前 言
本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)國家發(fā)展改革委辦公廳《關(guān)于下達(dá)2004年行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充計(jì)劃的通知》(發(fā)改辦工業(yè)[2004]195l號文)的安排制定的。直流輸電系統(tǒng)可靠性評價是電力可靠性管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)是在《直流輸電系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)評價辦法(暫行)》的基礎(chǔ)上,經(jīng)過幾年的應(yīng)用、修改、完善修編而成的。本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起,代替原國家電力公司《直流輸電系統(tǒng)可靠性統(tǒng)計(jì)評價辦法(暫行)》(國電可[2000]03號)。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A、附錄B、附錄C、附錄D為資料性附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由電力行業(yè)可靠性管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口并負(fù)責(zé)解釋。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:中國電力企業(yè)聯(lián)合會電力可靠性管理中心、南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:胡小正、賈立雄、丁釗、韓偉強(qiáng)、楊澤明、饒宏、林志波、王先開、肖遙、王鵬。
1 范 圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了直流輸電系統(tǒng)可靠性的統(tǒng)計(jì)辦法和評價指標(biāo)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于我國境內(nèi)的所有輸電企業(yè)對直流輸電系統(tǒng)可靠性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、計(jì)算、分析和評價。統(tǒng)計(jì)的范圍從送端變電站的換流變壓器,到受端變電站的換流變壓器和線路,包括送、受端換流變壓器交流側(cè)的交流濾波器、電容補(bǔ)償器,以及相關(guān)的控制和保護(hù)設(shè)備(不包括交流母線)。
2 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
2.1狀態(tài)分類術(shù)語
直流輸電系統(tǒng)自投運(yùn)之日起,作為可靠性的統(tǒng)計(jì)對象,即進(jìn)入使用狀態(tài)。使用狀態(tài)可分為可用狀態(tài)和不可用狀態(tài)。狀態(tài)劃分如圖1(英文縮寫參見附錄A)所示。
注:統(tǒng)計(jì)對象包括直流輸電系統(tǒng)和統(tǒng)計(jì)極。
圖1 直流輸電系統(tǒng)使用狀態(tài)劃分圖
2.1.1 可用 avaliable(A)
統(tǒng)計(jì)對象處于可以輸送電能的狀態(tài)稱為可用??捎糜址譃檫\(yùn)行和備用。
2.1.1.1 運(yùn)行 in service(S)
統(tǒng)計(jì)對象與電網(wǎng)相連接,并處于工作狀態(tài)稱為運(yùn)行。運(yùn)行又分為全額運(yùn)行和降額運(yùn)行。
2.1.1.1.1 全額運(yùn)行 full capacity in service(FCS)
統(tǒng)計(jì)對象處于能按額定容量輸送電能的狀態(tài)。
2.1.1.1.2 降額運(yùn)行 service in derated capacity(SDC)
南于統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)設(shè)備的異常或缺陷導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)對象不能運(yùn)行在額定容量的狀態(tài)。
2.1.1.2 備用 reserve shutdown(R)
統(tǒng)計(jì)對象可用,但沒有投入運(yùn)行的狀態(tài)。
2.1.2 不可用 unavaliable(U)
由于統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)設(shè)備的異?;蛉毕輰?dǎo)致統(tǒng)計(jì)對象不能輸送能量的狀態(tài)。不可用可分為計(jì)劃停運(yùn)和強(qiáng)迫停運(yùn)。
如果是外部交流系統(tǒng)的故障或調(diào)度需要導(dǎo)致直流系統(tǒng)的停運(yùn),在計(jì)算系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)時,不計(jì)算在內(nèi),此時直流輸電系統(tǒng)為備用狀態(tài)。
對于系統(tǒng)而言,不可用指的是兩個極都處于不可用的狀態(tài);對于統(tǒng)計(jì)極而言,不可用指的是該極處于不可用的狀態(tài)。
2.1.2.1 計(jì)劃停運(yùn) scheduled outage(So)
事先有計(jì)劃安排且向調(diào)度申請并由調(diào)度許可的停運(yùn)。
如果計(jì)劃停運(yùn)超出了事先計(jì)劃的時間,超出原計(jì)劃停運(yùn)時間的那部分應(yīng)計(jì)作強(qiáng)迫停運(yùn)時問。
注:事先安排好的計(jì)劃停運(yùn)主要是出于檢修、試驗(yàn)和維修的需要??梢酝七t到低谷負(fù)荷期間,對能量傳輸沒有影響的停運(yùn)也可以歸類為計(jì)劃停運(yùn)。
2.1.2.2 強(qiáng)迫停運(yùn) forced outage(FO)
統(tǒng)計(jì)對象處于不可用而又不是計(jì)劃停運(yùn)的狀態(tài)。
強(qiáng)迫停運(yùn)是由于不期望的設(shè)備問題引起的,如系統(tǒng)故障跳閘、設(shè)備緊急缺陷等必須立即停止運(yùn)行、進(jìn)行處理等情況造成的停運(yùn)。
在某些情況下,在強(qiáng)迫停運(yùn)期間,可以做一些下一次計(jì)劃停運(yùn)期間的檢修工作。
2.1.2.3 雙極停運(yùn) bipolar total outage(BP)
系統(tǒng)兩個極在同一時間由同一原因引起的停運(yùn)。雙極停運(yùn)可分為雙極計(jì)劃停運(yùn)、雙極強(qiáng)迫停運(yùn)。
2.2 容量術(shù)語
2.2.1 額定輸送容量rated transmission capacity(Pm)
統(tǒng)計(jì)對象的設(shè)計(jì)輸送容量。
2.2.2 停運(yùn)容量outage capacity(Po)
在降額運(yùn)行狀態(tài)下,統(tǒng)計(jì)對象無法輸送的那一部分容量。
2.2.3 總輸送電量total transmission energy(TIE)
在統(tǒng)計(jì)期間,統(tǒng)計(jì)對象交換電量的總和。通常以送端的電量作為統(tǒng)計(jì)量。
2.2.4 降額系數(shù)outage derating factor(ODF)
在降額運(yùn)行狀態(tài)下,統(tǒng)計(jì)對象按該次的降額容量折算到統(tǒng)計(jì)對象額定容量的等效系數(shù)。
(2)
式中:
i——統(tǒng)計(jì)對象第i次處于降額停運(yùn)的運(yùn)行狀態(tài);
Poi ——統(tǒng)計(jì)對象第i次處于降額停運(yùn)狀態(tài)下的停運(yùn)容量,MW;
Pm——統(tǒng)計(jì)對象的額定輸送容量,MW。
2.3 時間術(shù)語
2.3.1 統(tǒng)計(jì)期間小時數(shù) period hours(PH)
統(tǒng)計(jì)對象處于使用狀態(tài)下,根據(jù)需要選取統(tǒng)計(jì)期間的小時數(shù)。
2.3.2 可用小時數(shù) available hours(AH)
在統(tǒng)計(jì)期間,統(tǒng)計(jì)對象處于可用狀態(tài)下的小時數(shù)。可用小時數(shù)又分為運(yùn)行小時數(shù)和備用小時數(shù)。
2.3.2.1 運(yùn)行小時數(shù) sevice hours(SH)
在統(tǒng)計(jì)期問,統(tǒng)計(jì)對象處于運(yùn)行狀態(tài)下的小時數(shù)(含降額運(yùn)行小時數(shù))。
2.3.2.2 降額運(yùn)行小時數(shù) service hours for derated capacity(SHDC)
在統(tǒng)計(jì)期間,統(tǒng)計(jì)對象實(shí)際處于降額運(yùn)行狀態(tài)下的小時數(shù)。
2.3.2.3 備用小時數(shù) stand by hours(SBH)
在統(tǒng)計(jì)期間,統(tǒng)計(jì)對象處于備用狀態(tài)下的小時數(shù)。
2.3.3 不可用小時數(shù) unavailable hours(UH)
在統(tǒng)計(jì)期間,統(tǒng)計(jì)對象處于不可用狀態(tài)下的小時數(shù)。不可用小時數(shù)可根據(jù)不可用的原因分為強(qiáng)迫停運(yùn)小時數(shù)(FOH)和計(jì)劃停運(yùn)小時數(shù)(SOH)。
2.3.3.1 計(jì)劃停運(yùn)小時數(shù) scheduled outage hours(SOH)
在統(tǒng)計(jì)期間,統(tǒng)計(jì)對象處于計(jì)劃停運(yùn)狀態(tài)下的小時數(shù)。
2.3.3.2 強(qiáng)迫停運(yùn)小時數(shù) forced outage hours(FOH)
在統(tǒng)計(jì)期間,統(tǒng)計(jì)對象處于強(qiáng)迫停運(yùn)狀態(tài)下的小時數(shù)。
2.3.4 等效停運(yùn)小時數(shù) equivalent outage hours(EOH)
實(shí)際的降額運(yùn)行時問按該次的停運(yùn)容量折算到統(tǒng)計(jì)對象額定容量的等效停運(yùn)時間。
(2)
式中:
i——統(tǒng)計(jì)對象第i次處于降額停運(yùn)的運(yùn)行狀態(tài);
POi——統(tǒng)計(jì)對象第i次處于降額停運(yùn)狀態(tài)下的停運(yùn)容量,MW;
Pm —一統(tǒng)計(jì)對象的額定輸送容量,MW:
DCSHi——統(tǒng)計(jì)對象第i次處于降額停運(yùn)狀態(tài)下的降額運(yùn)行小時數(shù),h。
3 評價指標(biāo)與計(jì)算公式
3.1 能量可用率 energy availability(EA)
在統(tǒng)計(jì)期間,直流輸電系統(tǒng)能夠輸送能量的能力。
(3)
式中:
AH——可用小時數(shù),h;
EOH——降額運(yùn)行等效停運(yùn)小時數(shù),h;
PH——統(tǒng)計(jì)期問小時數(shù),h。
3.2 能量不可用率 energy unavailability(EU)
在統(tǒng)計(jì)期問,由于計(jì)劃停運(yùn)、強(qiáng)迫停運(yùn)或降額運(yùn)行造成的統(tǒng)計(jì)對象輸電能力的降低。
(4)
式中:
UH——不可用小時數(shù),h;
EOH——降額運(yùn)行等效停運(yùn)小時數(shù),h;
PH——統(tǒng)計(jì)期間小時數(shù),h。
能量不可用率又可以根據(jù)停運(yùn)的不同類型分為強(qiáng)迫能量不可用率(FEH)和計(jì)劃能量不可用率(SEU),它們的計(jì)算公式分別如下:
(5)
式中:
FOH——強(qiáng)迫停運(yùn)小時數(shù),h;
SOH——計(jì)劃停運(yùn)小時數(shù),h。
3.3 能量利用率 energy utilization(U)
在統(tǒng)計(jì)期間,統(tǒng)計(jì)對象實(shí)際輸送能量與額定輸送能量的百分比。
(6)
式中:
TTE——總輸送電量,MWh。
3.4 單極計(jì)劃停運(yùn)次數(shù) monopole scheduled outage times(MSOT)
在統(tǒng)計(jì)期間,直流系統(tǒng)發(fā)生單極計(jì)劃停運(yùn)的次數(shù)。
3.5 雙極計(jì)劃停運(yùn)次數(shù) bipole scheduled outage times(BSOT)
在統(tǒng)計(jì)期間,直流系統(tǒng)發(fā)生雙極計(jì)劃停運(yùn)的次數(shù)。
3.6 單極強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù) monopole forced outage times(MFOT)
在統(tǒng)計(jì)期間,直流系統(tǒng)發(fā)生單極強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)。
3.7 雙極強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù) bipole forced outage times(BFOT)
在統(tǒng)計(jì)期間,直流系統(tǒng)發(fā)生雙極強(qiáng)迫停運(yùn)的次數(shù)。
3.8 系統(tǒng)運(yùn)行率 service rate of system(SR)
在統(tǒng)計(jì)期間,直流輸電系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)的概率。
(7)
式中:
SH——運(yùn)行小時數(shù),h;
PH——統(tǒng)計(jì)期間小時數(shù),h。
3.9 系統(tǒng)雙極運(yùn)行率 bipole service rate of system (BSR)
在統(tǒng)計(jì)期間,雙極同時運(yùn)行的概率。
(8)
式中:
DSH——雙極同時運(yùn)行小時數(shù),h;
PH——統(tǒng)計(jì)期間小時數(shù),h。
4 填 表 要 求
4.1 直流輸電系統(tǒng)基本情況表(見表1)
4.2 直流輸電系統(tǒng)基礎(chǔ)事件表(見表2)
4.2.1 事件序號
應(yīng)按事件發(fā)生時間的先后順序填寫“1,2,3……”。
4.2.2 事件發(fā)生極
應(yīng)按照事件發(fā)生所在極填“極1”或“極2”;雙極事件按單極分“極1”和“極2”填寫兩次,開始/閉鎖時間相同,事件原因相同。
4.2.3 事件開始/閉鎖時間
a) 計(jì)劃、強(qiáng)迫停運(yùn)事件,應(yīng)填入被統(tǒng)計(jì)極的閉鎖時刻。
b) 降額停運(yùn)事件,應(yīng)填入被統(tǒng)計(jì)極進(jìn)入降額運(yùn)行的時刻。
4.2.4 事件結(jié)束/解鎖時間
a) 計(jì)劃、強(qiáng)迫停運(yùn)事件,應(yīng)填入工作票結(jié)束的時刻。
b) 降額運(yùn)行事件,應(yīng)填入統(tǒng)計(jì)極能按額定容量運(yùn)行的時刻。
4.2.5 工作票結(jié)束時間
向調(diào)度匯報本側(cè)系統(tǒng)恢復(fù)可用的時間。
4.2.6 降額容量
應(yīng)僅在統(tǒng)計(jì)極處于降額運(yùn)行狀態(tài)時填寫。
降額容量=統(tǒng)計(jì)極額定容量—降額運(yùn)行狀態(tài)的容量(MW)。
例:統(tǒng)計(jì)極額定容量為900MW,由于某個設(shè)備發(fā)生故障降額運(yùn)行在400MW,則停運(yùn)容量為:900-400=500MW。
系統(tǒng)由于調(diào)度原因使統(tǒng)計(jì)極未運(yùn)行在額定容量狀態(tài),應(yīng)按額定容量計(jì)算。
4.3 直流輸電線路保護(hù)動作情況表(見表3)
4.3.1 事件序號
應(yīng)按事件發(fā)生時間的先后順序填寫“1,2,3,……”。
4.3.2 發(fā)生極
應(yīng)填入繼電保護(hù)首先動作的極。
4.3.3 事件發(fā)生的起始時間
應(yīng)填入繼電保護(hù)第一次動作的時間。
4.3.4 事件發(fā)生的終止時間
繼電保護(hù)動作后,如重合成功不應(yīng)填寫。如重啟動不成功,應(yīng)填入人工解鎖的時間。
4.3.5 極電壓
應(yīng)填入繼電保護(hù)動作時整流器(逆變器)直流側(cè)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行電壓。正極填正數(shù),負(fù)極填負(fù)數(shù)。
4.3.6 再啟動極電壓
應(yīng)填入極再啟動的電壓。正極填正數(shù),負(fù)極填負(fù)數(shù)。
4.3.7 再啟動次數(shù)
應(yīng)填入繼電保護(hù)一次動作過程中,極再啟動的次數(shù)。
4.3.8 故障距離
應(yīng)填入繼電保護(hù)測量到的故障點(diǎn)與本站的距離。
4.3.9 備注
應(yīng)簡要描述引起保護(hù)動作的情況,如故障所在的塔號等。