系統(tǒng)運(yùn)行中的機(jī)組常由于偶發(fā)故障而強(qiáng)迫停行，這將造成系統(tǒng)的在運(yùn)容量減少，導(dǎo)致其供電能力下降，對(duì)于這種容量減少的情況可由上述的發(fā)電容量模型來描述，但是某一時(shí)刻系統(tǒng)的在運(yùn)容量減少并不一定導(dǎo)致負(fù)荷用戶停電，因?yàn)檫@還與同一時(shí)刻系統(tǒng)的備用容量大小有關(guān)。
只當(dāng)系統(tǒng)的停運(yùn)容量大于同時(shí)刻系統(tǒng)全部可能利用的容量時(shí)才會(huì)造成停電事件發(fā)生，或者換句話說，當(dāng)負(fù)荷值超過同時(shí)刻系統(tǒng)全部可能利用的容量時(shí)才導(dǎo)致停電事故。從等值的觀點(diǎn)看負(fù)荷增長可以看成是發(fā)電容量的減少，因此判斷系統(tǒng)是否失效，除了機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)外，還必須分析同時(shí)刻的負(fù)荷變化特性。
1．負(fù)荷模型
負(fù)荷模型是指在一定周期內(nèi)對(duì)負(fù)荷變化特性的描述，通常由典型的負(fù)荷曲線或根據(jù)統(tǒng)計(jì)的原始負(fù)荷數(shù)據(jù)來形成。目前所提出的負(fù)荷模型有多種類型，但用于計(jì)算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的負(fù)荷模型主要有三種形式，并且這三種負(fù)荷模型大都是以日最大負(fù)荷持續(xù)一整天作為基礎(chǔ)的。
即將某一天任一時(shí)刻出現(xiàn)的最大負(fù)荷值拉平為一整天均為此值的情況。這種假定顯然具有近似性，但就計(jì)算以年為時(shí)間周期的lolp等指標(biāo)而言，卻具有很大的實(shí)用性。當(dāng)然若提高計(jì)算精度，也可以將負(fù)荷按小時(shí)進(jìn)行計(jì)算，但加大了工作量。常用的三種負(fù)荷模型簡介如下：
(1)確切負(fù)荷模型：它是把最大負(fù)荷按時(shí)間順序排列在其研究周期內(nèi)如圖6-29所示，這實(shí)際就是最簡單的離散或日最大負(fù)荷曲線，研究周期長短（周，月，年等）據(jù)具體要求確定。
（2）確切負(fù)荷概率模型：它是在研究周期內(nèi)按日最大負(fù)荷的大小順序，列出其出現(xiàn)的概率（近為頻數(shù)），如圖6-30所示，例如當(dāng)日最大負(fù)荷為 li=65mw 時(shí)，對(duì)應(yīng)出現(xiàn)的概率為 pli=p(65)=0.25 。
（3）累積負(fù)荷概率模型。它是根據(jù)系統(tǒng)日最大負(fù)荷運(yùn)行記錄按一定的時(shí)間周期繪制的一條最大負(fù)荷持續(xù)曲線。橫標(biāo)用時(shí)間百分?jǐn)?shù)表示，其任一個(gè) ti 表示系統(tǒng)負(fù)荷大于等于 li的時(shí)間概率，顯然系統(tǒng)不平滑的曲線計(jì)算 ti值較為困難。實(shí)際應(yīng)用中常將其作直線處理以減少計(jì)算量，如下圖6-31所示。
設(shè)某系統(tǒng)在記錄周期內(nèi)最大負(fù)荷 lm=240mw ，最小負(fù)荷 lm=50mw ，周期為一周，則負(fù)荷的直線方程為： ，則
式若已知任一 li 時(shí)，可求出 ti 值。
2．電力不足概率（ lolp ）
電力不足概率 lolp ,定義為系統(tǒng)有效容量不能滿足負(fù)荷需求的時(shí)間概率，它是由發(fā)電容量與負(fù)荷兩個(gè)模型聯(lián)立求解的。設(shè)某日最大負(fù)荷出現(xiàn)的概率為 p(li) ，系統(tǒng)發(fā)電容量 c 小于負(fù)荷 li 出現(xiàn)的概率為 p(c ＜li) ，兩事件相互獨(dú)立，且同時(shí)發(fā)生，則有 p(c ＜li)p(li) ，兩者分由發(fā)電容量模型和負(fù)荷模型求出，若采用確切負(fù)荷模型時(shí)，一定時(shí)期內(nèi)系統(tǒng)電力不足概率的時(shí)間均值為：
由于負(fù)荷模型反映是逐日最大負(fù)荷情況，則某日出現(xiàn)的概率為必然事件，即 p(li)=1 ，則上式變?yōu)?，
如假設(shè)負(fù)荷模型周期為一周，且視全年52周內(nèi)負(fù)荷變化規(guī)律相同，則一年內(nèi)系統(tǒng)電力不足概率為 （天/年），若提高精度可以全年逐日進(jìn)行計(jì)算。
當(dāng)采用累積負(fù)荷概率模型時(shí)，設(shè)負(fù)荷為 li ，系統(tǒng)容量為ci ，對(duì)應(yīng)ci 的確切概率為pi ，而負(fù)荷大于ci 的時(shí)間概率為ti ，兩事件獨(dú)立且同時(shí)發(fā)生，則 。
例6-19 用前例6-18三機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電容量模型和上述的確切負(fù)荷模型數(shù)據(jù)，計(jì)算系統(tǒng)lolp 。
解：每日 lolp 值計(jì)算結(jié)果如表6-5所示。例如：第一天l1=80mw ，系統(tǒng)裝機(jī)容量400mw為 r=c-li=400-80=320mw ，相應(yīng)備用容量為 320mw ，因此當(dāng)停運(yùn)容量大于 時(shí)，系統(tǒng)才會(huì)失效，查停運(yùn)容量例6-18表4。
當(dāng) x≥320mw 時(shí)的概率為0.000006，第二天，l2=140mw ，查表6-5，p(c＜140)=0.006 ，或 x≥260mw 概率。余類推。則一周的電力不足風(fēng)險(xiǎn)度為：lolp=0.002312 天/周；若假定全年52周負(fù)荷變化相同，則系統(tǒng)電力不足風(fēng)險(xiǎn)度為： lolp0 =52×0.002312=0.120224 天/年。全部計(jì)算結(jié)果如表6-5所示。