基于马尔科夫链的电力系统运行可靠性快速评估

毛澍， 张丽*， 谈军， 赵永生， 赵爱华

(1. 国家能源局 电力可靠性管理和工程质量监督中心, 北京 100031；2. 国网电力科学研究院， 江苏 南京 210000； 3. 国网安徽省电力有限公司， 安徽 合肥 230001)

0 引言

近年来，随着我国经济的迅速发展，输电线路建设变得越来越重要。我国的电力系统增长规模巨大，但越来越复杂的输电线路和电力系统造成电力系统运行的可靠性降低[1]。同时由于广泛的地理分布和多变的气象环境都对电力系统可靠性检测带来了很大的困难。因此，通过统计学理论模型，构建一套完整全面的可靠性分析方法对电力企业来说至关重要。我国对此起步较晚，主要开始于上世纪80年代，在1985年成立了电力可靠性管理中心，积极培育输电系统领域的科研成果[2]。电力系统的可靠性分析重点在于对输电线路的可靠性，对于电力线路的可靠性分析多采用故障树分析法、贝叶斯评估法、灰色预测技术和模糊综合评价等方式[3]。为了高效地处理输电线路的问题，采用马尔科夫过程理论，对输电网拓扑结构的线路故障快速响应，解决输电线路连锁故障问题[4]，针对电力系统灵活性差、维护困难的缺点，防御停电的重大事故，保障运行安全。

1 电力系统运行可靠性评估方法

1.1 可靠性概念

可靠性的定义在不同领域有着不同的说法，而对于工业领域来说，通常定义为“设备在规定时间和规定的环境条件下，完成规定功能的概率学意义”。从定义中，可以知道，可靠性是基于时间变量的，可靠性的分布函数设为R(t)，用以表示无故障设备占总体设备的百分率[5]，R的取值范围是0≤R≤1;不可靠性则设为F(t)，由于两者是互补的关系，则满足式(1)。……