1大电力系统可靠性评估软件包(BESRE-TH)

1.1成果简介

大电力系统可靠性评估软件包（Bulk Electricity System Reliability Evaluation -- Tsinghua, BESRE-TH）是清华大学开发的用于评估复杂电网的可靠性的分析软件，主要功能模块包括：

l          发输电合成系统可靠性评估软件

l          发输电合成系统元件可靠性灵敏度分析软件

l          发电系统可靠性评估软件

l          可靠性和经济性协调分析

该软件采用面向对象方法，在Visual C++6.0下开发，基于可靠性数据库，适用于大规模中高压电力系统的可靠性、经济性评估，为系统规划和运行人员提供定量的科学依据。

1.2软件特点

（1）系统可靠性评估软件

发输电合成系统可靠性评估软件的主要目标是评估合成系统向供电点供应电力和电量的能力。由于考虑到所有的单重、多重故障，可以提高计算结果的精度；采用查找双重故障加速表评估多重故障可以大幅度地提高评估的速度，节省了计算时间。本软件计算的可靠性指标包括：电力系统供电中断指数、电力系统能量切除指数、电力系统平均负荷切除值、负荷点平均切负荷次数、负荷点平均负荷切除值、负荷点平均能量切除值、负荷点平均切负荷持续时间等七个。

（2）系统可靠性灵敏度分析软件

发输电合成系统可靠性灵敏度分析软件的主要目标是获得改善系统可靠性指标的措施。软件以大电力系统评估软件评估结果为基础，分析单一元件（发电机、线路、变压器、电抗器、电容器等）的可靠性参数（故障率和修复率）对系统可靠性指标的影响程度，从而获得系统元件可靠性灵敏度指标，对提高系统可靠性指标提出改进措施。

（3）发电系统可靠性评估软件

发电系统可靠性评估软件的主要目标是确定电力系统为保证充足的电力供应所需的发电容量。软件故障用递推算法建立概率表，加快计算速度；用等风险度法处理计划检修；负荷模型分别采用两级日负荷模型和小时日负荷模型。主要功能为建立故障概率表、计算可靠性指标，包括LOLP、EENS、F&D和SM等，提出计划检修的排定建议。

（4）可靠性和经济性的协调分析

可靠性和经济性协调分析的目标是在寻求可靠性合理的前提下经济性最优的规划、运行方案。运用产电比方法，通过年最小费用分析对多种方案进行优化排序，提供用户进行规划、运行决策的基础信息。

1.3技术指标

（1）采用面向对象的软件设计方法，用Visual C++6.0语言编制，结构清晰，可移植性强；

（2）适用于WindowsNT/98/2000/XP/2003系列操作系统，人机界面友好，输入输出便捷；

（3）可靠性数据库后台建立用Microsoft Access97/2000，前台界面用Visual C++6.0实现，可扩充性和可维护性强。

基本使用环境要求：

计算机硬件配置：Pentium 200MMX及以上CPU，64M及以上内存的各种微机。推荐运行配电系统可靠性评估软件采用Pentium III 350及以上CPU、128M及以上内存。

软件环境：计算机需配备中文Windows98/2000/XP/2003操作系统以支持汉字环境，还需配有Access97/2000/XP/2003数据库软件。

1.4应用说明

本软件已应用于东北与华北联网可行性研究，田湾核电站外电网可靠性评估、秦山核电站（一期）外电网可靠性评估等实际工程项目中，软件的可用性得到了较好的证明。

通过软件的计算分析，可获得对目标电网的可靠性水平的综合评价指标，并通过灵敏度分析对网络的薄弱环节进行辨识，从而对电网整改、运行提出建议措施。

本软件的推广应用前景良好，各个大区电网以及全国联网均可采用本软件进行综合方案优化分析。

2地区电网可靠性评估（DSRE-TH）软件

2.1成果简介

配电系统可靠性评估软件（Distribution System Reliability Evaluation－Tsinghua，DSRE-TH）采用面向对象方法，在Visual C++6.0下开发，基于可靠性数据库，适用于大规模配电系统可靠性、经济性评估，并可对系统运行状态进行分析，为系统规划和运行人员提供定量的科学依据。目前的最新版本是2.0。

软件功能：

该软件既可以对辐射状配电系统进行可靠性评估，还可以对环网等复杂的配电系统进行可靠性评估。可靠性评估以故障影响分析法为基础，考虑了故障后的潮流及电压约束；潮流分析采用快速分解法；经济分析采用成本/效益分析法。在有关技术规范指导下，运用可靠性数学方法对配电网可靠性进行定量计算，具体包括如下功能：

大规模配电系统可靠性评价。它可以计算出配网负荷点的各种可靠性指标和全系统的可靠性指标：

l          负荷点i的平均故障率（次/年）

l          负荷点i的平均停运持续时间（小时/次）

l          负荷点i的年平均停运时间（小时/年）

l          负荷点i由于系统故障引起的评价断开负荷L（MW）

l          负荷点i由于系统故障引起的平均电量不足E（kWh）

l          系统平均停电频率指标SAIFI（次/用户·年）

l          用户平均停电频率指标CAIFI（次/停电用户·年）

l          系统平均停电持续时间指标SAIDI（小时/用户·年）

l          用户平均停电持续时间指标CAIDI（小时/停电用户·年）

l          平均供电可用率指标ASAI

l          平均供电不可用率指标ASUI

l          电力不足指标ENS（MW）

l          平均电力不足指标AENS（MW/用户）

l          平均用户削减指标ACCI（MW/停电用户）

l          配电系统潮流分析和稳态故障计算

l          配电系统电压水平和功率损耗计算

l          配电系统可靠性经济分析

l          配电系统可靠性数据库

该软件适用于各种类型的地区电网以及大中型企业的区域电网的可靠性评估和分析。在对现有配电网的可靠性进行定量评估的基础上，分析研究配电网的薄弱环节和可用的补救手段，为提高配电网可靠性提供综合解决方案。

2.2技术指标

（1）采用面向对象的软件设计方法，用Visual C++6.0语言编制，结构清晰，可移植性强；

（2）适用于WindowsNT/98/2000/XP/2003系列操作系统，人机界面友好，输入输出便捷；

（3）可靠性数据库后台建立用Microsoft Access97/2000，前台界面用Visual C++6.0实现，可扩充性和可维护性强。

基本使用环境要求：

计算机硬件配置：Pentium 200MMX及以上CPU，64M及以上内存的各种微机。推荐运行配电系统可靠性评估软件采用Pentium III 350及以上CPU、128M及以上内存。

软件环境：计算机需配备中文Windows98/2000/XP/2003操作系统以支持汉字环境，还需配有Access97/2000/XP/2003数据库软件。

2.3应用说明

本软件已应用于天津城南配电网、燕山石化地区电网等配电网的可靠性分析研究，获得了良好的效果。

以燕山石化地区电网可靠性研究为例，北京燕山石油化工有限公司是隶属于中国石化集团公司的特大型石油化工联合企业，其区域供电网是由两个220kV变电站及其110kV、35kV、10kV和6kV变电站（所）及相应的架空输电线和电缆组成。化工企业的连续生产特点对电网的可靠性，尤其是供电连续性指标提出非常高的要求。电网的安全稳定持续运行，是整个生产顺利进行的基本保障。本项目的目标是通过一系列的可靠性定量计算分析，了解燕山石化电网的可靠性水平现状，为下一步的电网改造工作提供指导性建议。研究结果表明，经过多年运行后，运行可靠性水平已经大大低于最初的设计标准，电网可靠性迫切需要提高。而且，通过定量的比较分析，从变电站主接线、配电网和架空线防雷三个方面提出了具体的改进措施建议。

2.4效益分析

本软件的推广应用前景良好。各个地区电网以及各类大中型企业电网的改造分析中均可采用本软件进行综合方案优化分析。对企业而言，电网可靠性的提高会直接带来成本的降低，经济效益巨大，市场前景看好。

3电气主接线可靠性评估（SSRE-TH）软件

3.1成果简介

发电厂及变电所电气主接线可靠性评估软件（SSRE-TH，Station and Substation Reliability Evaluation, Tsinghua University）是由清华大学开发的基于PC机和Windows系列操作平台的软件，用于水电站/变电所电气主接线可靠性的评估。目前的最新版本是3.0。

该软件能够对水电站的各种电气主接线方案进行可靠性及经济性评估；同时，通过计算条件的改变，也能够对变电站的电气主接线进行可靠性及经济性评估。在有关技术规范指导下，运用可靠性数学方法对电气主接线可靠性进行定量计算，具体包括两项功能：（1）计算得到电气主接线在各种运行、检修和元件故障组合状态下的停电容量、频次、时间及停电损失等指标；（2）进行电气主接线方案的技术经济综合评价，为主接线方案决策提供辅助信息。

3.2技术指标

用该软件评估主接线的可靠性，可以得到如下判据的负荷点、电源点可靠性指标和系统可靠性指标。

l          任一回（进、出）线路发生故障停运

l          任二回（进、出）线路发生故障停运

l          用户输入指定的任意组合的高阶故障停运

l          全厂发生故障

可靠性指标涵盖了连续性、充裕度、安全性三方面的指标，包括各种状态下的故障概率、故障频率、故障平均停电时间、期望故障受阻电力、期望故障受阻电能。

3.3应用说明

该软件适用于110KV及以上大中型电厂/变电所电气主接线设计中的方案比较，局部接线比较和主设备的选型比较。也可用于已经投运的电厂/变电所的可靠性定量评估，为运行调度，计划检修安排等提供辅助决策信息。

本软件的用户反馈该软件为设计研究人员的主接线设计工作提供了良好的辅助决策工具。

3.4合作方式

商谈。

4联系方式

清华大学科技处

联系人：程为民　　联系电话：010-62782104-135

邮箱：chengwm@tsinghua.edu.cn

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