考虑多性能多状态的复杂发电系统可靠性建模与高效评估研究
发布时间：2021-08-29 10:18
随着社会经济的快速发展、用电需求的不断扩大,发电系统日益复杂,其安全可靠运行面临新的挑战。在发电系统运行过程中,系统内机组的故障、极端的自然环境等因素都会影响发电系统的可靠性。为了细致地对发电系统可靠性建模,通常采用多状态系统可靠性模型。多状态系统是两状态系统的推广,在机组“正常工作”和“完全故障”这两个状态中引入多个中间状态,来描述设备老化和衰退的复杂过程。为了更精确地描述发电机组的设备特征,机组状态的数量逐渐增加;同时,发电系统内机组的数量也日益增多,系统规模越来越大,如何高效地评估大规模发电系统的可靠性成为亟待解决的问题。另一方面,发电系统所涉及的能源形式也更加丰富。随着综合能源系统的快速发展,更多涉及多能源的发电机组,比如热电联产机组,参与到发电系统中。与传统单一性能的发电机组不同,这些机组的产出包含了电能、热能等多种能源形式,而传统的多状态系统可靠性模型无法分析包含多性能的发电系统可靠性。因此,有必要对多性能的发电系统可靠性进行分析和评估,为多能源参与的发电系统安全可靠运行提供坚实的理论基础。本文针对复杂多状态发电系统,从大规模发电系统的可靠性高效评估和多性能发电系统的可靠性...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究背景图
5推广了通用生成函数法，但是该研究只讨论了n中取k的结构，没有建立广义的多性能多状态系统可靠性模型，提出的多性能通用生成函数法在应用上也存在一定的局限性，无法反应性能耦合特征。综上所述，涉及多性能的多状态系统可靠性的相关研究较少，这对多性能多状态发电系统的可靠性分析带来一定的困难。因此，有必要深入研究多性能多状态系统可靠性理论，为多性能发电系统安全可靠运行提供科学依据。1.3.本文的主要工作与章节安排图1-2研究框架图本文主要研究复杂多状态发电系统的可靠性。在传统多状态系统可靠性评估的基础上，本文深入研究了大规模多状态发电系统的可靠性高效评估算法，以及考虑多性能的发电系统可靠性建模与评估。第二章主要研究多状态发电系统可靠性建模和结构表示问题。首先结合复杂发电系统的工程背景阐明了发电系统可靠性的数学表示，其次构建多状态发电系统可靠性模型，将通用生成函数法运用于多状态系统可靠性评估，最后提出系统结构树表示法来简化系统的
8认为各个机组的出力都能够同等地作用于负荷，又因为不同发电机组的出力有叠加效应，因此所有机组可以简化为以并联的方式连接在一起[5]。在单母线模型中，所有发电机组和所有的负荷都连接在同一条母线两侧，发电系统的出力通过母线传送到负荷侧，并且传输母线是完全可靠的[6-7]。借鉴该模型，本文所研究的发电系统不考虑发电侧的网络约束以及负荷侧特定负荷点电力不足等情况，而是评估整个发电系统的电能传送至远端的可靠性。图2-1.发电系统结构示意图本文所研究的发电系统的结构示意图如2-1所示。本文采用多状态系统模型分析发电系统可靠性。发电机组的出力是多状态的，多个多状态发电机组通过并联连接而成，其总出力是其所有机组出力的总和。与单母线模型不同，本文考虑的输电线不是完全可靠的，由于线路短路造成保护跳闸等故障情况，输电线故障时该线路便无法传输电能；因此本文考虑的输电线不是单一母线模型，而是由多条线路并联而成的传输子系统，共同向远端输送电能。整个多状态发电系统的可靠性，即该系统经由传输线将电能传送至远端，并满足需求的概率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]国家统计局:2018年发电量同比增长6.8%[J]. 农村电气化. 2019(02)
[2]2019年电力发展预测与热点问题解析[J]. 本刊编辑部. 中国电力企业管理. 2019(01)
[3]区域综合能源系统的综合评估指标与方法[J]. 陈柏森,廖清芬,刘涤尘,王文怡,王志义,陈思远. 电力系统自动化. 2018(04)
[4]综合能源系统可靠性评估的研究现状及展望[J]. 李更丰,别朝红,王睿豪,姜江枫,寇宇. 高电压技术. 2017(01)
[5]对我国综合能源系统发展的思考[J]. 贾宏杰,穆云飞,余晓丹. 电力建设. 2015(01)
[6]330MW冷热电联产机组热经济性分析[J]. 朱誉,李千军,冯永新,彭晓为,廖艳芬,马晓茜. 热力发电. 2014(09)
[7]从智能电网到能源互联网:基本概念与研究框架[J]. 董朝阳,赵俊华,文福拴,薛禹胜. 电力系统自动化. 2014(15)
[8]含光伏电站的发电系统可靠性分析[J]. 王敏,宗炫君,袁越,张新松,刘盛松,钱康. 中国电机工程学报. 2013(34)
[9]分布式光伏发电系统的可靠性模型及指标体系[J]. 王震,鲁宗相,段晓波,李晓明. 电力系统自动化. 2011(15)
[10]大电网可靠性评估的指标体系探讨[J]. 王超,徐政,高鹏,常勇. 电力系统及其自动化学报. 2007(01)
本文编号：3370473
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究背景图
5推广了通用生成函数法，但是该研究只讨论了n中取k的结构，没有建立广义的多性能多状态系统可靠性模型，提出的多性能通用生成函数法在应用上也存在一定的局限性，无法反应性能耦合特征。综上所述，涉及多性能的多状态系统可靠性的相关研究较少，这对多性能多状态发电系统的可靠性分析带来一定的困难。因此，有必要深入研究多性能多状态系统可靠性理论，为多性能发电系统安全可靠运行提供科学依据。1.3.本文的主要工作与章节安排图1-2研究框架图本文主要研究复杂多状态发电系统的可靠性。在传统多状态系统可靠性评估的基础上，本文深入研究了大规模多状态发电系统的可靠性高效评估算法，以及考虑多性能的发电系统可靠性建模与评估。第二章主要研究多状态发电系统可靠性建模和结构表示问题。首先结合复杂发电系统的工程背景阐明了发电系统可靠性的数学表示，其次构建多状态发电系统可靠性模型，将通用生成函数法运用于多状态系统可靠性评估，最后提出系统结构树表示法来简化系统的
8认为各个机组的出力都能够同等地作用于负荷，又因为不同发电机组的出力有叠加效应，因此所有机组可以简化为以并联的方式连接在一起[5]。在单母线模型中，所有发电机组和所有的负荷都连接在同一条母线两侧，发电系统的出力通过母线传送到负荷侧，并且传输母线是完全可靠的[6-7]。借鉴该模型，本文所研究的发电系统不考虑发电侧的网络约束以及负荷侧特定负荷点电力不足等情况，而是评估整个发电系统的电能传送至远端的可靠性。图2-1.发电系统结构示意图本文所研究的发电系统的结构示意图如2-1所示。本文采用多状态系统模型分析发电系统可靠性。发电机组的出力是多状态的，多个多状态发电机组通过并联连接而成，其总出力是其所有机组出力的总和。与单母线模型不同，本文考虑的输电线不是完全可靠的，由于线路短路造成保护跳闸等故障情况，输电线故障时该线路便无法传输电能；因此本文考虑的输电线不是单一母线模型，而是由多条线路并联而成的传输子系统，共同向远端输送电能。整个多状态发电系统的可靠性，即该系统经由传输线将电能传送至远端，并满足需求的概率。
【参考文献】：
期刊论文
[1]国家统计局:2018年发电量同比增长6.8%[J]. 农村电气化. 2019(02)
[2]2019年电力发展预测与热点问题解析[J]. 本刊编辑部. 中国电力企业管理. 2019(01)
[3]区域综合能源系统的综合评估指标与方法[J]. 陈柏森,廖清芬,刘涤尘,王文怡,王志义,陈思远. 电力系统自动化. 2018(04)
[4]综合能源系统可靠性评估的研究现状及展望[J]. 李更丰,别朝红,王睿豪,姜江枫,寇宇. 高电压技术. 2017(01)
[5]对我国综合能源系统发展的思考[J]. 贾宏杰,穆云飞,余晓丹. 电力建设. 2015(01)
[6]330MW冷热电联产机组热经济性分析[J]. 朱誉,李千军,冯永新,彭晓为,廖艳芬,马晓茜. 热力发电. 2014(09)
[7]从智能电网到能源互联网:基本概念与研究框架[J]. 董朝阳,赵俊华,文福拴,薛禹胜. 电力系统自动化. 2014(15)
[8]含光伏电站的发电系统可靠性分析[J]. 王敏,宗炫君,袁越,张新松,刘盛松,钱康. 中国电机工程学报. 2013(34)
[9]分布式光伏发电系统的可靠性模型及指标体系[J]. 王震,鲁宗相,段晓波,李晓明. 电力系统自动化. 2011(15)
[10]大电网可靠性评估的指标体系探讨[J]. 王超,徐政,高鹏,常勇. 电力系统及其自动化学报. 2007(01)
本文编号：3370473
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