.1.2 配电系统可靠性指标 125

5.1.3 电力市场条件下对配电系统可靠性的新要求 125

5.2 配电系统的可靠性指标 126

5.3 放射状配电系统的可靠性估计 128

5.4 配电系统典型结构的可靠性分析 130

5.4.1 配电系统典型结构 131

5.4.2 配电系统典型结构可靠性分析 132

5.5 考虑容量约束的配电系统可靠性评估 135

5.5.1 原理和模型 135

5.5.2 容量约束模型 135

5.5.3 可靠性指标 136

5.5.4 算例 137

5.6 基于故障模式影响分析法的大规模配电系统可靠性评估 140

5.6.1 基本原理 140

5.6.2 最小割集算法 140

5.6.3 TLOC事件 142

5.6.4 PLOC事件 142

5.6.5 大规模配电系统可靠性评估算法 143

5.7 2001年全国主要城市供电可用率统计 147

5.7.1 供电系统用户供电可靠性评价规程 147

5.7.2 主要指标计算公式 147

5.7.3 10 kV用户供电可靠性指标 148

5.8 电压骤降的可靠性评估 152

5.8.1 电压骤降评估方法 153

5.8.2 电压骤降评估指标体系 154

5.8.3 电压骤降评估算法 156

5.8.4 算例分析 157

5.9 小结 160

第6章 发电厂及变电所电气主接线的可靠性估计 162

6.1 概述 162

6.1.1 电气主接线系统可靠性估计的步骤 162

6.1.2 估计电气主接线系统可靠性的基本假定 163

6.2 电力变压器的可靠性 163

6.2.1 我国的变压器可靠性指标 163

6.2.2 变压器非计划停运原因分析 164

6.3 断路器的可靠性 166

6.3.1 我国的断路器可靠性指标 166

6.3.2 按形式、部位、原因分类的断路器可靠性指标 166

6.4 继电保护装置的可靠性 169

6.4.1 继电保护装置统计评价方法 169

6.4.2 我国继电保护的可靠性统计数据 171

6.5 电气主接线可靠性评估的数学模型 172

6.5.1 元件的可靠性模型 172

6.5.2 搜索故障与概率、频率的计算 174

6.5.3 故障搜索算法 176

6.5.4 常开隔离开关的处理 177

6.5.5 水能对水电机组出力以及对可靠性评估结果的影响 178

6.5.6 主接线方案经济分析模型 179

6.6 电气主接线可靠性评估软件的功能和特点 180

6.6.1 软件功能 180

6.6.2 软件结构 181

6.7 大型水电站电气主接线方案选择案例研究 181

6.7.1 L水电站电气主接线评估的原始数据 186

6.7.2 L水电站的4种接线方式的基本计算结果 190

6.7.3 4种方案综合比较分析 197

6.8 750 kV超高压变电所电气主接线方案选择案例研究 198

6.8.1 MP升压站电气主接线评估的原始数据 198

6.8.2 MP升压站的两种备选接线方式的基本计算结果 200

6.8.3 计算结果分析 205

6.9 小结 206

第7章 我国电厂全厂停电的统计分析 207

7.1 概述 207

7.2 名词定义 208

7.2.1 事件定义 208

7.2.2 可靠性指标的定义 209

7.3 1995—2000年间全国发电厂全厂停电事件概况 211

7.4 厂内事故典型案例 213

7.4.1 SJC电厂由所有循环水泵跳闸导致的全厂停电 213

7.4.2 HY电厂由保护误动导致的全厂停电 214

7.4.3 MDJ二厂由动力直流电缆起火造成的全厂停电 214

7.4.4 人为失误造成的LC电厂全厂停电 214

7.4.5 SJS电厂由220 kV母线带地刀闸造成的全厂停电 215

7.5 电网事故典型案例 215

7.5.1 XHY电厂由系统振荡引发的全厂停电 215

7.5.2 TJZ水电厂因220 kV双回线故障跳闸引起的全厂停电 215

7.6 恶劣天气引起的事故典型案例 216

7.6.1 由洪水造成的LYX水电厂全厂停机 216

7.6.2 ST二厂遭龙卷风袭击后的全厂停电 216

7.6.3 XM大面积停电（SY电厂） 216

7.7 可靠性指标的点估计值 217

7.7.1 日历年和电厂日历年 217

7.7.2 停电频率的点估计值 217

7.7.3 停电概率的点估计值 219

7.7.4 平均恢复时间的点估计值 219

7.8 可靠性指标概率分布类型的估计 221

7.8.1 电厂全厂停电频率概率分布的估计 221

7.8.2 内因引起的全厂停电频率概率分布的估计 222

7.8.3 外因引起的电厂全厂停电频率的概率分布的估计 223

7.8.4 电厂全厂停电的恢复时间的概率分布的估计 225

7.8.5 内因引起的电厂停电恢复时间的概率分布的估计 226

7.8.6 外因引起的电厂停电恢复时间的概率分布的估计 229

7.9 小结 232

第8章 可靠性与经济性的协调 233

8.1 概述 233

8.2 修理和维修的经济学 234

8.3 可用率分析 238

8.4 停电损失 240

8.4.1 停电影响 240

8.4.2 停电损失的分类 241

8.4.3 各国停电损失的估算方法 241

8.5 各国停电损失值的估计 244

8.6 货币时值的计算及经济分析方法 246

8.6.1 货币时值的分类及折算 246

8.6.2 经济分析中常用的比较方法 247

8.7 最小岁收需量MARR案例研究 248

8.8 适用于中国的停电损失评估方法 253

8.8.1 平均电价折算倍数法 253

8.8.2 产电比法 253

8.8.3 总拥有费用法 260

8.9 停电损失经济计算案例分析 260

8.9.1 原始数据 260

8.9.2 停电损失费用估计 261

8.9.3 4种因素对总拥有费用的影响 262

8.10 供电可靠性承诺与赔偿方案 264

8.11 小结 269

第9章 电力系统可靠性的区间分析 270

9.1 概述 270

9.2 区间分析的基本运算规则 271

9.3 可靠性经济学中的区间分析 274

9.3.1 常用资金等值公式的区间形式 274

9.3.2 总拥有费用法的区间形式 275

9.3.3 TOC计算案例 276

9.3.4 岁收需量法的区间形式 278

9.4 配电系统可靠性评估中的区间分析 280

9.4.1 配电系统可靠性指标的区间公式 280

9.4.2 考虑负荷时变区间特性的负荷模型 281

9.4.3 串联公式的区间形式 283

9.5 发电厂变电所电气主接线可靠性评估中的区间分析 284

9.5.1 元件修正公式的区间形式 284

9.5.2 电气主接线可靠性指标的区间形式 285

9.5.3 主接线方案经济分析的区间模型 285

9.5.4 案例研究 286

9.6 小结 289

附录 290

附录1 2001年中国火电100 MW及以上容量机组运行可靠性综合指标（台年平均值） 290

附录2 2001年中国火电40 MW及以上容量机组运行可靠性综合指标（台年平均值） 293

附录3 2001年中国200 kV及以上电压等级架空线路、变压器和断路器等12类输变电设施可靠性综合指标 294

附录4 2001年中国220 kV及以上电压等级全封闭组合电器运行可靠性指标 297

附录5 2001年中国高压直流输电系统运行可靠性指标 297

附录6 1994—1998年北美发电机组统计数据 302

附录7 2000年北美发电机组可靠性指标 305

附录8 北美设备可靠性数据 305

参考文献 309