日本东京、美国有关电力公司可靠性管理情况

1、日本东京、美国有关电力公司可靠性管理情况2000-9-13 0根据原电力部分别与东京电力公司、美国田纳西流域管理局（TVA）签订的定期交流协议，由安 运部魏光耀主任任团长、国际局张玉新副局长任副团长的国家电力公司代表团于 已于1998年10月18日至11月7日分别对上述两公司进行了交流与访问，完成 了今年的定期交流任务。电力可靠性中心主任黄幼茹参加了交流与访问，现将日 本东京电力公司、美国有关电力公司的电力可靠性管理情况报告如下：一、日本东京电力公司的电力可靠性管理东京电力公司系统运行部市田部长详细介绍了东京电力公司发、输、供电的可靠管理及其指标，其主要内 容为以下几方面：.电源可靠性（1）发

2、电可靠性和供电预备力在水力、火力原子能发电设备方面，以适当的检修为前提，并对电源的计划外停电、江河的缺水，引起输 电功率变化等予以充分考虑之后，确保预测需求为目标的电源可靠性。因此装机容量略多于需求的容量， 在预测的需求变化和电源的计划外停电时，提供无供应障碍的稳定电源。这种余量设备，他们称为供电预 备力。（2）电源设备的计划外停机率电源设备即使发生计划外停运，水源缺水及需求变化等，为了维持稳定的电力供应，应该保证事先预测的 供应力余量（供电预备力），这一不可缺少的余量受电源的计划外停止率的大小控制。日本国的计划外停止率，经长期的调查，大致情况如下：水力（规模较大的抽水蓄能电站）0-5%火力、

3、原子能电站2-5%此外日本的火力发电厂还采用可利用率公式表示发电的可靠性这也就是我国引用的可用率指标。 日本及国外诸国可用率一般都以8081%推移（30万100万kW的火电机组，可用率（AF） 为80.6 %。但日本与国外诸国相比有以下特征：计划停止率高：日本为17%，国外诸国平均为12%；计划外停止率低：日本为2%，国外诸国平均为7%。（计划检修天数就60万机组来讲大约为两个多月，比我国60万机组安 排的时间长）。（3）电力不足概率（LoLp ）的定义：日本东京电力与美国等西方国家一样，一般以电力不足的概率（LoLp）来表示电源供电的可靠性。 这是表示电源供电能力低于需求的能力。其求解的公式

4、为：LoLp =ESk（S=Lk）-Dk（DLk）其中Sk（S=Lk）为供电能力为某负载级别LK的概率Dk（DLk）为需求超过某负载级别LK的概率通常LoLp以一年为单位，将上述公式的DK天数，并多以供电预测不足天数（天/ 年）来表示。（4）电源供电可靠性目标和必须预备力为满足电源供电可靠性目标，算出所需供电能力及制定电源开发计划。在日本历年来最大需求的8月， 采用的电源供电预测不足天数为0.3日/月。以LoLp的计算，并将需求调整合同 而引起的负载限制等紧急情况时的运用对策考虑进去，实际上日本电源供电可靠 性已达到2030年约发生一次供电不足的水平，即LoLp为2030年发生一次。图1表示了

5、预测不足天数与供电预备力的关系。为满足可靠性指标，所需的预备力，将需求变化部分考虑进去，约以810%来制定电源开发计划。（5）设备率：计算电源开发计划中的目标设计时，除了上述供电预备力之外，还使用设备率这一指标。设备率的目标近年来为1.2 1.25左右。10年以后的将来，考虑到设备及电源选取址的 不定稳性，略增大一些，即为1.251.3。此外，东京电力公司除彩设备利用率以外，还使用实效设备这一指标。这一指标相当于在夏季供电预备率上加上夏季的修补率。实效设备率的目标3年后为1.13左右，第六年以后，为1.15+d （需求变化和选址拖 延风险对应部分）。日本的电力部门对电源开发计划每年都予以审议，

6、以建设能维持供电可靠性指标的理想电源设备。.输电系统可靠性（1）电源输电系统可靠性：为确保电源输电系统可靠性，日本电力部门主要遵循以下几个方面的原则：1）电源输电端总长度：在所需输电容量无法获得稳定的电力时，架设新的输电线路，增设中途开关等，并用超速应激磁PASS、 PSVR等对策。在考虑开关站时，将这一位置与将来作为满足周围需要的供电据点之间的关系等也考虑进去。2）选择电源输电线的输电方式：综合考虑输电线的事故发生率，即使在发生事故时电力受限制，但频率变化等系统所发生的影响在容许范围内。而且对发电厂的安全也不会造成妨碍的情况下，适合采用省略发电厂母线的输电方式。目前日本较多采用如下方式：抽水

7、蓄能发电厂：使用机组输电方式火力发电厂：一般适合机组输电方式原子能发电厂：原则上设置母线大容量抽水蓄能、火力、原子能电站的输电方式：原则上适合使用500KV直接升压方式。但 275kV以下电压输电更为有利的场合除外。对应发电厂周围的地域需求，如由该发电厂直接供应更为有利时，设置与需求相当的地域供电用变压器。为了顺利推动电源的有效利用和广域运营，充实与其他电力公司的连接系统的配备。3）东京都导入超高压系统东京都内负荷高度集中，为缓和这一现象，通过系统构成的简化，大容量化及采用缩小型设备等，促进 建设有效的、可靠性的设备，并在外围系统的不同据点处，导入多回路的275kV系统，构成相关联 结的275

8、kV地下输电系统，而且，作为未来的构想，还将导入大容量的500kV输 电线路，以适应长期性的需求增长。东京都输电系统的供电可靠性方案，如下所述：（1）不使单一设备事故（变压器一台，输电线一回等的事故）发生供电障碍，即 N-1原则。（2）在275kV系统方面，应作到即使出现发生率极低的二重设备故障（二台变压 器，二条输电线路，二个变电站同时发生故障），在系统切换后能解除供电障碍， 而且不会发生长期的供电障碍。（3）对275kV地下电线的3回路事故，也应能同高架两回线路事故一样，通过系 统切换来解除供电障碍。.配电系统的供电可靠性为确保配电系统供电可靠性，东京电力公司除了有十分强的配电网络外还采用

9、了以下对策：安装放电夹在固定电线的绝缘子上设置放电角（放电夹），发生打雷等异常现象时，从此处放电，而不经电线放电， 以防止引起绝缘电线断线。原理与输电线上使用角型避雷器相同。由此杜绝了断线现象，大幅度降低了停 电时间。电线的绝缘包覆化在60年代中期，日本的高架电线大部分是裸线。为了防止树木和小动物等接触引 起的配电事故，以及作业人员等接近电线因触电而造成人员的伤亡事故，现已全 部采用绝缘导线。电杆上开关的无油化在60年代中期，电杆上都是油开关，为避免雷击及油的绝缘劣化引起内部短路而 招致公共灾害，现已全部采用真空开关和空气开关。配电线路电缆化：（即地中化率）东京都到1997年，配电线路电缆化率已达到83.9%开发不停电施工法：