电力系统分析习题集(第三章).doc

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1、电力系统分析习题集（第三章）【例3-1】某发电系统有2台发电机组，其容量分别为30MW和40MW，强迫停运率FOR分别为0.04和0.06。试求该发电系统的停运表。【解】发电系统的停运表是指指整个系统各种容量状态的概率表，是由各发电机组的停运表按上节的递推公式求出的。因此，应首先建立各发电机组的停运表。取步长=10MW，可以得到这2台发电机组的停运表，见表3–2和表3-3。表3–230MW发电机组的停运表000.E+010.E+001100.E-010.E+002200.E-010.E+003300.E-010.E-01表3-340MW

2、发电机组的停运表000.E+010.E+001100.E-010.E+002200.E-010.E+003300.E-010.E+004400.E-010.E-01有了各发电机组的停运表后，就可利用递推公式形成发电系统的停运表，如表3–4所示。表3–430MW和40MW发电机组并联后的停运表000.E+010.E+001100.E-010.E+002200.E-010.E+003300.E-010.E-014400.E-010.E-015500.E-020.E+006600.E-020.E+007700.E-020.E-02为了说明计算

3、过程，我们以表3–4中，时，为例介绍递推公式的具体应用。令30MW发电机组为元件，40MW发电机组为元件。则知，因此根据式（3-51）可以写出组合后等效机组在时的累积概率为：将30MW及40MW发电机组停运表中相应的数值代入上式，得对于并联的输电线路或变压器也可以形成其停运表。有了电力系统元件的停运表，就可以简化系统运行可靠性的评估过程。【例3-2】应用蒙特卡洛模拟法对图2.6所示的5节点系统进行可靠性评估。该系统元件的容量与可靠性参数如表3-5和表3-6所示。【解】该系统由5个节点、7条支路组成，共2个发电厂，以标幺值表示的总装机容量

4、11，负荷为7.3。表3-5发电元件可靠性参数发电厂G1发电厂G2可用容量(p.u.)累积概率可用容量(p.u.)累积概率5.04.03.02.01.00.0---1.000.060.040.020.010.01---6.05.04.03.02.01.00.01.000.080.060.040.020.010.01表3-6输电元件可靠性参数支路节点号容量FOR1—22.00.051—32.00.052—32.00.052—45.00.053—55.50.05表中FOR为强迫停运率。根据图3-5所示的流程计算所示系统的可靠性指标。首先，应

5、用蒙特卡洛模拟法抽样系统状态。对每个元件，我们用计算机产生一个随机数，利用此随机数按照3.4.2节的方法确定该设备的状态。表3-7和表3-8给出了某次系统状态选择过程中，对每个元件所生成的随机数及由随机数所确定元件的状态向量。表3-7根据均匀分布随机数所确定的发电厂出力发电厂随机数发电厂可用容量（p.u.）G10.65025.0G20.13256.0表3-8根据均匀分布随机数所确定的支路状态支路节点号1-21-32-32-43-5随机数0.320.20.460.750.017支路故障率0.050.050.050.050.05支路状态运行

6、运行运行运行故障至此，可得到一个系统的抽样状态。首先对该状态下的网络拓扑进行分析，判断系统是否连通。从图2-6中可以看出，在变压器5（支路3-5）故障后，发电厂G2与系统解列，此时系统的可用容量只有发电厂G1的出力5.0p.u.。比较系统的出力和负荷，系统总的发电厂出力5.0p.u.小于系统的总负荷7.3p.u.，系统的有功功率平衡无法满足，因此系统必须切负荷。此时，该状态对可靠性指标有贡献，系统停电1次，切负荷量为2.3p.u.。这样我们就完成了对系统的一次抽样。重新进行抽样，可以得到一个新的系统状态。该状态下，发电厂G1和G2的出力

7、均为5.0p.u.，除支路1-2故障外，其余支路都正常运行。对进行状态评估：1）分析状态下网络的拓扑，判断系统的连通性。从图2-6中可以看出，在输电线路1-2故障后，系统仍然是连通的。2）判断系统的有功功率是否平衡。状态下，系统的有功出力是10.0p.u.，负荷是7.3p.u.，所以系统有功出力大于系统负荷。因此，系统的有功功率平衡可以满足。3）判断支路潮流是否满足支路的传输容量约束。这里应用直流潮流模型计算支路潮流。所计算出的发电厂G1和G2的出力分别为5.0p.u.和2.3p.u.，支路潮流数据如表3-9所示：表3-9支路的传输功率

8、支路节点号1-32-32-43-5传输功率(p.u.）1.6352.3传输容量(p.u.)2255.5是否满足约束满足不满足满足满足从表3-9中可以看到，支路2-3出现过负荷，需进行发电厂出力调整。4）调整