日本東京、美國(guó)有關(guān)電力公司可靠性管理情況

1、日本東京、美國(guó)有關(guān)電力公司可靠性管理情況2000-9-13 0根據(jù)原電力部分別與東京電力公司、美國(guó)田納西流域管理局（TVA）簽訂的定期交流協(xié)議，由安 運(yùn)部魏光耀主任任團(tuán)長(zhǎng)、國(guó)際局張玉新副局長(zhǎng)任副團(tuán)長(zhǎng)的國(guó)家電力公司代表團(tuán)于 已于1998年10月18日至11月7日分別對(duì)上述兩公司進(jìn)行了交流與訪(fǎng)問(wèn)，完成 了今年的定期交流任務(wù)。電力可靠性中心主任黃幼茹參加了交流與訪(fǎng)問(wèn)，現(xiàn)將日 本東京電力公司、美國(guó)有關(guān)電力公司的電力可靠性管理情況報(bào)告如下：一、日本東京電力公司的電力可靠性管理東京電力公司系統(tǒng)運(yùn)行部市田部長(zhǎng)詳細(xì)介紹了東京電力公司發(fā)、輸、供電的可靠管理及其指標(biāo)，其主要內(nèi) 容為以下幾方面：.電源可靠性（1）發(fā)

2、電可靠性和供電預(yù)備力在水力、火力原子能發(fā)電設(shè)備方面，以適當(dāng)?shù)臋z修為前提，并對(duì)電源的計(jì)劃外停電、江河的缺水，引起輸 電功率變化等予以充分考慮之后，確保預(yù)測(cè)需求為目標(biāo)的電源可靠性。因此裝機(jī)容量略多于需求的容量， 在預(yù)測(cè)的需求變化和電源的計(jì)劃外停電時(shí)，提供無(wú)供應(yīng)障礙的穩(wěn)定電源。這種余量設(shè)備，他們稱(chēng)為供電預(yù) 備力。（2）電源設(shè)備的計(jì)劃外停機(jī)率電源設(shè)備即使發(fā)生計(jì)劃外停運(yùn)，水源缺水及需求變化等，為了維持穩(wěn)定的電力供應(yīng)，應(yīng)該保證事先預(yù)測(cè)的 供應(yīng)力余量（供電預(yù)備力），這一不可缺少的余量受電源的計(jì)劃外停止率的大小控制。日本國(guó)的計(jì)劃外停止率，經(jīng)長(zhǎng)期的調(diào)查，大致情況如下：水力（規(guī)模較大的抽水蓄能電站）0-5%火力、

3、原子能電站2-5%此外日本的火力發(fā)電廠(chǎng)還采用可利用率公式表示發(fā)電的可靠性這也就是我國(guó)引用的可用率指標(biāo)。 日本及國(guó)外諸國(guó)可用率一般都以8081%推移（30萬(wàn)100萬(wàn)kW的火電機(jī)組，可用率（AF） 為80.6 %。但日本與國(guó)外諸國(guó)相比有以下特征：計(jì)劃停止率高：日本為17%，國(guó)外諸國(guó)平均為12%；計(jì)劃外停止率低：日本為2%，國(guó)外諸國(guó)平均為7%。（計(jì)劃?rùn)z修天數(shù)就60萬(wàn)機(jī)組來(lái)講大約為兩個(gè)多月，比我國(guó)60萬(wàn)機(jī)組安 排的時(shí)間長(zhǎng)）。（3）電力不足概率（LoLp ）的定義：日本東京電力與美國(guó)等西方國(guó)家一樣，一般以電力不足的概率（LoLp）來(lái)表示電源供電的可靠性。 這是表示電源供電能力低于需求的能力。其求解的公式

4、為：LoLp =ESk（S=Lk）-Dk（DLk）其中Sk（S=Lk）為供電能力為某負(fù)載級(jí)別LK的概率Dk（DLk）為需求超過(guò)某負(fù)載級(jí)別LK的概率通常LoLp以一年為單位，將上述公式的DK天數(shù)，并多以供電預(yù)測(cè)不足天數(shù)（天/ 年）來(lái)表示。（4）電源供電可靠性目標(biāo)和必須預(yù)備力為滿(mǎn)足電源供電可靠性目標(biāo)，算出所需供電能力及制定電源開(kāi)發(fā)計(jì)劃。在日本歷年來(lái)最大需求的8月， 采用的電源供電預(yù)測(cè)不足天數(shù)為0.3日/月。以L(fǎng)oLp的計(jì)算，并將需求調(diào)整合同 而引起的負(fù)載限制等緊急情況時(shí)的運(yùn)用對(duì)策考慮進(jìn)去，實(shí)際上日本電源供電可靠 性已達(dá)到2030年約發(fā)生一次供電不足的水平，即LoLp為2030年發(fā)生一次。圖1表示了

5、預(yù)測(cè)不足天數(shù)與供電預(yù)備力的關(guān)系。為滿(mǎn)足可靠性指標(biāo)，所需的預(yù)備力，將需求變化部分考慮進(jìn)去，約以810%來(lái)制定電源開(kāi)發(fā)計(jì)劃。（5）設(shè)備率：計(jì)算電源開(kāi)發(fā)計(jì)劃中的目標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)，除了上述供電預(yù)備力之外，還使用設(shè)備率這一指標(biāo)。設(shè)備率的目標(biāo)近年來(lái)為1.2 1.25左右。10年以后的將來(lái)，考慮到設(shè)備及電源選取址的 不定穩(wěn)性，略增大一些，即為1.251.3。此外，東京電力公司除彩設(shè)備利用率以外，還使用實(shí)效設(shè)備這一指標(biāo)。這一指標(biāo)相當(dāng)于在夏季供電預(yù)備率上加上夏季的修補(bǔ)率。實(shí)效設(shè)備率的目標(biāo)3年后為1.13左右，第六年以后，為1.15+d （需求變化和選址拖 延風(fēng)險(xiǎn)對(duì)應(yīng)部分）。日本的電力部門(mén)對(duì)電源開(kāi)發(fā)計(jì)劃每年都予以審議，

6、以建設(shè)能維持供電可靠性指標(biāo)的理想電源設(shè)備。.輸電系統(tǒng)可靠性（1）電源輸電系統(tǒng)可靠性：為確保電源輸電系統(tǒng)可靠性，日本電力部門(mén)主要遵循以下幾個(gè)方面的原則：1）電源輸電端總長(zhǎng)度：在所需輸電容量無(wú)法獲得穩(wěn)定的電力時(shí)，架設(shè)新的輸電線(xiàn)路，增設(shè)中途開(kāi)關(guān)等，并用超速應(yīng)激磁PASS、 PSVR等對(duì)策。在考慮開(kāi)關(guān)站時(shí)，將這一位置與將來(lái)作為滿(mǎn)足周?chē)枰墓╇姄?jù)點(diǎn)之間的關(guān)系等也考慮進(jìn)去。2）選擇電源輸電線(xiàn)的輸電方式：綜合考慮輸電線(xiàn)的事故發(fā)生率，即使在發(fā)生事故時(shí)電力受限制，但頻率變化等系統(tǒng)所發(fā)生的影響在容許范圍內(nèi)。而且對(duì)發(fā)電廠(chǎng)的安全也不會(huì)造成妨礙的情況下，適合采用省略發(fā)電廠(chǎng)母線(xiàn)的輸電方式。目前日本較多采用如下方式：抽水

7、蓄能發(fā)電廠(chǎng)：使用機(jī)組輸電方式火力發(fā)電廠(chǎng)：一般適合機(jī)組輸電方式原子能發(fā)電廠(chǎng)：原則上設(shè)置母線(xiàn)大容量抽水蓄能、火力、原子能電站的輸電方式：原則上適合使用500KV直接升壓方式。但 275kV以下電壓輸電更為有利的場(chǎng)合除外。對(duì)應(yīng)發(fā)電廠(chǎng)周?chē)牡赜蛐枨?，如由該發(fā)電廠(chǎng)直接供應(yīng)更為有利時(shí)，設(shè)置與需求相當(dāng)?shù)牡赜蚬╇娪米儔浩?。為了順利推?dòng)電源的有效利用和廣域運(yùn)營(yíng)，充實(shí)與其他電力公司的連接系統(tǒng)的配備。3）東京都導(dǎo)入超高壓系統(tǒng)東京都內(nèi)負(fù)荷高度集中，為緩和這一現(xiàn)象，通過(guò)系統(tǒng)構(gòu)成的簡(jiǎn)化，大容量化及采用縮小型設(shè)備等，促進(jìn) 建設(shè)有效的、可靠性的設(shè)備，并在外圍系統(tǒng)的不同據(jù)點(diǎn)處，導(dǎo)入多回路的275kV系統(tǒng)，構(gòu)成相關(guān)聯(lián) 結(jié)的275

8、kV地下輸電系統(tǒng)，而且，作為未來(lái)的構(gòu)想，還將導(dǎo)入大容量的500kV輸 電線(xiàn)路，以適應(yīng)長(zhǎng)期性的需求增長(zhǎng)。東京都輸電系統(tǒng)的供電可靠性方案，如下所述：（1）不使單一設(shè)備事故（變壓器一臺(tái)，輸電線(xiàn)一回等的事故）發(fā)生供電障礙，即 N-1原則。（2）在275kV系統(tǒng)方面，應(yīng)作到即使出現(xiàn)發(fā)生率極低的二重設(shè)備故障（二臺(tái)變壓 器，二條輸電線(xiàn)路，二個(gè)變電站同時(shí)發(fā)生故障），在系統(tǒng)切換后能解除供電障礙， 而且不會(huì)發(fā)生長(zhǎng)期的供電障礙。（3）對(duì)275kV地下電線(xiàn)的3回路事故，也應(yīng)能同高架兩回線(xiàn)路事故一樣，通過(guò)系 統(tǒng)切換來(lái)解除供電障礙。.配電系統(tǒng)的供電可靠性為確保配電系統(tǒng)供電可靠性，東京電力公司除了有十分強(qiáng)的配電網(wǎng)絡(luò)外還采用

9、了以下對(duì)策：安裝放電夾在固定電線(xiàn)的絕緣子上設(shè)置放電角（放電夾），發(fā)生打雷等異?，F(xiàn)象時(shí)，從此處放電，而不經(jīng)電線(xiàn)放電， 以防止引起絕緣電線(xiàn)斷線(xiàn)。原理與輸電線(xiàn)上使用角型避雷器相同。由此杜絕了斷線(xiàn)現(xiàn)象，大幅度降低了停 電時(shí)間。電線(xiàn)的絕緣包覆化在60年代中期，日本的高架電線(xiàn)大部分是裸線(xiàn)。為了防止樹(shù)木和小動(dòng)物等接觸引 起的配電事故，以及作業(yè)人員等接近電線(xiàn)因觸電而造成人員的傷亡事故，現(xiàn)已全 部采用絕緣導(dǎo)線(xiàn)。電桿上開(kāi)關(guān)的無(wú)油化在60年代中期，電桿上都是油開(kāi)關(guān)，為避免雷擊及油的絕緣劣化引起內(nèi)部短路而 招致公共災(zāi)害，現(xiàn)已全部采用真空開(kāi)關(guān)和空氣開(kāi)關(guān)。配電線(xiàn)路電纜化：（即地中化率）東京都到1997年，配電線(xiàn)路電纜化率已達(dá)到83.9%開(kāi)發(fā)不停電施工法：