【科普向】新型电力系统的重要要求——持续提升电力系统可靠性

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重要提示:此专题环节是能源电力领域的【科普向】内容分享,里面的内容更像是我自己的学习过程拿出来和大家唠唠嗑,更期待我的学习过程能让更多同志受益,希望我的努力对您有更大的帮助,也请大家点点关注——这是巨大的支持,感谢您!


(一)电力系统可靠性定义

我们要提升可靠性,必须得先了解它是什么,这样才能做到有的放矢。

电力系统可靠性:电力系统按可接受的质量标准和所需数量,不间断地向电力用户提供电力和电量能力的量度。包括充裕度和安全性两个方面。

(从这个方面我们看到有几个关键词,第一是质量标准、第二是所需数量、第三是不间断,这些可以认为是可靠性的代名词!)


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充裕度:指电力系统有足够的发电容量和足够的输电容量,在任何时候都能满足用户的峰荷要求。表征了电力系统的稳态性能,也称为静态可靠性

(这里面的关键词第一是“足够”,第二是“任何时刻”。即可以认为我们对于充裕度的要求——充分满足任何时刻电力系统要求)

安全性:指电力系统在事故状态下的安全性和避免连锁反应而不会引起失控和大面积停电的能力。表征了电力系统的动态性能,也称为动态可靠性

(这里则是重点要求——避免“事故扩大化”


其实从这里的几点我们能够很快地发现电力系统可靠性需要的专业基础是多方向的,涉及到电气工程专业课的方方面面,甚至可以说,可靠性的要求就是电力系统基本面貌之一


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(二)细分可靠性

电力系统可靠性问题的研究,目的是对整个电力系统进行可靠性评估。但现代电力系统是由发电系统输电系统、配电系统等组成的庞大复杂的大系统,目前只能是把发电系统、输电系统、配电系统人为地分割开来进行可靠性研究,所以有发电系统可靠性输电系统可靠性、配电系统可靠性这样的称呼。


(三)提高电力系统可靠性

提高电力系统可靠性的途径:

(1)提高组成系统各元件的可靠性;

(2)增加冗余度。

对于提高组成系统各元件可靠性这一方面其实有很多可以说的,比如我们希望各元件发生事故的概论降低(降低故障率),并且能够长期保持正常工作状态等等。具体方法比如提升对部件可靠性定量指标进行准确评估、监测的能力完善对元件老化程度进行评估等方向研究。

对于发电系统,增加冗余度意味着增加装机容量,即增大备用容量;对于输电系统,则意味着增加输电线路数或加大输电线路截面积。可见,冗余度涉及到经济问题,可靠性与经济性密切相关。

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(四)结语

这里我们要补充一个比较重要的思考点,我们在提高电力系统可靠性的伴随着什么呢?

必然需要长时间地提升投入——科研投入、工艺投入、检修投入等等,这就会影响经济性,但是我们不能只因为经济性方面就让电网可靠性不提升,所以这是一个博弈的过程、规划寻优的过程。

我们必须说,电力系统是一个复杂的大系统,虽然问题众多,但归根结底是可靠性与经济性这两类问题。

可靠性与经济性是一个矛盾的两个方面,二者的对立统一决定了电力系统的基本面貌

而对于新型电力系统来说,持续提升电力系统可靠性的要求越来越高,需要更多的科研人员与工程师投入其中,也希望看到这篇文章的电气工程方向学友能够投身于这个提升人民用电可靠性的伟大的事业中。


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