电力系统可靠性原理和应用

第1章 绪论

1.1 可靠性的基本概念

1.2 可靠性工程在电工领域的应用简况

1.3 电力系统可靠性的发展

1.4 电力系统可靠性的基本概念

1.5 电力系统可靠性学科的主要任务

第2章 概率与随机过程

2.1 概率的定义与性质

2.2 随机变量及其分布

2.3 随机过程

2.3.1 确定性过程与非确定性过程

2.3.2 随机过程的定义

2.3.3 随机过程的分类及表示方法

2.4 马尔可夫过程

2.4.1 特征根法

2.4.2 拉氏变换法

2.4.3 平稳状态概率求解

2.5 马尔可夫链

2.5.1 一步转移概率矩阵和m步转移概率矩阵

2.5.2 平稳状态概率

2.5.3 短期状态概率的求法

第3章 元件可靠性分析

3.1 元件和系统

3.2 不可修复元件的可靠性

3.2.1 概率描述

3.2.2 统计描述

3.2.3 典型故障率函数

3.3 可修复元件的可靠性

3.3.1 元件状态划分

3.3.2 元件工作寿命及故障率

3.3.3 元件修复率

3.3.4 元件可靠度与可用度

3.3.5 元件状态分析

习题

第4章 系统可靠性分析——网络法

4.1 概述

4.2 串联系统与并联系统分析

4.2.1 串联系统

4.2.2 并联系统

4.3 储备系统

4.3.1 完全切换的储备系统

4.3.2 不完全切换的储备系统

4.4 k／n（G）系统

4.5 应用布尔展开定理分析复杂系统的可靠性

4.6 应用全概率公式分析复杂系统的可靠性

4.7 三态系统的可靠性

4.8 用最小路集法求系统的工作概率

4.8.1 图的基本概念

4.8.2 求网络最小路的方法

4.8.3 由最小路集求系统可靠工作概率的准确方法

4.9 用最小割集法求系统的故障概率

4.9.1 基本概念

4.9.2 由最小路求最小割的方法

4.9.3 由最小割集求系统失效概率的准确方法

4.9.4 由最小割集求系统失效概率的近似方法

4.10 用结构函数描述网络系统

4.10.1 结构函数的定义

4.10.2 单调结构系统和关联系统

4.10.3 用结构函数描述系统

4.10.4 关联系统的路集和割集表示

4.11 可靠度分配

4.12 故障树分析法

4.12.1 概念

4.12.2 FTA法的基本实施步骤

4.12.3 用结构函数描述故障树

4.13 故障模式和后果分析法

4.13.1 概念

4.13.2 FMEA法的基本实施步骤

4.13.3 FTA与FMEA的简单比较

习题

第5章 系统可靠性分析——状态空间法

5.1 概述

5.2 频率和持续时间法

5.3 吸收状态及平均首次故障时间

5.3.1 吸收状态

5.3.2 由状态方程求系统的平均首次故障时间MTTF的方法

5.3.3 由马尔可夫链求系统的平均首次故障时间

5.4 状态的合并

5.5 混合乘积法

5.6 系统可靠性等值

5.6.1 串联等值

5.6.2 并联等值

5.6.3 k／n（G）等值

5.7 非指数分布的修复时间

5.7.1 追加变量法

5.7.2 分级法

5.8 故障后果分析

5.9 状态枚举法

5.10 状态空间截断法

5.11 最小割集状态法

5.12 储备系统分析

5.13 不可修复系统分析

5.14 考虑天气影响时的故障分析

5.15 计划检修停运

5.16 过负荷停运

5.17 共同模式故障分析

5.18 网络法和状态空间法的比较

习题

第6章 系统可靠性分析——蒙特卡洛法

6.1 概述

6.2 蒙特卡洛法的基本原理

6.2.1 蒙特卡洛法的基本思想

6.2.2 蒙特卡洛法的一般原理

6.2.3 蒙特卡洛法的收敛性

6.3 随机变量的模拟

6.3.1 单位均匀分布随机数的产生

6.3.2 连续随机变量的模拟

6.3.3 模拟离散型随机变量的方法

6.4 方差减小技术

6.4.1 对偶变量法

6.4.2 控制变量法

6.4.3 重点抽样法

6.4.4 分层抽样法

6.4.5 匕首抽样法

6.4.6 状态空间分割法

6.5 可靠性评估中的蒙特卡洛法

6.5.1 状态抽样法

6.5.2 状态持续时间抽样法

6.5.3 系统状态转移抽样法

习题

第7章 发电系统可靠性评估

7.1 概述

7.1.1 发电系统可靠性评估的基本假定

7.1.2 发电系统可靠性评估的应用

7.1.3 发电系统可靠性评估的模型和基本步骤

7.1.4 发电系统可靠性评估方法

7.1.5 发电系统可靠性标准

7.2 停运容量概率模型的建立

7.2.1 建立模型时对一些工程问题的处理

7.2.2 安装容量、可用发电容量和停运容量

7.2.3 机组类型相同时停运容量概率表的制定

7.2.4 用递推公式建立停运容量概率模型

7.3 负荷模型

7.3.1 一般考虑

7.3.2 不同计算方法所使用的负荷模型

7.4 发电系统可靠性指标的计算

7.4.1 电力不足时间概率LOLP

7.4.2 电力不足期望值LOLE和电力不足小时期望值HLOLE

7.4.3 电量不足期望值EENS

7.4.4 频率和持续时间

7.4.5 裕度容量模型

7.5 计划检修的处理方法

7.5.1 发电机的有效容量与迦弗尔公式

7.5.2 特征斜率的意义

7.5.3 按等风险度法安排计划检修

7.6 电源发展规划

7.7 发电机组故障率和负荷预测的不确定性

7.7.1 概述

7.7.2 机组不可用率的不确定性

7.7.3 负荷预测的不确定性

7.8 随机生产模拟

7.9 发电系统可靠性评估实例

7.9.1 原始数据

7.9.2 评估结果及分析

习题

……

第8章 互联系统可靠性评估

第9章 发输电系统可靠性评估

第10章 配电系统可靠性评估

第11章 发电厂及变电站电气主接线可靠性评估

第12章 可靠性与经济性的协调

第13章 电力系统运行可靠性

第14章 电力系统可靠性统计评价

附录A IEEE-RTS测试系统数据

附录B TH-RTS2000测试系统数据

附录C 部分习题答案

参考文献

近年来，以概率方法和随机过程理论为基础的可靠性分析技术在电力系统规划和运行中发挥着越来越重要的作用。本书系统地阐述了电力系统可靠性分析的原理和应用，内容包括：可靠性的基本概念；概率与随机过程；元件可靠性分析方法；系统可靠性分析的网络法、状态空间法及蒙特卡洛法；发电系统、互联系统、发输电系统、配电系统、发电厂及变电站主接线系统的可靠性评估；可靠性与经济性的协调； 电力系统运行可靠性；电力系统可靠性统计评价。本书可作为电力系统专业高年级本科生和研究生教材，也可供电力系统可靠性领域的广大科研和工程技术人员参考。

《电力系统可靠性原理和应用（第2版）/清华大学电气工程系列教材》可作为电力系统专业高年级本科生和研究生教材，也可供电力系统可靠性领域的广大科研和工程技术人员参考。