可靠性的基本概念
可靠性(Reliability)的一个工程定义： 指一个元件、设备或系统在预定的时间内，在规定的条件 下完成其规定的功能的能力。
基本可靠性指标及其计算
基本可靠性指标 可靠性相关概率的基本计算
基本可靠性指标
可靠性指标(Reliability indices)：用数值大小来表示各 个方面性质的量。可以从成功的观点出发，也可以从失败的观 点出发。 可靠性指标的量化信息： 1. 概率，如可靠度和可用率(Availability)。 2. 频率，如单位时间里发生故障的平均次数。 3. 平均持续时间，如故障的平均持续时间。 4. 期望值，如一年中系统发生故障的期望天数。 以上信息都是概率量，可靠性理论中概率用以表达可靠性 水平的量化信息。 一般用可靠度来作为可靠性的特性指标，它表示元件可靠 工作的概率。
基本可靠性指标
2 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 106 h，只有一个失效。
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。

1 概述
1.1 1.2 1.3 1.4 可靠性理论产生的背景 可靠性理论的发展概况 可靠性理论的的应用范畴 电力规划中的可靠性问题
可靠性理论产生的背景
可靠性理论 以产品的寿命特征作为主要研究对象的一门新兴的边缘 性学科，它涉及到基础科学、技术科学和管理科学的许多领 域。 四个主要领域 ①可靠性数学： ②可靠性物理 ； ③可靠性工程； ④可靠性教育与管理。 产生和发展的背景 是社会的需要，与科学技术的发展，尤其与电子技术的 发展是分不开的。能带来巨大的经济效益。
可靠性理论的发展概况
国外发展概况： 1882年IEE出版了第一个电气设备安全条例涉及到可靠性概 念； 20世纪30年代在《电世界》等国外杂志上开始发表有关电 容量概率分析的学术论文； 工业可靠性研究始于20世纪40年代。 20世纪80年代，一些发达国家大都进行了可靠性立法，遵 循国际标准，制定了较为完善的国家标准，并设有国家级 和行业级的可靠性中心和数据交换网络。 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。
电力规划中的可靠性问题
传统的电力规划方法 考虑到可靠性的电力规划方法 考虑事件随机性质和计及各种 特 基于确定性准则和方法进 不确定影响；对于各种可能的 规划方案通过供电可靠性定量 点 行发电容量和电网的规划 。 评估及经济分析计算，进行方 案之间的比较 优 只能对系统在待定状态下 缺 的性能的“好”与“坏” 点 做定性的判断，不能表征 出系统可靠性性能的数值 特征。 能够处理更大的系统；能得出 更科学合理的规划方案，使电 力系统的综合效益达到最佳。
思 考 题
1.可靠性理论在电力系统中的具体应用有哪些？ 2.比较传统的电力规划方法和考虑到可靠性的电力系统规划 法，说明各自的特点和优缺点。 3.叙述在电力系统规划中进行可靠性评估的目的、手段和主 要工作任务。
2 可靠性基本概念与分析方法
2.1 2.2 2.3 2.4 可靠性的基本概念 基本可靠性指标及其计算 不可修复和可修复系统的可靠性分析 马尔可夫随机过程概念与分析方法
武汉大学电气工程及其自动化专业选修课
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）
可靠性原理及其在电力规划中的应用
1 2 3 4 5 6 概述 可靠性基本概念与分析方法 电力系统规划的可靠性评价方法 发电系统规划的可靠性评价方法 电网规划的可靠性分析方法 电气主接线的可靠性分析
可靠性理论的应用范畴
可靠性贯穿于产品和系统的整个生命周期。 可靠性技术也在电力系统的规划、运行等领域的具体应 用大致有： 1.准则和标准的制定； 2.规划和现运行系统的可靠性评估； 3.可靠性成本收益分析； 4.发电容量和电网最优规划； 5.备用容量和位置分布； 6.电力设备备用规划； 7.运行方式和薄弱环节识别和优化调度； 8.以可靠性为中心的维修（状态检修）； 9.电力市场营运策略； 10.资产全寿命周期成本分析。
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)]/N N：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)=1