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摘要：开展电力系统运行可靠性的研究对保证系统的安全可靠运行具有重大意义。首先分析了影响电网运行可靠性高度的因素，即：人为因素和电网自设客观因素。其次介绍了当前国内外电网运行可靠性的评估方法的研究现状。最后，在此基础上，提出了提高电网运行可靠性的措施。
关键词：电力系统；运行可靠性；评估方法；提高措施
作者简介：李大鹏（1973-），男，河南洛阳人，河南省电力公司洛阳供电公司，高级工程师；高军委（1965-），男，河南洛阳人，河南省电力公司洛阳供电公司，工程师。（河南 洛阳 471003）
中图分类号：F273?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0094-02
随着电力系统向着高等级、高容量和互联电网的发展，电力系统的运行安全性和可靠性问题日益突出。[1-3]美加大停电事故后世界各国发生了多起严重的停电事故，严重影响了日常的生产和生活，造成了巨大的经济损失。为了确保电网运行的稳定和安全，人们对电力系统运行可靠性的认识提高到了一个新的高度，将电网的运行可靠性提高到了国家安全的战略层面上，并作为电网运行首要考虑的因素。[4-6]
在此背景下，本文对电网运行可靠性的影响因素，电网运行的可靠性计算方法和提高电网运行可靠性的方法进行了研究，系统的论述了上述三个方面在国内外研究的进展情况，为广大电网运行工作人员提供了指导和借鉴作用。
一、电网运行可靠性的影响因素
电网运行可靠性的影响因素主要可以分为两个方面，[7-10]一是电网设计和运行过程中人的因素，二是电网运行过程中元件的老化和系统运行方式的变化等客观原因引起运行可靠性改变的因素。
1.人为因素影响电网运行可靠性
（1）输电线路塔基设计的好坏直接影响电网运行的可靠性。在电网输电线路的建设周期中，塔基的建设时间占整个线路建设时间的一半以上，其设计的好坏，直接影响到线路的安全性，因此塔基的设计与施工，对电网的运行可靠性息息相关。而且塔基的假设跨度大，会遇到不同的地质条件，需要对塔基在不同的地质条件进行逐个设计。因此，输电系统设计需要结合实际的地质条件，因地制宜才能保证输电线路的安全、稳定运行，才能提高电网运行的可靠性。
（2）违章建筑造成输电线路的故障影响电网运行的可靠性。在许多的乡村，由于安全性意识的薄弱和管理的不足，许多的违规建筑建在输电线路的下方，使输电线路与地面之间的安全距离减少，当遇到下雪冰雹等恶劣天气时，容易发生由于瞬间短路而引起跳闸等事故。此外，在施工过程中建筑触及线路也会造成电网安全运行的隐患。
（3）人为故障破坏电网造成电网可靠性降低。电力对人们日常生活的作用不言而喻，可是总有一些不法分子为了追求一点利益，盗取输电线路和电力设置装置，当作废品谋取一些小的利润，给电网的安全性和可靠性造成重大影响，严重影响了人民的生产生活，给国家造成了巨大的损失。因此，输电线路被破坏是影响电网可靠性运行的一个重要因素。
2.电网自身客观因素影响电网运行可靠性
（1）元件可靠性的高低是影响电网运行可靠性的重要因素。电网由一个个元件有机的组成，因此元件的可靠性是电网运行可靠性的根本和基础。电网中元件的逐步老化，负荷的随机波动使系统中的参数超越其可靠性约束，同时计算机软硬件系统、信息通信系统等的老化，会引起控制、保护误动，这些都是影响电网运行可靠性的关键因素。
（2）系统运行状态的变化对电网运行可靠性的影响。系统运行可靠性的降低直接表现是发生各种扰动之后的系统运行状态的转变，主要表现在两个方面，一是负荷的变化，发电机组出力和补偿装置出力的波动，引起了系统运行点的变化，进而引起了网络潮流的变化。二是继电保护装置的误动、拒动，人为的误操作；自然灾害引起的设备缺失等原因造成系统的潮流进行重新分配，进而对电网运行可靠性造成影响。
二、常用的可靠性评估方法
电网运行的可靠性评估方法主要是统计法、解析法、模拟法和基于人工智能的可靠性评估方法。[2-9]
1.统计法
早期的电网运行可靠性主要是基于历史统计数据来计算电网运行可靠性，根据收集的历史统计资料，通过对数据进行处理，进行拟合得到一些经验公式，在此基础上，根据这些公式预估得到系统元件的可靠性指标，然后按照类似的方法，得到整个系统的运行可靠性指标。但是这种方法的缺点是随着电网规模的不断扩大，电网运行的可靠性指标结果与实际的偏差较大。
2.解析法
解析法主要是事故枚举法，这种方法通过逐个考察某类事件的所有的可能情况，通过归纳推理得到事物的可靠性。这种可靠性评估方法在电网规模较小的情况下，同时只考虑电网中发生的单一故障时，事故枚举法具有很高的精确度；但是当电网的规模较大，且需要考虑电网中可能发生的多处故障时，基于事故枚举法的解析法效果较差，计算结构误差较大。
3.模拟法
模拟法是电网运行可靠性的另外一种评估方法，这种方法在小规模电网中得到了普遍的应用，但是当电网规模发生增长时，则不能准确得到系统可靠的实际结果。
4.基于网络理论的解析法
近年来，基于复杂网络理论的电网运行可靠性评估新方法开始得到应用，主要有自组织临界理论、OPA模型可靠性评估方法、集群分布式模型方法、分形理论和混沌理论等可靠性评估方法。但是，由于实际的电网比较复杂，要模拟各种可靠性评估方法中的全部性质还很困难，因此限制了这些基于网络理论解析方法的实际应用。
5.基于人工智能的可靠性评估方法
学者们尝试将人工智能方法引入到可靠性分析领域，主要有专家系统和人工神经网络电网运行可靠性评估方法。
基于专家系统的可靠性评估方法的关键在于知识的获取和规则的匹配，通过自治的和智能的交互作用，多智能系统可以实现广域控制，协同实现全局目标。基于人工神经网络的可靠性评估方法的一个优势在于其能考虑网络结构的变化，但是由于人工神经网络在训练的过程中需要花费大量的计算时间，因此限制了该种方法在线中的实际应用。 三、提高可靠性运行的措施[5-10]
1.加强输电线路安全运行管理以提高电网运行可靠性
输电线路及其周围环境对输电线路及其电网运行可靠性具有重要作用，而加强输电线路的安全运行管理是提高电网安全运行的一个重要手段。为了加强输电线路的管理，需要在电力线路的建设过程中严格执行各项规章制度，严格按照各项要求进行建设，统筹安排，因地制宜的选择线路建设的路线和线路塔基的设计。杜绝电力线路建设过程中的随心所欲，降低要求、各行其是和不重视的工作作风，只有按照按章执行、严格把关的态度才能把电力安全生产搞好，才能从本质上提高电网运行的可靠性。
2.加强设备状态的正常运行以提高电网运行可靠性
保证设备的运行状态处于其安全运行的约束条件内，保证输电线路的安全稳定运行。根据线路路段的实际情况，将线路换为不同的区段加以管理。在此基础上，通过开展设备的状态检修计划，组织检修人员定期对线路进行巡视和检修。在巡视的过程中，对特殊线路或者设备要有针对性的进行检查、实验，及时的分析和总结线路或者设备的现状和可能存在的隐患和问题；对发现的隐患和问题要及时的进行检修。在检修的过程中，要做到认真对待，重视线路或者设备可能存在的每一个问题，及时的总结设备的运行经验，分析其发生的原因、发展过程和规律，及时的提出一些相应的防范措施。
3.提高电网运行人员的专业素质以提高电网运行可靠性
可靠性水平是电网运行状况的一项综合评价指标，反映了电网运行和电网管理者的水平，同时也是电网企业经济利益的直接决定性因素，因此必须制定必要的考核标准，完善管理体系，落实考核制定。
4.提高设备的健康水平，降低故障发生率以提高电网运行可靠性
不断更新设备，提高设备运行的可靠性。随着科技的不断进步，电力系统的设备也在不断的更新，对旧的设备进行实时监测或者采用新的高科技设备取代旧的设备能有效降低设备的故障率，提高设备运行的安全性和可靠性，提高电网运行的可靠性水平。同时，要加强设备的运行维护工作，提高设备的运行健康水平，以保证供电的可靠性和连续性，进而提高电网运行的可靠性水平。
总之，开展电力系统运行可靠性的研究对保证系统安全可靠运行具有重大意义。
参考文献：
[1]郭永基.电力系统可靠性分析[M].北京：清华大学出版社，2003.
[2]霍利民，朱永利，范高锋，等.一种基于贝叶斯网络的电力系统可靠性评估新方法[J].电力系统自动化，2003，27（5）：36-40.
[3]谢昱晔.电力系统及其发输电组合系统可靠性评估[J].四川电力技术，2005，（5）：51-53.
[4]郭永基.电力系统及电力设备的可靠性[J].电力系统自动化，2001，
25（17）：53-56.
[5]鲁宗相，郭永基.水电站电气主接线可靠性评估[J].电力及统自动化，
2001，25（18）：16-27.
[6]程林，何剑，孙元章.线路实时可靠性模型参数对电网运行可靠性评估的影响[J].电网技术，2006，30（13）：8-13.
[7][加]李文沅.电力系统风险评估模型、方法和应用[M].周家启，卢继平，胡小正，等，译.北京：科学出版社，2006.
[8]史慧杰，葛斐，丁明，等.输电网络运行风险的在线评估[J].电网技术，2005，29（6）：43-48.
[9]王成亮，赵渊，周家启，等.基于日发电计划的电力系统运行风险概率评估[J].电力系统自动化，2008，32（4）：6-10.
[10]郑望其，程林，孙元章.2005年南方电网可靠性充裕度评估[J].电网技术，2004，28（19）：5-8.
（责任编辑：孙晴）
关键词：电力系统；运行可靠性；评估方法；提高措施
作者简介：李大鹏（1973-），男，河南洛阳人，河南省电力公司洛阳供电公司，高级工程师；高军委（1965-），男，河南洛阳人，河南省电力公司洛阳供电公司，工程师。（河南 洛阳 471003）
中图分类号：F273?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）30-0094-02
随着电力系统向着高等级、高容量和互联电网的发展，电力系统的运行安全性和可靠性问题日益突出。[1-3]美加大停电事故后世界各国发生了多起严重的停电事故，严重影响了日常的生产和生活，造成了巨大的经济损失。为了确保电网运行的稳定和安全，人们对电力系统运行可靠性的认识提高到了一个新的高度，将电网的运行可靠性提高到了国家安全的战略层面上，并作为电网运行首要考虑的因素。[4-6]
在此背景下，本文对电网运行可靠性的影响因素，电网运行的可靠性计算方法和提高电网运行可靠性的方法进行了研究，系统的论述了上述三个方面在国内外研究的进展情况，为广大电网运行工作人员提供了指导和借鉴作用。
一、电网运行可靠性的影响因素
电网运行可靠性的影响因素主要可以分为两个方面，[7-10]一是电网设计和运行过程中人的因素，二是电网运行过程中元件的老化和系统运行方式的变化等客观原因引起运行可靠性改变的因素。
1.人为因素影响电网运行可靠性
（1）输电线路塔基设计的好坏直接影响电网运行的可靠性。在电网输电线路的建设周期中，塔基的建设时间占整个线路建设时间的一半以上，其设计的好坏，直接影响到线路的安全性，因此塔基的设计与施工，对电网的运行可靠性息息相关。而且塔基的假设跨度大，会遇到不同的地质条件，需要对塔基在不同的地质条件进行逐个设计。因此，输电系统设计需要结合实际的地质条件，因地制宜才能保证输电线路的安全、稳定运行，才能提高电网运行的可靠性。
（2）违章建筑造成输电线路的故障影响电网运行的可靠性。在许多的乡村，由于安全性意识的薄弱和管理的不足，许多的违规建筑建在输电线路的下方，使输电线路与地面之间的安全距离减少，当遇到下雪冰雹等恶劣天气时，容易发生由于瞬间短路而引起跳闸等事故。此外，在施工过程中建筑触及线路也会造成电网安全运行的隐患。
（3）人为故障破坏电网造成电网可靠性降低。电力对人们日常生活的作用不言而喻，可是总有一些不法分子为了追求一点利益，盗取输电线路和电力设置装置，当作废品谋取一些小的利润，给电网的安全性和可靠性造成重大影响，严重影响了人民的生产生活，给国家造成了巨大的损失。因此，输电线路被破坏是影响电网可靠性运行的一个重要因素。
2.电网自身客观因素影响电网运行可靠性
（1）元件可靠性的高低是影响电网运行可靠性的重要因素。电网由一个个元件有机的组成，因此元件的可靠性是电网运行可靠性的根本和基础。电网中元件的逐步老化，负荷的随机波动使系统中的参数超越其可靠性约束，同时计算机软硬件系统、信息通信系统等的老化，会引起控制、保护误动，这些都是影响电网运行可靠性的关键因素。
（2）系统运行状态的变化对电网运行可靠性的影响。系统运行可靠性的降低直接表现是发生各种扰动之后的系统运行状态的转变，主要表现在两个方面，一是负荷的变化，发电机组出力和补偿装置出力的波动，引起了系统运行点的变化，进而引起了网络潮流的变化。二是继电保护装置的误动、拒动，人为的误操作；自然灾害引起的设备缺失等原因造成系统的潮流进行重新分配，进而对电网运行可靠性造成影响。
二、常用的可靠性评估方法
电网运行的可靠性评估方法主要是统计法、解析法、模拟法和基于人工智能的可靠性评估方法。[2-9]
1.统计法
早期的电网运行可靠性主要是基于历史统计数据来计算电网运行可靠性，根据收集的历史统计资料，通过对数据进行处理，进行拟合得到一些经验公式，在此基础上，根据这些公式预估得到系统元件的可靠性指标，然后按照类似的方法，得到整个系统的运行可靠性指标。但是这种方法的缺点是随着电网规模的不断扩大，电网运行的可靠性指标结果与实际的偏差较大。
2.解析法
解析法主要是事故枚举法，这种方法通过逐个考察某类事件的所有的可能情况，通过归纳推理得到事物的可靠性。这种可靠性评估方法在电网规模较小的情况下，同时只考虑电网中发生的单一故障时，事故枚举法具有很高的精确度；但是当电网的规模较大，且需要考虑电网中可能发生的多处故障时，基于事故枚举法的解析法效果较差，计算结构误差较大。
3.模拟法
模拟法是电网运行可靠性的另外一种评估方法，这种方法在小规模电网中得到了普遍的应用，但是当电网规模发生增长时，则不能准确得到系统可靠的实际结果。
4.基于网络理论的解析法
近年来，基于复杂网络理论的电网运行可靠性评估新方法开始得到应用，主要有自组织临界理论、OPA模型可靠性评估方法、集群分布式模型方法、分形理论和混沌理论等可靠性评估方法。但是，由于实际的电网比较复杂，要模拟各种可靠性评估方法中的全部性质还很困难，因此限制了这些基于网络理论解析方法的实际应用。
5.基于人工智能的可靠性评估方法
学者们尝试将人工智能方法引入到可靠性分析领域，主要有专家系统和人工神经网络电网运行可靠性评估方法。
基于专家系统的可靠性评估方法的关键在于知识的获取和规则的匹配，通过自治的和智能的交互作用，多智能系统可以实现广域控制，协同实现全局目标。基于人工神经网络的可靠性评估方法的一个优势在于其能考虑网络结构的变化，但是由于人工神经网络在训练的过程中需要花费大量的计算时间，因此限制了该种方法在线中的实际应用。 三、提高可靠性运行的措施[5-10]
1.加强输电线路安全运行管理以提高电网运行可靠性
输电线路及其周围环境对输电线路及其电网运行可靠性具有重要作用，而加强输电线路的安全运行管理是提高电网安全运行的一个重要手段。为了加强输电线路的管理，需要在电力线路的建设过程中严格执行各项规章制度，严格按照各项要求进行建设，统筹安排，因地制宜的选择线路建设的路线和线路塔基的设计。杜绝电力线路建设过程中的随心所欲，降低要求、各行其是和不重视的工作作风，只有按照按章执行、严格把关的态度才能把电力安全生产搞好，才能从本质上提高电网运行的可靠性。
2.加强设备状态的正常运行以提高电网运行可靠性
保证设备的运行状态处于其安全运行的约束条件内，保证输电线路的安全稳定运行。根据线路路段的实际情况，将线路换为不同的区段加以管理。在此基础上，通过开展设备的状态检修计划，组织检修人员定期对线路进行巡视和检修。在巡视的过程中，对特殊线路或者设备要有针对性的进行检查、实验，及时的分析和总结线路或者设备的现状和可能存在的隐患和问题；对发现的隐患和问题要及时的进行检修。在检修的过程中，要做到认真对待，重视线路或者设备可能存在的每一个问题，及时的总结设备的运行经验，分析其发生的原因、发展过程和规律，及时的提出一些相应的防范措施。
3.提高电网运行人员的专业素质以提高电网运行可靠性
可靠性水平是电网运行状况的一项综合评价指标，反映了电网运行和电网管理者的水平，同时也是电网企业经济利益的直接决定性因素，因此必须制定必要的考核标准，完善管理体系，落实考核制定。
4.提高设备的健康水平，降低故障发生率以提高电网运行可靠性
不断更新设备，提高设备运行的可靠性。随着科技的不断进步，电力系统的设备也在不断的更新，对旧的设备进行实时监测或者采用新的高科技设备取代旧的设备能有效降低设备的故障率，提高设备运行的安全性和可靠性，提高电网运行的可靠性水平。同时，要加强设备的运行维护工作，提高设备的运行健康水平，以保证供电的可靠性和连续性，进而提高电网运行的可靠性水平。
总之，开展电力系统运行可靠性的研究对保证系统安全可靠运行具有重大意义。
参考文献：
[1]郭永基.电力系统可靠性分析[M].北京：清华大学出版社，2003.
[2]霍利民，朱永利，范高锋，等.一种基于贝叶斯网络的电力系统可靠性评估新方法[J].电力系统自动化，2003，27（5）：36-40.
[3]谢昱晔.电力系统及其发输电组合系统可靠性评估[J].四川电力技术，2005，（5）：51-53.
[4]郭永基.电力系统及电力设备的可靠性[J].电力系统自动化，2001，
25（17）：53-56.
[5]鲁宗相，郭永基.水电站电气主接线可靠性评估[J].电力及统自动化，
2001，25（18）：16-27.
[6]程林，何剑，孙元章.线路实时可靠性模型参数对电网运行可靠性评估的影响[J].电网技术，2006，30（13）：8-13.
[7][加]李文沅.电力系统风险评估模型、方法和应用[M].周家启，卢继平，胡小正，等，译.北京：科学出版社，2006.
[8]史慧杰，葛斐，丁明，等.输电网络运行风险的在线评估[J].电网技术，2005，29（6）：43-48.
[9]王成亮，赵渊，周家启，等.基于日发电计划的电力系统运行风险概率评估[J].电力系统自动化，2008，32（4）：6-10.
[10]郑望其，程林，孙元章.2005年南方电网可靠性充裕度评估[J].电网技术，2004，28（19）：5-8.
（责任编辑：孙晴）