电力系统规划与可靠性可靠性原理及其在电力规划中的应用概述可靠性理论产生的背景可靠性理论的发展概况国内发展概况：20世纪60年代，中国在通信、电子和航空等行业启动了可靠性工程；70年代末，以电子工业部为重点推行可靠性工程；80年代末，开始进行可靠性立法，颁布多个可靠性国家标准。80年代末至90年代初，中国电力系统可靠性研究和应用取得了较大的发展；与此同时，在学术上促进了交叉学科的发展，如可靠性管理、可靠性技术、可靠性数学等。可靠性理论的应用范畴电力规划中的可靠性问题电力系统可靠性评估：目的：对系统可能出现的故障进行故障分析，采取措施减少故障造成的影响，对可靠性投资与响应带来的经济效益进行综合分析，以确定合理的可靠性水平，并使电力系统的综合效益达到最佳。手段：确定可靠性目标，应用评估手段，确定故障准则，并对电力系统故障严重性作出估计。规划系统的可靠性评估主要工作任务：1.对未来的电力系统和电能量进行预测，收集设备的技术经济数据；2.制定可靠性准则和设计标准，依据标准评估系统性能，识别系统的薄弱环节；3.选择优化方案。思考题可靠性基本概念与分析方法可靠性的基本概念基本可靠性指标及其计算基本可靠性指标衡量一个元件、设备或系统可靠性水平有若干的指标，有定量的，也有定性的，有时要用几个指标去度量一种元件、设备或系统的可靠性，但最基本最常用的特性指标有以下几个。1可靠度R（t）；它是指一个元件、设备或系统在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。例1：一批产品的数量为N，从t=0时开始使用，随着时间的推移，失效的产品件数n(t)逐渐增加，而正常工作的产品件数[N-n(t)]逐渐减少，用R(t)表示产品在任意时刻t的可靠度。离散随机变量表示：R(t)=[N-n(t)]/NN：试验样品总数n(t):到t时刻样品失效的总数。0≤R(t)≤1,R(t)越接近于1,产品的可靠度越高。不可靠度F(t)为：F(t)=n(t)/N=1-R(t)可靠度与不可靠度的关系：R(t)+F(t)=12失效率（故障率）λ（t）：它是指一个元件、设备或系统工作到时间t之后，在单位时间△t内发生失效的概率。离散随机变量表示：λ(t)=△n(t)/[N-n(t)]△t失效率单位:λ(t)对目前具有高可靠性的产品来说,需用更小的单位来作为失效率的基本单位,采用一个菲特(Fit)来定义,它的意义是每1000个产品工作，只有一个失效。失效率曲线(浴盘曲线Bathtub-curve):产品的失效率随工作时间的变化具有不同的特点，根据长期以来的理论研究和数据统计,发现多数设备失效率曲线形同浴盘的剖面,它明显地分为三段,分别对元器件的三个不同阶段或时期。3平均无故障工作时间MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔。它仅适用于可维修产品。同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF。MTBF=总的工作时间/故障数可靠性相关概率的基本计算②互斥事件：两个事件不可能同时发生。③对立事件：如果一个事件只有两种可能结果A和B，则④条件事件：研究事件B发生条件下事件A发生的概率，则将其记为，2.事件的交和并(1)事件的交：多个事件同时发生。①对多个独立事件、、，其同时发生的概率②对相关事件，(2)事件的并：几个事件中至少有一个事件发生。①对两个独立而不互斥事件A和B，有推广到n个随机事件的情形②对互斥事件A和B：3.全概率公式条件概率可以推广到事件A和充满样本空间(一个统计记录的全部可能结果的集合)的n个互斥事件，特别是对样本空间的情形。对每一个事件，有计算式：即可得到全概率公式：评估系统失效(或运行)的概率，如果能够知道系统状态(失效或运行)与系统中某个元件X正常与故障两个互斥事件的相关信息，就可以按照全概率计算公式,得：上式中：X代表元件X正常运行；代表元件X故障。4.概率分布(1)随机变量的定义：由样本空间中每一个元素所确定的函数。其取值是随机的,可用概率来量化。有连续和离散随机变量之分。工程问题中,通常计算数据是离散随机变量,测量数据是连续的。(2)可靠性计算中常用的分布函数应用举例概率分布的定义：用概率的方法来研究随机变量这种函数取值范围的分布规律。应用：研究工程中通过试验或观察取得的数据，根据可靠性评估要求来研究对它们进行处理和估计的方法。【基本可靠性函数（连续随机变量）】1(不可修复元件)的可靠度:在规定条件下和规定的时间区(,)内无故障持续完成规定功能的概率，常用R(t)表示。式中:T表示产品发生故障(失效)的时间，有时也称为寿命；t为规定的时