【摘要】：隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及能源需求的日益增加,核電由于運(yùn)行成本低、產(chǎn)生溫室效應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn),在發(fā)電系統(tǒng)中所占比重逐漸提高。核電機(jī)組并入電網(wǎng)運(yùn)行時(shí),二者之間將有較為嚴(yán)重的交互作用。:頻率和電壓是電網(wǎng)影響核電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的主要方式。由于核電機(jī)組容量較大、核能安全性高、核島對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)敏感,核電機(jī)組的正常運(yùn)行與否將直接影響電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性,因此,對(duì)核電機(jī)組的可靠性進(jìn)行評(píng)估具有重要意義。然而,傳統(tǒng)的核電機(jī)組停運(yùn)概率模型僅是基于歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)給出其平均停運(yùn)概率,沒有充分考慮電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)變化對(duì)核電機(jī)組發(fā)生停運(yùn)的影響。同時(shí),在運(yùn)行的核電機(jī)組數(shù)量遠(yuǎn)小于常規(guī)火電機(jī)組,且由于保密等原因,核電機(jī)組缺乏甚至沒有停運(yùn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),在小樣本情況下以大數(shù)定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典電力設(shè)備可靠性評(píng)估方法不再適用。因此,研究一種既可計(jì)及電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)變化同時(shí)考慮停運(yùn)樣本有限性的核電機(jī)組可靠性評(píng)估方法十分迫切。本文首先介紹了精確概率和非精確概率(Imprecise Probability，IP)理論,強(qiáng)調(diào)非精確概率是描述小樣本事件的有效方法,通過區(qū)間概率代替精確的單值概率,以應(yīng)對(duì)因樣本不足導(dǎo)致的電力設(shè)備故障、停運(yùn)概率的不確定性。隨后介紹基于非精確狄利克雷模型(Imprecise Dirichlet Model，IDM)的概率估計(jì)方法,經(jīng)典的電力設(shè)備可靠性模型,并通過IDM估計(jì)含核電網(wǎng)中架空輸電線路、變壓器和發(fā)電機(jī)的非精確故障概率。當(dāng)電網(wǎng)中出現(xiàn)擾動(dòng)或設(shè)備發(fā)生故障時(shí),電網(wǎng)的頻率和電壓發(fā)生變化,可能造成核電機(jī)組切機(jī)停運(yùn)。對(duì)此,本文提出一種計(jì)及電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)的核電機(jī)組非精確停運(yùn)概率模型。模型依據(jù)核電機(jī)組的頻率、電壓保護(hù)特性,分別得到與頻率和機(jī)端電壓相關(guān)的核電機(jī)組停運(yùn)概率的變化曲線,通過N-1故障場(chǎng)景模擬的方式,計(jì)及電網(wǎng)設(shè)備故障的非精確概率及其導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)的概率,疊加機(jī)組故障致其停運(yùn)的概率,估計(jì)得到核電機(jī)組的非精確停運(yùn)概率。本文方法綜合考慮了電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)變化、機(jī)組元件老化、制造缺陷等多種致核電機(jī)組停運(yùn)的因素,同時(shí)停運(yùn)概率的區(qū)間形式可以有效地應(yīng)對(duì)核電機(jī)組停運(yùn)樣本不足的情況,為解決停運(yùn)樣本缺乏情況下的電力設(shè)備可靠性評(píng)估問題提供了新思路。為驗(yàn)證本文方法的有效性和實(shí)用性,本文分別對(duì)改進(jìn)的IEEE 9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和我國(guó)某省實(shí)際500kV電網(wǎng)進(jìn)行算例分析,通過依次仿真架空輸電線路、變壓器和發(fā)電機(jī)的N-1故障,分析各故障場(chǎng)景對(duì)核電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的影響,綜合考慮多種致核電機(jī)組停運(yùn)的內(nèi)外部因素,最終估計(jì)得到更加保守且合理的核電機(jī)組非精確停運(yùn)概率參數(shù)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM623;TM732
【圖文】：

３．５算例分析逡逑３．５．１改進(jìn)的ＩＥＥＥ邋９節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)逡逑改進(jìn)的ＩＥＥＥ邋９節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖３－６所示。改進(jìn)后的系統(tǒng)主要由２臺(tái)逡逑常規(guī)火電機(jī)組，１臺(tái)核電機(jī)組（即圖中的Ｎｕ－Ｇｅｎ），３臺(tái)雙繞組變壓器，以及６逡逑條架空輸電線路組成。其中母線Ａ、Ｂ、Ｃ均并聯(lián)了無功補(bǔ)償裝置。表３－３、３－４、逡逑３－５分別給出了該系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)參數(shù)、線路參數(shù)以及變壓器參數(shù)。進(jìn)行本算例計(jì)算逡逑和仿真所基于的軟件為電力系統(tǒng)分析軟件工具（ＰＳＤ－ＢＰＡ）。逡逑Ｂｕｓｌ邐ＢｕｓＡ邐Ｂｕｓ２逡逑Ｇｅｎｌ邐Ｔ１邐Ｔ２邐Ｇｅｎ２逡逑？－－ＧＤ邐邐邐邐邐ＧＤ—？逡逑－Ｅｉｎ邐￣逡逑丁逡逑Ｌｉｎｅ６邐Ｌｉｎｅ３邋”逡逑ＢｕｓＢ邋—邐－ｊ－邐邋邐－ｊ－邐—邋ＢｕｓＣ逡逑丁邋Ｌｉｎｅ５邐Ｌｉｎｅ４邋丁逡逑Ｂｕｓ３逡逑目Ｔ３逡逑Ｎｕ－Ｇｅｎ逡逑圖３－６改進(jìn)的ＩＥＥＥ邋９節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)接線圖逡逑Ｆｉｇ．３－６邋Ｉｍｐｒｏｖｅｄ邋ｗｉｒｉｎｇ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ＩＥＥＥ邋９－ｎｏｄｅ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑３０逡逑

逡逑以線路Ｌ１為例，０．２ｓ時(shí)設(shè)置其第１回線路發(fā)生三相短路，０．３ｓ時(shí)繼電保護(hù)逡逑動(dòng)作切除該故障回線。仿真過程中核電機(jī)組ＮＧ的頻率偏差變化情況如圖４－２所逡逑示，核電廠ＮＰＰ的母線電壓變化情況如圖４－３所示。逡逑｜邋—邋ＮＧ邋２４邋０￣｜逡逑｜邐｜邐！邐ｊ邐ｆ逡逑：：逡逑：！邋１邋Ａ邋ｉ逡逑ｉｉｉ邐ｒｉ邐邐邐ｒ￣邐ｉ邐ｉ逡逑１邐：！邐｜邐ｍ邐！邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ逡逑ｒ：丨邋ｉ邋ｉ邋ｒ邋ｉ邋—…ｉ逡逑■0－４＂邋；邋？？－？邋？ｆ邐ｔ邐ｔ——？“－ｔ——；？逡逑：！逡逑0ｅ：ｊ邋Ｖ逡逑０６邋ｎ—１邋１邋■邋■邋ｉ邋１一■■■！■■邋＇邋ｉ邋ｉ邋ｉ邋■邋■邋■邋￣■邋ｉ邋ｉ邋■邋■邋■邋ｉ逡逑０邐２邐４邐６邐８邐１０逡逑Ｔｍｅ（ｓｅｃ．）逡逑圖４－２邋Ｌｌ（ｌ）三相短路后核電機(jī)組ＮＧ頻率偏差變化曲線逡逑Ｆｉｇ．４－２邋Ｖａｒｉａｔｉｏｎ邋ｃｕｒｖｅ邋ｏｆ邋ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ邋ｄｅｖｉａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ＮＧ邋ａｆｔｅｒ邋ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ邋ｓｈｏｒｔ邋ｃｉｒｃｕｉｔ邋ｏｆ逡逑Ｌｌ（ｌ）逡逑｜邋—邋ＮＰＰ邋５２５．０邋｜逡逑１２邋ＪＴＺ－逡逑？邋５邐５邐！邐＞邐Ｉ邐ｉ逡逑！邐！邐Ｓ邐ｉ邐ｌ逡逑１邐＾，Ｌ邋，Ｌ邐ＬＬＪｊ逡逑／逡逑：ｌ邋／邐ｉ邐ｉ邐ｉ逡逑０８＿」．Ｊ邋—邐ｉ逡逑ｆ邐：！邐ｉ邐！邐！邐Ｉ邐ｉ逡逑二，．：；逡逑＇邋：ｊ？？？？．．＂＂’．？？？？？？＿．邋邐：邐邐邐’？？？？？．．…１．．一１逡逑－－１邐｜邐丨邐丨邐Ｉ逡逑

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本文編號(hào)：2737005