電氣主接線可靠性評估研究

劉超 賀淘

摘 要 在電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中，電氣主接線是非常關鍵的一個部分，對于電氣主接線的可靠性進行定量分析是非常重要的，把元件故障通過主動故障與被動故障進行分析，能夠直觀地對其可靠性和經濟性水平進行研究。鑒于此，本文將對電氣主接線的可靠性評估進行研究。

關鍵詞 電氣主接線；可靠性；評估

對于主接線的可靠性進行評估包括的元件種類非常多，主要有發(fā)電機組和輸電線路以及升壓站的設備，例如變壓器和斷路器、母線等。多數情況下，因為喪失了元件長時間的統(tǒng)計數據和其他條件所帶來的限制，部分元件的可靠性參數很難被確知。除此之外，主接線的經濟模型當的經濟參數會出現一定的改變，不利于規(guī)劃設計環(huán)節(jié)的可靠性評估和方案的優(yōu)化。

1 電氣主接線的可靠性研究現狀

我國計算電氣主接線的可靠性方法，一般運用的都是具有邏輯性的表格法和網格法等。對于邏輯表格法而言，其在理論上并沒有不獨立的計算模型的元件，同一元件的故障時間會由于條件不同導致很多困難出現。然而該方法的運用，對于計算機的編程序不利，現階段基本上更是手工計算的環(huán)節(jié)。就網格法來說，主要是把實物系統(tǒng)向邏輯方塊圖進行簡化，之后，按照邏輯方塊圖與供電的可靠性判據，計算出電源至負荷點間存在的系統(tǒng)工作的函數，然后對可靠性的指標進行制定，該方法進行了很多假定。其實，如果電力元件出現一定的故障，運行人員會經過操作的切換，讓停運變壓器和線路等逐漸恢復運行，和假定條件之間不符合。網格法當中，電氣主接線可靠性的評估，不能充分地考慮切換操作對于可靠性所帶來的影響，和具體的情況間產生很大的差異。

上述兩種方法的不足之處主要表現在以下幾點。一是，電氣主接線故障的判據都屬于供電連續(xù)性；二是，網格法不能考慮故障之后切換操作對于系統(tǒng)可靠性所帶來的影響，不能考慮擴大性的故障對于可靠性所帶來的影響；三是，電氣主接線分析只是在發(fā)電廠和變電所中存在。對于邏輯表格法而言，如果元件數目逐漸增多，手工的計算量就會更加繁重[1]。

2 可靠性分析的方法分析

現階段國內外對于發(fā)電廠的主接線可靠性的分析和研究主要劃分成以下幾種方法。

2.1 網絡分析的方法

這一方法的應用對于電力系統(tǒng)的分析是根據具體的邏輯順序進行的，分成了不同的幾個部分，同時，還對不同的部分實施了單獨可靠性的指標測試，綜合起來對發(fā)電廠的主接線的可靠性指標進行確定。通過網絡法評估的時候，首先就要進行假設，然而當在具體的過程中因為外界影響或者是操作人員的操作誤差等因素導致的和假設的偏差，就會對可靠性的評估結果造成影響。

2.2 故障擴散性的評估方法

該方法主要是通過故障點所導致的后續(xù)變化評估故障類型與所產生的影響。同時，以故障類型和所涉及的范圍與故障率對該故障點出現的概率進行評估，進而可以實現電氣的主接線的可靠性分析，這一方法主要在系統(tǒng)比較小和設備數量不多的發(fā)電廠運用，如果設備比較多，系統(tǒng)比較復雜的發(fā)電廠就不適用[2]。

2.3 故障模式和后果的分析法分析

該方法運用的過程中，首先對關鍵的狀態(tài)類型進行確定，之后系統(tǒng)性地進行分析，用這樣的方法對邏輯關系以及故障出現的概率與組合進行確定，正因為如此，系統(tǒng)的可靠性也得到了確立，這一方法直接對可靠性評估時間的復雜度和系統(tǒng)器件的數量產生影響，器件如果越多所需要的時間就會越長。

3 優(yōu)化主接線的可靠性策略

電氣主接線在各個發(fā)電廠接線的方式都是不同的，同時，導致的線路故障的因素也不同，可以從這些電氣主接線的可靠性指標的分析過程中看出，現階段主流接線的方式主要是通過3/2的斷路器接線以及4/3的斷路器接線，可靠性上的效果要好于雙母線的接線形式，主要因素如下所示：

一是，在供電模式上，雙母線的接線并不會形成多種環(huán)路方式，所有的斷路器對應的是同一個線路進行供電，同時，這一方式的接線是非常脆弱的，對于3/2的斷路器接線來說，可以形成環(huán)網的供電方式，同一個線路同時對應不同的兩臺斷路器，出線端與進線端的雙母線優(yōu)勢都非常明顯，所有斷路器的不同斷開都會對供電同路造成一定的影響[3]。

二是，3/2的斷路器接線當中隔離開關不需要倒閘操作，只是將其看作是檢修設備進行應用，因此，防范誤操作隔離的開關就會導致安全隱患發(fā)生，同時，一旦出現事故，斷路器能夠以最快的速度對事故源進行切斷。

三是，檢修3/2的斷路器接線斷路器時，能夠在第一時間發(fā)現并處理存在的安全隱患，不需要實施旁路操作，方便檢修的過程中，能夠確保斷路器長時間地維持良好的狀態(tài)；對雙母線的接線進行檢修過程中，就要在旁路運行條件下實施，不能對其可靠性進行保障。

四是，3/2斷路器的接線在超高壓的主接線與變電站中進行了應用，具有較高的靈活性，能夠將母線和斷路器一起在工作中投入，進而形成環(huán)網狀供電的同路，在同路時的檢修過程中，需要對和母線連接的斷路器進行斷開，可以確保供電同路不發(fā)生斷電的情況，確保靈活性與可靠性，盡管其二次接線的方式非常復雜，然而可以對母線連接的方式進行簡化，還能降低在設備方面的投資力度[4]。

4 結束語

綜上所述，發(fā)電廠的電氣主接線對于電力系統(tǒng)來說是非常重要的，電力系統(tǒng)能不能安全地穩(wěn)定運行在于電氣主接線可靠的程度，所以，電氣主接線本身的可靠性保障就非常重要，因此，電氣主接線的優(yōu)化就是發(fā)電廠必須處理的問題之一，以此來確保發(fā)電廠的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1] 張濤，方靜，運志濤，等.云南富寧換流站交流500kV電氣主接線可靠性研究[J].電力勘測設計，2018，（06）：47-54.

[2] 王曉東，楊蘋，劉澤健，等.計及電氣主接線期望出力的風電場發(fā)電可靠性評估[J].可再生能源，2018，36（06）：894-901.

[3] 李豪.論變電站主接線可靠性及其意義[J].中國戰(zhàn)略新興產業(yè)，2017，

（20）：183.

[4] 張裕，唐學用，趙慶明，等.全電壓等級可靠性評估方法在貴州電網中應用[J].貴州電力技術，2016，19（11）：6-10.