系统可靠性分析论文
城市轨道交通系统运营安全和可靠性分析
摘 要 采用系统工程的观点,阐述城市轨道交通系统安全性与可靠性的概念。城市轨道交通系统的运营安全和可靠性是必须面对的一个重要问题。讨论了影响城市轨道交通系统运营安全和可靠性的相关因素和整体研究轨道交通系统安全性与可靠性的方法和途径, 包括加强人员培训、加强系统维护、提高技术装备水平、制定应急预案、预案演练等。定义了故障、事故和突发事件的概念及其相互关系,论述了技术设备、网络运输能力、运营组织方案、突发事件等主要因素对运营安全和可靠性的影响。
关键词 城市轨道交通、运营安全、可靠性
安全和可靠性是城市轨道交通运营中不可忽视的重要环节。“安全第一”是乘客的基本需求和首要标准,也是轨道交通运营管理永恒的主题。运营安全和可靠性水平综合反映了轨道交通运营管理水平和运输服务质量,是城市轨道交通系统实现顺畅、高效运营的前提。高运营可靠性不仅是轨道交通运营管理追求的目标,也是满足乘客需求、获得良好社会和经济效益的根本保证。虽然城市轨道交通的安全性与可靠性要远高于其他交通方式,但由于城市轨道交通系统的运营工作牵涉到城市千百万乘客安全正点出行,对建设和谐社会的影响重大,所以必须不断地研究和提高整个系统的安全性与可靠性水平。城市轨道交通系统是人、机、环境三方面相互作用的包含多种专业设备的结构非常复杂的客运系统,它的安全性与可靠性不仅要在规划、设计、建造时给予充分考虑,并且在运营管理中也要不断研究、改进和提高;不仅要考虑单个设施(设备)的安全性与可靠性,还需要从系统的角度整体研究其安全性与可靠性问题,发现各种潜在的不安全因素和故障模式,为整个系统的安全运营管理工作和设施(设备)改造计划提供理论依据。城市轨道交通日常运营管理中,涉及运营安全和可靠性的事件主要体现在两方面:一是由于恐怖袭击、自然灾害、人为破坏等原因发生的火灾、爆炸等灾难性重大事件,造成生命和财产的重大损失。一般情况下,发生突发事件的概率很低。二是由于客流波动、技术设备故障、运营组织等原因,引起列车运行延误、列车运行中断等列车运行“大间隔”故障,造成乘客的出行延误。相比较而言,故障的发生率是很高的,但是一般不会引起地铁的安全问题,只是降低了地铁运营的可靠性。因此,理清运营安全和可靠性的一些基本定义及其相互关系,对确立城市轨道交通系统运营安全和可靠性的对策很重要。
对于我国城市轨道交通系统的安全性与可靠性研究,目前无论是理论研究还是应用实践层面,均尚未形成完整的体系。本文采用系统工程的观点,阐述城市轨道交通系统安全性与可靠性的概念,探索整体研究轨道交通系统安全性与可靠性的方法,构建城市轨道交通系统安全性与可靠性工程框架以及管理组织结构和信息流程框架。
1.运营安全和可靠性的定义及相互关系
城市轨道交通运营安全和可靠性是反映地铁系统正常运营情况的总体概念。然而从后果及造成的影响看,运营安全与可靠性则具有完全不同的内涵。运营中发生的安全问题除了造成列车运行延误、运营生产中断外,更重要的是涉及到人民生命财产损失、设施设备破坏等重大问题;而运营中的可靠性问题则主要涉及运营生产的稳定、运输质量的好坏。因此,加强和提高城市轨道交通运营安全与可靠性,首先要从引起城市轨道交通运营安全与可靠性事件的原因出发,科学地对运营安全和可靠性进行定义。
影响城市轨道交通系统运营安全和可靠性的因素统称为事件。根据其发生的原因、特点以及造成的后果和影响,可分为故障、事故和突发事件三类。当某个系统的可靠性出现下降,则容易出现故障；当故障出现后,不仅造成系统性能的下降,而且可能会导致事故的发生,即系统安全性下降。反之,当有事故发生时,系统性能会下降或无法运转,此时的事故从可靠性角度讲就是故障。
1)故障
故障是因设备质量原因或操作不当导致设备无法正常使用,须人工干预或维修的事件,根据表现和影响程度可分为轻微故障、一般故障和严重故障。轻微故障可以迅速排除,一般不会影响运营可靠性；一般故障将造成短时间的列车运行秩序混乱,部分列车运行延误；严重故障则会导致较长时间的运营中断,严重影响系统运营可靠性。
2)事故
事故是因故障或工作人员操作不当而造成人员伤亡、设备损坏,影响可靠性
或危及运营安全的事件。事故根据其表现、影响程度与范围,可分为一般事故、险性事故、大事故、重大事故等；按其专业性质可分为行车事故、客运组织事故、电力传输事故等。
3)突发事件
突发事件是指由故障、事故或其他原因(人为、环境、社会事件等)引起的、突然发生的、严重影响或可能影响运营安全与秩序的事件。突发事件根据其影响程度与范围可分为一般突发事件、险性突发事件、大突发事件和严重突发事件等；根据其引发原因又可分为运营引发突发事件、外来人员引发突发事件、环境引发突发事件等。
事故中,有部分是由于故障引起的,突发事件中又有部分是由故障和事故所引起。一般地,故障、事故、突发事件在城市轨道交通系统日常运营过程中的发生概率有很大差别。故障可以认为是多发事件,大部分故障不会对运营安全造成很大的影响,但会影响运营的可靠性,降低运营质量。事故和突发事件发生概率较小,严重的事故和突发事件可以认为是小概率事件,但是事故和突发事件对运营安全造成极大危害,甚至造成重大的人员伤亡和财产损失。因此,在处置和预防不同的事件种类时,应有相应的侧重点。对于一般性的故障,应侧重于设备的维护与保养、运营管理的优化等；而对于可能造成重大人员伤亡和财产损失的严重事故或突发事件,则应侧重预防和应急处置。
2.城市轨道交通系统安全性与可靠性指标
系统安全性指标可以用整个系统或某条线路的人员伤亡率和设备(设施)损失率来反映保障“乘客和员工不受伤害以及设备(设施)不遭破坏”的能力。
系统可靠性指标可以用整个系统或某条线路的运营可靠度、运营恢复度及运营利用率等来表示保障“乘客准时到达目的地”的能力
3.影响运营安全和可靠性的主要因素
1)技术设备
技术设备的日常管理和维护直接影响着系统的运营安全和可靠性。城市轨道交通系统包含了以下主要设备:线路及车站、车辆及车辆段、通信信号、供电、环控设施、售检票以及防灾监控报警设备等。只有各项技术设备协同可靠工作,才能保证列车安全高效地完成运输任务。城市轨道交通的线路长度、站间距离相
对较短,列车种类单一,因此为了保持列车运行秩序稳定,列车运行控制系统在一定范围内可以自动调整列车的运行状态。城市轨道交通车站一般不设置配线,列车在车站正线上办理客运作业,如果一列车出现故障,将直接影响到后续列车的正常运营。因此,整个轨道交通系统的设备维护和管理是十分关键的。
2)网络的运输能力
城市轨道交通系统的网络运输能力体现了运输效率。提高网络的运输能力,可以最大程度地满足乘客出行要求,安全高效地完成输送任务。网络的运输能力主要影响轨道交通运行系统的可靠性,列车一旦发生延误不仅会影响到自身线路的正常运行,而且会影响到网络中其他列车的正常运行。因此,提高网络的运输能力,减少列车的运行延误对提高系统运行的可靠性是很重要的。
3)运营组织方案
城市轨道交通应为乘客提供满意的出行服务,良好的运营组织是这种供给的前提和保证。在一定的网络结构和设备条件下,采用的运营方案应针对客流变化的情况,有利于提高网络系统的整体运输能力,适应客流需求,增加运营效益和运营可靠性,满足乘客在出行安全、舒适、准时等方面的要求。
4)突发事件
除了系统本身可能影响城市轨道交通系统运营安全和可靠性的因素外,自然灾害、恐怖袭击、人为破坏等突发事件也是影响运营和可靠性的关键因素。这些突发事件的发生,将会造成重大的人身伤亡、财产损失以及运营中断,产生轨道交通运营的安全问题。因此,必须加强自然灾害、恐怖袭击或人为破坏事件的预警和发生后的应急处置,最大程度地降低人员伤亡和财产损失。
4.提高运营安全和可靠性的途径
1)建立完善安全规章，安全生产有章可循
完善安全规章制度是抓好运营安全工作的保障。规章制度是管理工作的基础，建立科学的、完善的、全面的安全生产管理制度，使安全生产有章可循，是非常重要的。在地铁开通运营前狠抓安全规章制度的建设，用规章制度约束员工的工作行为，为员工提供安全生产指引。在严格执行国家、省、市各项安全法律法规的同时，建立健全《安全生产管理办法》、《安全奖惩办法》、《行车组织规章》等制度和各类操作规程，涵盖公司的各个专业、运营生产环节，使各专业的安全
生产管理都有章可循，促进公司的安全生产工作向规范化、制度化迈进。
2)加强人员培训和系统设备的日常维护
城市轨道交通系统是一个包含土建、车辆、供电设备、通讯信号、运营管理等多学科、多专业、多工种的复杂大系统。系统的安全与可靠性贯穿了从工程的前期决策、设计、施工到运营管理等各个阶段的全过程。对每个有不同岗位要求的工作人员而言,高质量地完成本岗位的工作要求,是保证轨道交通系统安全高效运营的关键。因此,必须加强工作人员的职业素质和道德培养。
城市轨道交通运营所依赖的交通设施,虽然采用了较高的可靠性标准,列车运行控制软硬件系统也采用了冗余设计来增强系统工作的可靠性,但在长期复杂多变的外界因素干扰下,仍然难以保证运营设施与设备不产生功能失效,因而系统实际运营过程中发生随机故障在所难免。为了降低故障发生率,就需要对系统的各种设施设备做好日常的维护和管理,发现问题及早解决最大程度地消除发生故障的隐患,从而保证轨道交通系统安全高效的运行。
3)提高轨道交通系统的技术装备水平
为了保证轨道交通系统中各种设备的正常运行,减少故障、事故和突发事件的发生,应尽可能地利用最先进的技术装备和高科技手段。如采用高技术支持的信息管理、应急处置系统等来确保各种事件发生时的信息传输通畅以及应对措施的有效实施；采用列车运行智能化调度系统,减少因人工疏忽所引发的各种故障或事故；采用线网综合运营协调系统,保证网络中各车辆的高效、安全、可靠运行。
4)建立事故处理机制，落实责任追究制度
建立健全事故处理机制，按照“四不放过”原则和“安全奖惩办法”，定因、定性、定责，严格惩处，通过教育和处罚使员工吸取教训，提高认识，增强岗位意识、责任意识和纪律意识；将“降低故障率事件率”作为一项长效工作机制专题研究，开展地铁事故案例研究，学习先进一流的运营安全管理，博采众长，取长补短，用“投石头原理”防员工思想麻痹，不断在“在平静的水面上荡起水花”，让每个员工认识到任何时候都不要把安全生产形势估计得过好，要始终保持一种危机感和忧患感；同时，转变观念，对发生的事故由此及彼，由表及里，透过现象看本质，从领导层、管理层上剖析深层次原因，从加强管理上，研究制定有针
对性的措施，解决安全工作中的问题，变被动管理为主动管理，变事后惩处为事前预防，不断提高事故分析处理能力。
5.结语
城市轨道交通系统是一个牵涉到多种技术领域,由多种设备、多种硬软件、多种设施组成的复杂系统。根据国外经验,大型系统全面和完善的安全性、可靠性研究与应用,需要有数十年的经验积累,并且有专门的工作部门专项负责安全性或可靠性的研究与措施的落实。我国在大力建设城市轨道交通系统的同时,必须不断地研究和提高整个系统的安全性与可靠性。本文构建的城市轨道交通安全性与可靠性工程框架,旨在给出一种系统思想,为今后在我国城市轨道交通的建设和运营管理中研究、解决安全性与可靠性问题提供参考。
参考文献：
对于隧道这样一维长度很大的地下结构来说, 强度是一个与其长度有关的随机变量, 即存在Weibull尺寸效应[1]。若将隧道作为一个系统, 又没有明显的“元件”, 由于隧道开挖、支护等都是分段进行的, 而且其本身尺度庞大、结构复杂, 在可靠性分析中, 不能将其作为一个元件对待, 而应作为一个串联连续管道系统进行分析。
将隧道作为一个串联系统进行可靠性分析时, 可以直接应用系统可靠性模型评价连续系统的失效率或可靠度, 并且必须考虑隧道各段的失效相关性, 传统的独立失效假设下的串联系统可靠性模型不再适应。因此, 本文将隧道连续系统离散化成单元, 利用威布尔分布, 直接应用系统可靠性模型评价其可靠度。
1 尺寸效应统计理论
尺寸效应是指材料的力学性能随着结构的几何尺寸的变化而变化的属性。1686年, Mariotte通过对绳子等做实验, 认为:“一条长的和一条短的绳子所承载的重量总是一样的, 除非长绳子碰巧存在某个不结实的地方。”就定性而言, 他创建了尺寸效应的统计理论。1939年, Weibull提出了材料失效时材料强度尺寸效应的统计理论, 认为尺寸效应产生的原因是在较大的结构中, 出现低强度材料单元的概率随着结构尺寸的增加而增加, 并由其他人逐步完善[2]。
隧道是分段开挖的, 其每段跟每段的尺寸可能一致, 但是受人为、环境、工序、施工方案等因素的影响, 其材料强度不可能完全相同, 因此, 出现低强度材料单元的概率随着结构尺寸的增加而增加。
2 隧道连续系统最弱连接模型
隧道是一个确定一维连续系统, 作为一个连续管道, 将其离散化成单元的形式, 如图1所示[3]。
假定图1所示的隧道的长度为V, 人为假定隧道单元的长度为Ve, 也称为基准长度, 则隧道单元的统计数量n=V/Ve。
隧道可认为是一个由n个单元组成的串联的最弱连接模型, 最弱环节失效将导整个系统失效, 即隧道功能丧失。单元的强度Zi一般可以看做是n个独立同分布的随机变量, 最弱连接模型系统的强度Z可以由单元最低强度来确定, 即Z=min (Z1, Z2, …, Zi, …, Zn) (1)
由概率论可知, 各单元的强度可以看成是来自同一母体的样本, 而该样本的次序统计量Z (k) 表示系统中第k弱的单元的强度, 则系统的强度Z=Z (1) 。若已知母体的概率密度函数为f (x) , 累积分布函数为F (x) , 则最小次序统计量Z (1) 的累积分布函数为:G (x) =1- (1-F (x) ) n (2)
概率密度函数为:g (x) =n (1-F (x) ) n-1f (x) (3)
3 隧道连续系统强度分布的威布尔效应
威布尔分布在可靠性理论中是使适用范围较广的一种分布, 它能全面地描述浴盆失效概率曲线的各个阶段。当威布尔分布中的参数不同时, 它可以蜕化为指数分布、瑞利分布和正态分布。大量时间表明, 凡是因为某一局部失效或故障所引起的全局机能停止运行的元件、器件、设备、系统等都服从威布尔分布[4]。
根据文献[2]可知, 隧道属于管道, 其单元强度服从威布尔分布, 即Zi～ (m, δ, η) 累计失效概率函数f (x) 为
式中, m———形状参数。η———尺度参数。δ———位置参数。
威布尔分布的失效概率密度曲线、累积失效概率曲线、可靠度曲线以及失效概率曲线的形状都随着m值的不同而不同。本文只以失效概率密度曲线为例, 如图2所示。
当η=δ=1时, 存在以下几种情况:
当m<1时, f (x) 曲线单调下降;
当m=1时, f (x) 为指数曲线;
当m>1时, f (x) 曲线增加出现峰值而后下降;
当m=1时, f (x) 曲线已接近正态分布。通常m为3～4时, 即可当做正态分布。
累积失效概率函数F (x) 为
将公式 (5) 代入 (2) , 可得威布尔尺寸效应统计理论中隧道连续强度分布函数的计算公式:
隧道连续系统强度的期望, 即平均名义强度为
隧道连续系统强度的方差为:
4 隧道连续系统可靠度建模
隧道作为地下大型结构, 其连续系统所有单元受到共同的荷载N的作用, N是一个随机变量, 其概率密度函数为fN (N) 。根据应力—强度干涉理论, 隧道这个连续系统的可靠度可以认为是应力随机变量N小于连续系统强度随机变量Z的概率, 即
若已知荷载N和单元强度Z所服从威布尔分布的参数m、η和δ, 利用公式 (3) (4) (5) 和 (9) 即可得作为连续系统的隧道的可靠度。
实际上, 由n=V/Ve可知, 随着V的增大和Ve的减小, n逐渐升高, 隧道这个连续系统的强度会趋于一个确定值 (单元强度的最小值) , 此确定值就是位置参数δ。当V→∞时, 根据公式 (8) 可以得到隧道连续系统可靠度也趋于一个极限值:
在此, 本文引入随机变量的变异系数cx
将公式 (7) (8) 代入 (10) , 即可得到隧道结构的变异系数。如果cx<0.1, 那么说明隧道结构满足工程需要, 这也是隧道可靠性的简单评价之一。
5 结论
(1) 本文将文献[2]中的连续系统可靠性引入到隧道中, 建立了隧道系统可靠度模型, 并且分析了隧道连续系统强度分布的威布尔效应。 (2) 假定隧道的单元强度服从威布尔分布, 其可退变为指数分布、瑞利分布和正态分布, 包括了隧道可能出现的各种情况。 (3) 本文还引入了随机变量的变异系数cx, 可以作为评价隧道可靠性的辅助方法。 (4) 隧道的影响因素很多, 单纯的看作管道比较简单化, 很多情况没有考虑, 因此, 以后的工作应着重全面、系统化地评价隧道。
参考文献
[1]Weibull W.A statistical distribution function of wide applicability[J].J.Appl.Mech., 1951, 18:293-297.
[2]郝广波, 谢里阳, 巩云鹏等.管道类连续系统可靠性建模与应用[J].机械设计与制造, 2007, 1:180-181.
[3]郝广波, 谢里阳, 李莉.连续系统强度分布的确定方法与可靠度计算[J].东北大学学报 (自然科学版) , 2008, 29 (12) :180-181.
关键词：矿井通风系统；可靠性；指标体系；
一、矿井通风系统可靠性分析
（一）矿井通风系统可靠性主要自然影响因素
1.通风方式
矿井进、回风井的相对位置的布置方式即为矿井通风方式。矿井通风方式包括中央式、对角式、分区式、混合式4种；矿井通风方法有抽出式、压入式、混合式。通风方法的选择直接影响矿井通风的漏风率大小。
2.通风动力
矿井的通风动力包括机械动力和自然动力两大类。
机械动力包括主扇风机、辅助扇风机和局扇风机。然而主扇风机对矿井通风系统可靠性的影响最大、最直接。主扇风机分离心式和轴流式，它通过机械为矿井通风提供动力，一般为负压通风。局扇风机在井下通风部分改动困难、采取其它方法不能满足需要时，由于局扇风机在通风网络的某个分支上加上了一定的动力，明显改变网络中风流的分布状况，影响矿井通风系统的可靠性。
3.通风网络
空气在进行生产或通风及其它特殊用途而掘出的井巷中流动，满足生产和安全的需要。空气流过的井巷与通风构筑物就组成了矿井通风系统的通风网络。通风巷道按其位置在网络中的相互关系可分为并联巷道、串联巷道和角联巷道。
矿井通风网络属于大型复杂网络，对于这样一个具有上百条分支的大型复杂网络，存在许多角联分支。不仅风网中的角联网络存在着风流稳定性问题，而且其它风路中也不同程度地存在着风流稳定性问题。可见，通风网络中风流流动方向及风量大小持续稳定地满足用风点的需要对于矿井通风系统的可靠性起着决定性作用。
4.通风设施
矿井通风设施是指设置在通风巷道中用于控制风流方向和大小的通风构筑物，包括永久性和临时性风门、风窗、风桥、风墙。通风设施的质量与布置的合理性，直接关系到矿井通风系统的可靠性。构筑物设施的可靠性程度，对风流的稳定性有很大的影响，甚至造成风流静止，甚至反向，因此通风网络中通风构筑物的设置及管理对矿井通风系统的可靠性及防灾抗灾能力有很大影响。
（二）矿井通风安全管理因素
1.建立健全矿井通风管理组织机构；2.制定矿井通风管理制度；3.建立矿井通风系统的计算机安全管理体系；4.及时处理矿井通风事故隐患。
二、矿井通风系统可靠性评价指标体系
本文将评价指标定为四个层次，指标层（C）再细分为24个指标。
（一）通风系统环境（H）
1.矿井通风网络结构合理性（H1）。矿井通风网络的复杂程度与矿井通风方式、生产布局和井下用风地点的多少及分布有关，它影响着井下风流的稳定性和井下风量的可调性。
2.矿井风量供需比（H2）。矿井实际供风量满足需风要求是保证让井下各作业地点有足够风量的前提条件，也是改善劳动环境和安全生产的基础。
3.有效供风率（H3）。矿井有效供风率越高表明通风系统的主扇风机、通风方式和结构、巷道状况越良好，是一个反映风量的综合指标。
4.风速合格率（H4）。《煤矿安全规程》第105条规定：矿井必须建立测风制度，每10天进行1次全面测风。应根据测风结果采取措施，进行风量调节。
5.矿井漏风率（H5）。《煤矿安全规程》第121条规定：装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5%，有提升设备时不得超过15%。
6.风质合格率（H6）。风流质量是井下作业人员生命安全和满足用风需求的保障。要求各用风地点的风流质量必需满足要求。
7.工作面配风合格率（H7）。工作面的配风直接影响工人呼吸及机械设备用风状况。
8.通风等积孔大小（H8）。
（二）通风设备设施（S）
9.主扇风机运转稳定性（S1）。主扇风机运转稳定性是指风机工况点是否在合理的范围内，各风机之间是否相互干扰。
10.主扇风机综合效率（S2）。主扇风机的综合效率包括电动机效率、传动效率、主扇风机效率。
11.局扇安装情况（S3）。如果某一分区风路的风阻过大，主扇风机不能供给其足够风量时，需在井下安设局扇风机。
12.通风构筑物合理性（S4）。通风构筑物布置合理与否直接影响到井下风流的稳定性。
13.通风巷道维护状况（S5）。通风巷道是构成通风网络的基础，巷道的畅通保证了井下风流正常流动；巷道的障碍则可能阻断、减弱风流，降低用风点的风质等。
14.通风仪表配备（S6）。依据通风仪表配备数量和通风仪表完好率确定隶属度。
（三）防灾抗灾能力（F）
15.通风方式和方法合理性（F1）。
16.监测系统利用率（F2）。采用通风监测利用率即实际完好利用的监测探头的数量与应设监测探头的数量之比来评判指标。
17.避灾路线合理性（F3）。当井下一旦发生事故，避灾路线是井下人员进行逃生的必经之路，所以避灾路线的合理选择对于矿井抗灾能力有重大影响。
18.防灾设施合格率（F4）。防灾设施是指隔爆水棚或岩粉棚、防火门、防爆门（盖）等设施的总称，是矿井通风系统安全保障体系的物质基础。
19.反风系统灵活性（F5）。为了防止进风系统发生火灾时产生的有毒有害气体进入作业地点需要进行全矿井或局部巷道反风，有时为了适应救护工作也需要进行反风。
（四）通风安全管理（G）
20.管理机构建设情况（G1）。管理机构的建设是矿井安全生产的重要要求之一。管理机构是否健全或按要求设置，直接影响着矿井的安全生产。
21.人员素质水平（G2）。人具有主观性，为保证安全必须对工作人员进行安全培训，做到持证上岗。
22.安全投入情况（G3）。安全投入是矿井投入到安全生产的必须资金，安全投入成本与矿井生产能力的百分比必须合理。
23.安全管理措施（G4）。安全管理措施是保障人员、设备设施、工作环境等处于安全状态而制定的措施。主要包括：应急救援预案，防灾预灾措施等安全管理措施。
24.安全管理规章制度（G5）。安全管理制度是矿井安全生产的制度保障，必须做到安全规章制度健全完善。
参考文献：
［1］薛河.矿井局部通风系统可靠性定额的确定[J].煤炭工程师，1996,(5).
0前言
地铁综合监控系统以列车运行管理系统为中心，其各子系统具有各种功能，并且相互实现信息共享的系统。其功能涉及运输计划、运行管理、站内作业管理、维修作业管理、车辆管理、设备管理、信息集中监视、电力系统控制等。其体系结构可由站级设备管理系统、中央运行控制系统、区域信息管理系统等不同层次的系统综合而成，系统功能丰富、结构复杂庞大。
由此看出，地铁综合监控系统是一个集成度极高的自动化系统，是一个复杂、动态、异构的系统，负责监视地铁线网中各车站的设备、指挥列车运行。系统要如实地获取各个车站中的设备信息，根据需要也可控制各子系统设备、协调设备间的有效运行，实现列车的可靠、稳定和高效运行。这些需求无疑要求综合监控系统构建成具有极高的可靠性、可用性、安全性等要求的系统。近年来我国地铁领域已开始适度采用综合自动化监控系统。综合自动化监控系统已成为国内城市轨道交通自动化系统的发展趋势，有必要对综合自动化系统进行可靠性分析评估。
2003年8月14日，北美东北部、中西部和加拿大东部联合电网大面积停电。
2006年7月1日，中国河南电网大停电事故。
2、停电事故与自然因素有关，也与管理、设备质量和网架结构有关。
3、电力系统可靠性管理：
是提高电力系统可靠性水平、保证电力系统安全稳定运行的行之有效的管理模式，是进一步加强电力企业管理、增强企业核心竞争力的内在需要，同时也是提升企业在电力市场中服务水平的需要，将为电力企业效益最大化奠定坚实的基础。
4、供电系统可靠性管理：是电力可靠性管理的重要组成部分，也是电力监管的一项重要内容。
5、英国可靠性标准与准则（1）（1964）《国家标准故障和停电报表》：开展系统故障频率、原因及停电持续时间的统计分析，及负荷特性、停电损失和提高可靠性的费用及经济效益的研究。（2）（1975）《全国设备缺陷报表》：规定了供电系统中的各种电力设备缺陷统一的含义、分类及填报方法。（3）（1978）《供电安全导则》。
【补充：
英国供电系统可靠性指标分类：年统计指标、趋向性指标。目的：a、获取并传递供电系统设备运行的可靠性资料； b、为研究供电系统发生故障时的性能提供资料；
c、为编制供电系统运行、控制、检修和维护方式提供可靠性资料； d、提出数据明确而统一的供电标准； e、指出进一步提高可靠性水平的必要性。
英国供电系统可靠性指标既有事故和停电的统计报表，又有设备缺陷统计报表以及供电安全导则；既有反映充裕度的指标，又有安全性指标。
因此，英国供电系统建立的指标全面反映了对用户的综合服务质量、故障和预安排停电的状况、系统和设备的性能以及系统外部可能带来的影响等各方面。】
6、日本电力系统可靠性管理的特点（在应用方面）：
从供电系统结构、故障停电和作业停电三方面采取措施，对不同电压等级的供电系统、不同用户要求和施工、检修的需要规定了不同的系统结构，建立了一整套提高供电系统可靠性措施。7、1983、1984年，加拿大学者R.比林顿出版《工程系统可靠性评估》和《电力系统可靠性评估》专著。
8、电网规划设计中的可靠性准则：
分类：技术性准则和经济性准则；确定性准则和概率性准则。
【补充： 1）“N-1”相关准则：“N-1”准则及类似规则是规划设计阶段最基本和最常见的可靠性准则，属于确定性的技术准则。
2）充裕度相关准则：属于确定性的技术准则，与“N-1”相关准则有共同之处，但其范围比“N-1”相关准则更加广泛。充裕度准则不仅要求系统能够满足单个元件发生故障时保持系统的稳定性和可靠性，还要求为系统留有一定的裕量，以应对意外情况的发生。
3）经济性准则：优点：不必规定任何可靠性指标的限定值，而得到经济上的总体最优化；缺点：某些用户停电损失的定义和对某些重大停电损失的估算非常困难。】
9、稳定性相关准则：
当电网发生严重故障时，系统可以通过低频低压减载、切断网络线、解列等方式对自身进行保护。当发生严重故障时，电网的规划设计应当确保在合理的操作下，系统应当能够稳定运行，对可靠性的影响也能够维持在一定程度之上。
10、供电系统可靠性统计方式：基于用户、基于配电变压器、基于功率或电量。
11、我国电力可靠性管理体系
可靠性管理中心
(一级)
国家电网公司（二级）
甲省电力公司（三级）
A市供电分公司（四级）
X供电所 生技科 调度科（五级）
12、大扰动安全稳定标准分三级： 第一级故障：单一故障（概率较高）第二级故障：单一严重故障（较低）第三级故障：多重严重故障（很低）相应三道防线：
第一道防线：在单一故障下，由继电保护装置快速切除故障元件，保证电力系统暂态稳定且不损失负荷。
第二道防线：在单一严重故障下，采用稳定控制装置及措施，确保在发生大扰动情况下电力系统的稳定性，在这一过程中允许损失部分的负荷。
第三道防线：当电力系统遇到多重严重故障而稳定破坏时，必须防止系统崩溃，并尽量减少系统损失，此时可采取失步解列、频率及电压紧急控制措施，防止大面积停电。
【补充：
电网规划中，一般要求是满足“N-1”原则，即超高压、高压和中压系统失去任何一回进线或一台降压变压器时，都不损失负荷。】
13、中国电力可靠性管理文件（1）电力可靠性管理暂行方法，国经贸电力[2000]970号，2000，国家经贸委（2）输变电设施可靠性评价规程，DL/T837—2003,2003，国家经贸委
（3）供电系统用户供电可靠性评价规程，DL/T836—2003,2003，国家经贸委
14、我国的供电系统可靠性管理工作存在的不足之处：
（1）可靠性指标分析深度不够，不能挖掘设备、管理、人员素质等深层次的问题。
（2）可靠性标准的制定与形式的发展还存在一定的差距。（3）对现有可靠性研究成果的转化应用工作开展不充分。（4）忽略可靠性数据真实性、准确性和完整性。【补充：
低压用户供电系统及其设施：指由公用配电变压器二次侧出线套管外引线开始至低压用户计量收费点为止范围内所构成的配电网络，其设施为连接至接户线为止的中间设施。】
15、可靠性的经典定义：一个元件、一台设备或一个系统在预定时间内和规定条件下完成其规定功能的能力，是衡量产品质量和系统功能的重要指标。
16、概率论用于可靠性定义：元件、一台设备或一个系统在预定时间内和规定条件下完成其规定功能的概率。即应用概率来测量和计算可靠性。17、1）可靠性工程：将可靠性工程的一般原理和分析方法与电力系统实际问题相结合就形成了电力系统可靠性这门学科，目前已渗透到电力系统规划、设计、制造、建设安装、运行和管理等各方面，并得到广泛的应用。
2）电力系统可靠性：指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户提供电能的能力的量度。对电力系统可靠性评价，就是通过一套定量指标来量度电力供应部门向用户提供连续不断地、质量合格的电能的能力，包括对系统充裕性和安全性两方面的衡量。
3）充裕性：指电力系统在同时考虑到设备计划检修停运及非计划停运情况下，能够保证连续供给用户总的电能需求量的能力，这时不应该出现主要设备违反容量定额与电压越限的情况。即静态可靠性。
4）安全性：电力系统经受住突然扰动并且不间断地向用户供电的能力。即动态可靠性。
18、电力系统可靠性管理：
从系统的观点出发，制定定量评价指标或准则，按照既定的可靠性目标，对电力设备及电力系统全寿命周期中的各项工程技术活动进行规划、组织、协调、控制与监督，在协调可靠性与经济性基础上，对电力系统可靠性进行综合评价，并提出改进和提高可靠性水平的具体措施，组织或协调有关部门加以落实，从而实现全面的质量管理和全面的安全管理。
19.供电系统用户可靠性：指一个供电系统对其用户持续供电的能力。
20.浴盆曲线及其三个阶段（图见附页）最初阶段（0-t 1）：称为早起故障期，是由于设计、制造和装配上的缺陷以及运行人员不熟练而造成设备故 障发生较多的时期，因而故障率较高；
第二阶段(t 1-t 2)：是由于各种偶然的原因引起故障的偶发故障期，故障率大致为常数，近似平行于时间轴直线，数值较小；
第三阶段（t 2-∞）：是由于设备部件老化、疲劳和磨损等原因进入损耗期，故障率随时间的增长而迅速上升。
21.MTTF和MTTR的中英文全称及含义（公式见附页）MTTF：设备的平均无故障持续工作时间 MTTR：平均修复时间
22.可靠性框图化简（见附页）
23.设备共同模式故障停运、相关模式故障停运
共同模式故障停运：有一种共同的外部原因而造成两台及以上设备同时故障停运的模式。在这种模式中设备故障事件之间是不独立的。
最典型例子：同杆架设的双回路由于同一外部原因（如杆塔倒塌）而同时停运。
相关模式故障停运：由于相关原因而同时造成几台设备故障停运。
典型的例子：1）一回线路故障停运后，引起系统潮流分布发生变化而导致另外一条或多条线路因为过载也很快随之故障停运。2）变电站母线故障致使与其相连的线路都同时停运。
24．《城市配电网规划设计导则》对用户连续供电的可靠程度要满足电网供电安全准则和用户用电程度两个目标
25.供电系统应满足的供电安全N-1准则
（1）高压变电站中失去任何一回进线或一台降压变压器时，不损失负荷，必须保证向下一级电网供电，通常35kv及以上的变电站主变压器，进线回路应按“N-1”准则进行设计，至少达到双电源及以上要求；
（2）高压配电网中一条架空线或一条电缆，或变电站中一台降压变压器发生故障停运时，要求做到：
①在正常情况下，不损失负荷；
②在计划停运情况下，又发生故障停运时，允许部分用户停电，但应在规定时间内恢复供电。
（3）中压配电网中一条架空线或一条电缆，或变电站中一台降压变电器发生故障停运时：
①在正常情况下，除故障段外应不停电，并不得发生电压过低和设备不允许的过负荷；
②在计划停运情况下，又发生故障停运时，允许用户部分停电，但应在规定时间内恢复供电。
（4）在低压配电网中，当一台变压器或低压线路发生故障时，允许部分用户停电，待故障修复后恢复供电。
26.备用电源的定义：全备用、部分备用、保安备用和检修备用
全备用：指故障后备用电源能满足用户全部生产或生活的最高负荷。部分备用：指故障后能解决用户部分主要及必需的生产和生活的负荷。
保安备用：指故障后只解决保证安全的一些必要备用电源，如消防、紧急照明、排气、水泵、电梯、人员安全、生产上的保安措施，以及保护设备的安全措施等。
检修备用：指供电设备全部停电时，作为检修施工使用的电源。
27.可靠性统计的基本要求：及时性、准确性、完整性 【补充：用户分为：低压用户、中压用户、高压用户】
28.供电系统的四个状态（停电性质分类见附页）
（1）供电状态。用户随时可以从供电系统获得所需电能的状态。（2）停电状态。用户不能从供电系统获得所需电能的状态。（3）对用户的不拉闸限电，视为等效停电状态
（4）自动重合闸重合成功或备用电源自动投入成功，不应视为对用户停电。
29.强迫停运和预安排停运 强迫停运（故障停运）：由于设备丧失了预定的功能而要求立即或必须在6h以内退出运行的停运，以及由于认为的误操作和其他原因未能按规定程序提前向调度提出申请，并在6h前得到批准的停运。
预安排停运：事先有计划安排，使设施退出运行的计划停运，或按规定程序提前向调度提出申请，并在6h前得到批准的临时性检修、施工、试验等的临时停运。
30.《供电系统用户供电可靠性评价规程》的评价体系包括哪几类指标（公式见附页）（1）供电可靠率（RS-1）：是指在统计时间内，供电用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值。反映了供电系统满足用户供电的可靠程度。（2）用户平均停电时间（AIHC-1）：是指在统计期间内，供电用户的平均停电小时数。反映用户在一定时间内平均停电时间的长短。（3）用户平均停电次数（AITC-1）：是在统计期间内，供电用户的平均停电次数。反映用户在一定时期内平均停电次数的多少。（4）故障停电平均持续时间（MID-F）：是指统计期间内，供电系统每次故障停电的平均停电小时数。反映了当前供电系统的供电可靠性水平。（5）预安排停电平均持续时间（MID-S）：是指在统计期间内，预安排停电的每次平均停电小时数。反映了当前供电系统预安排停电的合理性。（6）平均停电用户数（MIC）：是指在统计期间内，平均每次停电的用户数。反映了当前供电系统可靠性管理水平。
【补充：
与供电系统可靠性管理工作有关的部门：（1）总工室、综合计划部门（2）工询、规划、设计部门（3）工程建设部门（4）施工管理部门（5）调度部门（6）生产运行部门】
31.加强“坚强电网”的建设的三个主要措施
1）加强城市电网主网架的建设 2）改进配电网的网架结构 3）加快提升配电网的装备水平
32.10kV中压配电网的结构形式（图见附页）（1）10kV网架网络化。
（2）通过调整电缆的登杆位置，尽量使各个电源点处于负荷中心，方便电网联络和负荷调控。此外，可以通过变电站改造增加出线仓位，以及新建开关站，使用户电源双拼数量大大减少，提高供电可靠性。
（3）要求10kV线路供电半径达到中心城区不大于1.5km；城市区不大于2.0km。（4）要求380V线路供电半径达到不大于150m。
（5）对于农村电网，10kV和380V线路供电距离可适当放大，380V按不同的供电对象一般不大于250~500m，但要进行电压合格率的计算。
中低压配电网配置的要求
（1）对于配电网的改造和建设，要求执行适度超前的规划原则，逐渐形成坚强的配电网构架
（2）采取合理布置电源，确保双电源配置，配电站加装10kv母线自切装置，以及缩短供电半径等措施，增加10kv配电网操作灵活性，负荷转移快速性，从而为提高配电网可靠性打下了坚实的基础
（3）10kv主干电网要满足：“N-1”准则，重要地区要满足“N-1-1”或“N-2”准则的要求，同时应该注意提高设备的负荷利用率。在有条件的地方，可加大“N”的数值，例变压器的台数，线路的分段数等，以利于提高设备的负荷利用率
（4）10kv多回出线组成若干相对独立，供电范围不交叉重叠的片状分区配电网
（5）10kv架空线采用多分段三联络方式，线路容量一般可按3~4分段三联络方式考虑；电缆网络应构成正常方式下开环运行的单环网或双环网，达到“手拉手”和满足“N-1”准则的要求
（6）10kv电缆环网的电源应分别来自不同变电站或同一变电站的不同母线段
（7）低压采用放射形接线，低压不成网
【补充：
10KV中压配电网改善：建立双回路供电、环形网络供电、点网络供电及多分段多联络等各种形式的供电网络结构】
加快提升配电网的装备水平的措施 ：加快实施新技术、新工艺、新材料、新设备的普及程度，实现设备的绝缘化、免维护化和标准化。①.提高10kv配电装置和线路的质量
②10kv架空线路导线绝缘化
③加强线路防雷措施
④采用交联聚乙烯（XLPE）电缆
配电自动化
配电自动化是利用现代计算机技术，自动控制技术，数据通信以及信息管理技术，将配电网的实时运行，电网结构，设备，用户以及地理图形等信息进行集成，通过配电网运行监控及管理的自动化和信息化，实施配电系统正常运行及事故情况下远方监测，保护，故障隔离，网络重构以及需求侧管理等功能。
配电自动化功能的两个部分
（1）配电网运行自动化功能——把配电网实时监控，自动故障隔离及恢复供电，负荷管理等功能
（2）配电网管理自动化功能——把离线的或非实时的设备管理，停电管理，用电管理等功能
配电自动化的主要功能
①馈线自动化FA。实现故障判断，故障隔离和非故障区域恢复供电，缩小停电范围，缩短用户停电时间等功能
②配电网络实时运行数据采集
③实时数据的分析，处理和报表生成
④电压，功率因数和 无功补偿装置的监控
设备管理方式的历史沿革（五个部分）
①事后检修阶段 ②预防性检修阶段 ③生产检修阶段 ④检修预防阶段 ⑤设备综合管理阶段
何谓状态检修
对现有设备定期检修制度加以改革，探索新型的设备检修制度，为此提出了以设备状态为依据的新型的状态检修制度
监控和诊断技术的根本任务
状态检修的主要内容
状态检测，状态评估，优化决策 【补充：
状态检测主要内容：
（1）在不影响设备正常运行条件下，长期将监测仪器安装在被检测设备上的在线状态监测，或不固定在被测设备上而是有监测人员现场安装或使用的离线状态监测；
（2）需中断设备运行或利用外施电压对设备进行的状态监测试验（又称诊断试验）。】
状态检修和诊断的主要技术
①预防性试验 ②检测技术 ③状态检测试验技术 ④红外检测技术
公式（7-1）（7-2）（7-3）（7-4）（7-5）（7-6）（7-7）（7-8）（7-9）44 例题（7-1）45 补充例题
RS-1 RS-2 RS-3 47 图7-4（44-47见附页）
设备可靠性对系统可靠性的灵敏度分析：通过解析的方法求得设备可靠性指标对供电系统可靠性的偏微分。它反映了可靠性的微小变化将引起供电系统可靠性变化的程度及改善趋势。
高压配电系统，中压配电系统，低压配电系统
高压配电系统 110kv 60kv 35kv
中压配电系统 10kv 20kv 6kv
低压配电系统 380/220v
电力系统运行的基本要求：安全，充足，可靠，优质，经济，环保
51、我要安全——安全意识
我懂安全——安全知识 我会安全——安全技能
我保安全——安全责任性
52、用“三铁”反“三违”
“三铁”是指铁的制度、铁的面孔、铁的处理
“三违”是指“违章指挥、违章作业、违反劳动纪律”
53、两票：工作票、操作票；
三制：交接班制、巡回检查制、设备定期试验轮换制。
“两票三制”包含着企业对安全生产科学管理的使命感，也包含着员工对安全生产居安思危的责任感，它是企业安全生产最根本的保障。在一个成熟的企业中，安全应该是重中之重，因为安全本身就是效益的理念，就是企业管理的核心，所以安全就是效益。
54、安全生产“五要素”战略思想
“五要素”是指安全文化、安全法规、安全责任、安全科技、安全投入
文章简要介绍了现代测量技术的发展,对航天器精度测量中的可靠性问题进行了初步探讨,给出了精度测量系统的可靠性框图及数学模型,并对精度测量工作过程进行了故障模式,影响及危害性分析,最后对测量系统的不确定度进行了分析.
作 者：刘建新 王伟 仝志民 作者单位：刘建新,王伟(北京卫星环境工程研究所,北京,100094)
仝志民(哈尔滨工业大学自动化测试与控制系,哈尔滨,150001)
1.1 线路故障
1) 线路非全相运行。原因往往是三相开关设备中的一相没有合上, 或是线路某相严重过负荷, 而使跌落式熔断器一相跌落, 或者是线路断线及接头氧化接触不良等而造成的缺相运行。
2) 绝缘子闪络放电。10 k V配电线路上的绝缘子、避雷器、跌落式熔断器的瓷件, 常年暴露在空气中, 表面和瓷裙内积污, 或者是制造质量不良, 瓷件产生裂纹, 因而降低了绝缘子的绝缘强度, 当受潮后, 即产生闪络放电, 严重时使绝缘子击穿, 造成接地故障。
3) 倒杆。由于外力破坏, 或者线路断线、拉线断开, 而使耐张杆或直线杆倾斜;由于暴风雨、洪水等自然灾害及平时的维护不到位, 而使杆基土壤严重流失致使强度不够造成倒杆。
4) 断线。由于气候变化或施工不当, 使导线弧垂过小拉断导线, 或弧垂不一造成相间短路而烧断导线, 或线路长期过负荷, 接头接触不良等引起故障断线。
5) 短路。两相或三相导线直接相碰, 造成混线短路 (如车撞电杆、导电物掉落在导线上、外力破坏等) 。
6) 接地。一相导线落地或搭落在电杆及金具上, 或因导线与树枝相碰通过树木接地, 绝缘子绝缘击穿而接地。
7) 树障。树木生长超过了与导线的安全距离, 由于不及时砍伐而使导线通过树木导电造成接地故障, 树枝掉落在导线上造成相间短路。
8) 柱上油断路器故障。油断路器分合闸时, 由于操作机构或动静触头故障合不上闸或分不开闸造成拒合拒分。
9) 跌落式熔断器故障。由于负荷电流过大或接触不良, 而烧毁触点;制造质量有问题, 操作人员用力过猛而造成跌落式熔断器瓷件折断;由于操作不当造成相间弧光短路;熔管调节不当松动脱落造成缺相。
1.2 变电故障
1) 配电变压器常见故障。主要有铁心局部短路或烧毁, 绝缘损坏;绕组匝问短路、断线、对地击穿;分接开关触头灼伤或放电;绝缘套管对地击穿或放电。2) 户内10 k V断路器故障。开断关合类故障, 如不能可靠开断、关合、三相不同期等;绝缘性能差, 在耐受最高工作电压及短时过电压时发生闪络或击穿;载流能力差, 如分合闸失灵, 或拒分拒合等。3) 开闭所和配电室部分。主要故障设施是电缆进出线, 大都发生在电缆中间接头或电缆端头处。4) 电压互感器故障。铁磁谐振、受潮短路、绝缘老化局部放电或击穿等。5) 电流互感器故障。二次开路, 如接头松动或端子损坏等;因受潮使绝缘下降而击穿;绝缘老化、腐蚀而造成电晕放电或局部放电等。
1.3 不可抗力原因
主要指暴风雨、雪、雷电、洪水、地震等自然灾害所造成的系统故障直接造成供电的中断。这些因素虽不可抗拒, 但可以通过预测和预报, 提前做好防范减少损失及影响, 一旦发生, 应积极抢修, 减少损失和影响。
1.4 系统和设备的计划性检修
这是每年不可避免的影响因素, 但可以通过管理工作的科学化来减少这方面的影响。如每年的单一性检修可改为根据设备的具体状况、检修条件, 结合配电网的状态进行检修。一般性事故的发生带有很大的未知性, 难以预测, 如人为外力破坏造成的倒杆、断线、短路等, 需要通过大力宣传电力法律法规和加强日常维护, 及时抢修来减少这方面的影响。
1.5 农村电网的结构
由于一些电网结构不合理, 即变电所不在负荷中心, 线路过长, 分支开关少或有的线路只在变电所出口装设断路器导致线路某一元件出现故障使整条线路停电, 扩大了停电范围, 降低了供电可靠性。
2 提高配电网供电可靠性的技术措施
1) 提高送电线路的可靠性, 对系统中重要线路采用双回线。目前农电配网中, 架设双回线的还比较少, 双回线路供电, 输送能力大, 稳定储备高, 输电线路的可靠性很稳定。
2) 选择合理的电力系统结构和接线。制定合理的运行方式。提高发、供电设备的可靠性, 采用高可靠的发、供电设备。
3) 建立配电网络自动化, 选择合理的与本地相适应的综合自动化系统方案, 配网自动化在实施一整套监控措施的同时, 加强对电网实时状态、设备、开关动作次数、负荷情况、潮流动向等数据进行采集, 实施网络管理, 拟定优化方案, 提高供电可靠性。
4) 主干线路增设线路开关, 架设分支, 把分支线路故障停电范围限制在支线范围内, 减少停电范围。
5) 在人口较集中、树线矛盾突出的地方采用架空绝缘线或地下电缆敷设。
6) 中性点接地和配套技术的应用, 随着电缆的广泛采用, 对地容性电流越来越高, 中性点运行方式的改变和配套技术的应用, 是改善系统过电压对设备的危害、减少绝缘设备破坏造成的事故、增强馈线自动化对单相接地故障的判别能力的重要手段。
7) 增大导线截面, 提高线路输送容量。增设10k V开闭所, 增加10k V出线回路数, 缩短10k V线路供电半径。增设变电站之间的联络线, 提高各站负荷的转供能力。
8) 开展带电作业, 减少停电时间, 在严格执行有关规定和保证安全的前提下, 推行带电作业。在10k V线路上使用安装方便、运行可靠的AMP线夹, 与配套的AMP带电作业工具配合进行带电作业, 可减少检修停电时间。
3 提高配电网供电可靠性的管理措施
关键词：电力系统；电力运行；充裕性；安全性
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）07-
1 概述
电力行业作为一个重要的基础产业和公用事业，对于国家经济和民生稳定起着促进和发展作用，在国家经济和社会安全中发挥着不可替代的作用。电气能源从发电厂、变电站、传输和分配线电源用户，有数以千计的设备控制和保护装置。这些装置分布在各种不同的环境和地区，会产生不同类型的故障，影响电力系统的正常运行和用户的正常用电。电力供应用户的各种故障和意外事故造成的停电，会给工业和农业生产及人们的生活造成不同程度的损失，并导致工业产品的产量下降、质量降低，严重的会造成设备损坏。停电也将威胁到人身安全，给社会和人们造成经济损失，供电可靠性不仅涉及到了供电企业的生存和发展，更直接关系到地区用户的用电安全性和可靠性，甚至关系到该地区的发展，因此，如何保障电力网络的安全和可靠运行，一直是各供电企业研究的一个重要问题。
2 电力系统可靠性的概况
可靠性是指在预定条件下，一个组件、设备或系统完成规定功能的能力。可靠性的特性指标称之为可靠度，可靠度越高，意味原件可靠运行的概率越高，故障少，维修费用低，工作寿命长；可靠性低，意味着电力设备寿命短暂，出现过多的故障，维修成本高，直接关系到企业的经济利益。电力发展在整个开发过程中，可靠性贯穿于产品和系统每一个环节。可靠性工程涉及到故障统计和数据处理，系统的可靠性定量评估对电力设备的操作和维护具有重要作用，下面从充裕性和安全性两个方面来进行阐述。
2.1 充裕性
充裕性是指电力系统在保持用户的持续供应电力总需求和总电能的能力，考虑到系统计划停运的系统组件和非计划停运的合理期望值，也被称为在静态条件下电力系统的静态可靠性。充裕性是满足用户的电力和电能的确定性指标要求，在系统运行时，各种维修备件需要足够备用容量的百分比概率指标，如缺乏电力概率，可以说功率不足时间预期值或电量不足期望值等。
2.2 安全性
安全性是电力系统承受突然的干扰，如突然短路或系统组件意外损坏的能力，也称为动态可靠性。电力系统承受突然的干扰和不间断的现场为用户在动态条件下的能力。确定性指标一般采用安全性来表示，例如，最常用的N-1准则以及一个特定的故障是否可保持稳定或正常地提供电源。
2.3 充裕性与安全性及其他安全指标
电力系统发展的规划和运营计划，特别是在电力计划评估的可靠性，经常使用充裕性指标，电网规划和运行管理则经常使用安全性指标来进行可靠性评估。电源系统的可靠性是靠定量指标来衡量的，以满足不同应用的需求，并促进预测的可靠性，进行了提出大量的指标，以下列举了更多的例子：
（1）概率：可靠度、可用性等。
（2）频率：平均每单位时间的故障数。
（3）平均持续时间：第一次故障的平均持续时间，第二次故障的平均持续时间，第三次故障的平均持续时间等。
（4）期望值：一年中故障发生的期望天数。
这些类型的指标从不同的角度描述每一个可靠性的系统状态，其中每一个都有其优点和局限性，在实际应用中常综合使用各种指标来描述相同的系统状态，所以，这些指标彼此之间可以弥补其他指环的不足之处，例如，电源故障的概率和频率的指标无法衡量要大小的量度，预计将取得积极的指标，可以弥补这一不足指标，有些（如概率指标）可以使用两个组件和系统，但也可修复组件和系统，但所使用的指标的频率和平均持续时间可修复组件和系统。
3 提高供电可靠性的技术措施
加大电网建设的力度，以提高供电的可靠性。第一要加速电网的改造，电网的改造可以提高电源的可靠性，这就要求我们在电网方面多加重视。目前，我们正在进行全方位的农村电网改革，也制定了详细的城市路网规划。第二要依靠科技进步，提高电力系统的可靠性。推广状态检修和停电检修，在线监测和红外温度测量等科学的手段，在确保安全的带电作业的情况下，根据实际需要，进行检测。减少设备停电时间和设备免维修，少维护，延长设备检修周期。更改设备配置，根据实际情况开展配电网保护自动化工作，隔离故障区段诊断和恢复，对网络过载实行监控，并实时调整和变化，以减少停电次数。实行电网运行方式转变和负荷转移，加快旧站综合自动化改造。通过研究10kV配电网结线模式，积极开展自动化配电线路（含开关站）工作，根据实际情况来开展自动化改造方案计划，以满足配电自动化的要求，逐步落实。第三要求我们必须加强线路绝缘，提高供电系统的可靠性。供电系统供应主要设备安排停电的供电可靠率，架空线路占了很大的比例。提高绝缘性对提高电源的可靠性有着很大的帮助，提高电源线供应能力使一个小型的路径具有低故障率的特点，增加铺设的电缆数量，在新建的线路使用电缆。如在对地理因素了解不足的情况下，建议更换裸露的电线绝缘导线，以提高抵御自然灾害的能力。尝试每年对配电设备进行检修，根据具体的技术设备条件的改变，根据实际运行的缺陷和严重程度，决定是否在同一时间灵活地基于条件进行维护改进布线。在多用户的线路，确保该线以灵活的方式和在适当的负载水平上运行，特别是在多用户线，如果10kV架空线路处于污染较严重的地区和雷电破坏的地区，可以使用20kV等级，进行低压电网改造，低压电缆应逐步取代原有的接户线，解决用户负载的增加线路容量不足的故障。第四，由于台架升高，对台区要加强改造，以避免意外停电造成事故。改造时，必须严格按照设计标准实施规划步骤，改造要一步一步实施，还要加强城市建设规划，使市政建设协调发展。把宣传工作做好，加强协调与合作，以解决实际工作中存在的问题。对于低电压台区改造，在维护和检查工作中要加大加强配网维护力度，尤其是多用户和永久性故障线路，发现缺陷要及时解决。提高设备的完好水平，尽可能按照环网的设计，一步到位。第五是防止事故的发生，做好事故发生后的维修工作。对于台风多发地区，应密切关注天气预报，做好意外的防护，并采取适当的预防措施，以减轻其影响。
4 提高供电可靠性的组织措施
第一，要对指标进行分解，以确定供电可靠性指标的直接原因。第二，提前做好对供电可靠指标的控制工作，然后加强规划和管理临时停电时间。停电时间尽可能短，要加强协调、合作和其他方面的改革，统筹安排计划停电，使输电、变电、配电和施工在同一时间完成；利用处理事故的时间，在断电的的维护前提下进行对预接线交换机或其他设备的检修工作。第三，我们必须制定具体的管理和考核制度及其他相关系统，提高系统的可靠性，使得电源管理日趋完善，最大限度地减少停电时间，提高供电可靠性。第四，要加强对基础信息资料的收集和整理，对基本数据进行完善。帮助准确地统计数据信息，以确定影响供电可靠性的主要原因，并及时做出改善，加强配电系统的数据管理，尽量做到数据同步和转型，加强统筹协调供电部门与用户之间的关系。做好宣传工作，以减少重复停电和破坏性停电。
5 结语
总之，作为一个重要的服务行业——电力行业，与国家经济和民生息息相关。必须建立一个完善供电系统，努力提高供电可靠率，增加电力供应能力，使故障的发生率控制在最低点，从而使得客户的满意度逐渐提升。
参考文献
[1] 郭永基.电力系统可靠性原理和应用（上）[M].北京：清华大学出版社，1983.
[2] 雷秀仁，任震，陈碧云，万官泉.电力系统可靠性评估的不确定性数学模型探讨[J].电力自动化设备，2005，（11）.
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