发电厂电气主接线可靠性研究+文献综述(3)
(2) 通过研究电力系统的可靠性，能够帮助管理者对电网范围内的变电站做到运筹帷幄。在运行事故防范、电网安全管理以及减少或避免非计划停电事故发生的决策过程中，能够做到游刃有余。
(3) 如何有效地解决电厂接线可靠性问题，无论是对电力规划还是经济、安全运行都具有重要意义[9]。
由此可见，电气主接线可靠性研究对于提高经济效益和社会效益，促进和改善电力工业生产技术和管理，进行电力系统改造有着极为重要的作用，是保证供电质量、实现电力工业化的重要手段。
1.2.2 电力系统可靠性研究的意义
电力系统可靠性问题的研究的意义主要有两个方面：一是为制定运行计划而进行短期可靠性估计；二是为电力系统的发展规划而进行长期可靠性预测。
提高系统可靠性有两个途径，一是增加冗余度，二是提高组成系统各元件的可靠性。输、配电系统的冗余度表示，输、配电线路的传输容量不能小于负荷，并且在线路计划文修或发生故障而退出运行时，不会对其他线路造成影响。发电系统的冗余度表示，系统中安装的发电机容量不能小于系统负荷，而是要大于它，这就是所谓的备用容量。总而言之，系统可靠性不仅和冗余度紧密联系，而且与经济性也息息相关。
想要提高电力系统可靠性，显而易见必须先提高电力系统元件(断路器、发电机、变压器等)的可靠性。因此，产品的可靠性的高低很大程度上取决于产品的设计、制造和使用的过程，所以我们不仅要研究可靠性理论，而且要将其运用并落实到生产实践中去。
1.2.3 电气主接线可靠性研究概况
发电厂是配电系统与输电系统或输电系统与电源之间的连接枢纽，发电厂电气接线的可靠性的研究是电力系统可靠性研究的重要组成部分，也是判别发电厂电气主接线方案的依据。发电厂的主接线形式多种多样，例如单母线(分段、不分段)、桥形接线、单母线带旁路、多角形接线、双母线(分段、不分段)、双母线带旁路、3/2接线等。发电厂的主要元件有连接电缆、母线、隔离开关、断路器、变压器等，发电厂电气主接线可靠性分析主要包括两个方面：电源点与出线点的连通性和元件失效模式[6]。
电气主接线可靠性的计算方法比较多种多样，按照实际情况的需要和个人的偏好可以自己选择。具体方法如下：
(1)基于故障扩散的评估方法及步骤；
(2)故障模式与后果分析法(FMEA)；
(3)频率和平均持续时间法(FD)；
(4)最小割集法；
(5)逻辑表格法；
(6)区间方法等。
2 最小割集法研究
通过分析主接线系统状态，我们发现系统的组成元件是影响系统稳定性的直接原因，换句话说，系统的状态随着组成系统的元件状态变化而变化。所以，我们要计算系统的可靠性，必须先计算得出各个元件的可靠性以及分析主接线的网络拓扑结构。由电源起点到低压母线间的各个元件构成的电力运输通道决定了研究发电厂电气主接线的可靠性指标值。运用图论知识，这些电力通道可以看作电厂主接线网络结构图中的最小路，当某个元件故障时，将导致某些最小路故障，从而导致电力系统故障。
割集理论的原理很大程度上借鉴了图论知识，所以它在解决与图论方面及网络等有关的问题时显得尤其方便。同样的，当我们将电气主线通过某种方法等效为一个图论的问题，就能够运用割集理论解决。
2.1 最小路集／割集算法
最小路集在复杂系统可靠性分析中是关键的一步，求解网络的最小路集是网络图论中一个重要问题。最小路集算法可采用搜索法，即形成节点支路树，然后依次搜索最小路，通常我们有深度优先遍历和广度优先遍历两种方法。所谓最小路径是指这样一条路径，在沿着该条路径前进时，任何一个节点都没有被重复遍历。割集被定义为这样的一组元件，如果它们发生故障，那么不论系统中其他元件的状态如何，都将引起系统故障。如果在某个割集中没有一个元件子集单独故障能够引起元件故障，该割集被称为最小割集。当我们得到最小路集以后，通过对偶方法或反演法可以求出最小割集[10]。当然，若系统比较简单可以用枚举的方法直接得出。