一種基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法，屬于電力系統(tǒng)安全規(guī)劃運(yùn)行領(lǐng)域。本發(fā)明考慮區(qū)域內(nèi)事故發(fā)生的概率、系統(tǒng)備用調(diào)整成本和系統(tǒng)缺電損失，計(jì)及兼顧系統(tǒng)可靠性與經(jīng)濟(jì)性的備用配置方案風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)事故備用配置及因配置不足所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，根據(jù)各區(qū)域事故備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)占整個(gè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的比例分?jǐn)傁到y(tǒng)事故備用容量。本發(fā)明區(qū)別對(duì)待不同事故的發(fā)生概率，考慮不同負(fù)荷對(duì)可靠性的不同要求，相對(duì)于傳統(tǒng)的事故備用容量分配方法而言，更加合理、科學(xué)。
【專利說(shuō)明】—種基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)安全規(guī)劃運(yùn)行領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說(shuō)本發(fā)明涉及一種基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電網(wǎng)運(yùn)行備用是維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必不可少的技術(shù)手段。電網(wǎng)運(yùn)行中應(yīng)留有一定的電力電量?jī)?chǔ)備，以應(yīng)付負(fù)荷突然變動(dòng)、電網(wǎng)故障、發(fā)電設(shè)備隨機(jī)停運(yùn)等情況的出現(xiàn)，從而將電力供需矛盾給社會(huì)和企業(yè)帶來(lái)的不利影響降至最低程度。一般備用容量占系統(tǒng)總負(fù)荷的比例越高，系統(tǒng)的供電可靠性越高，但是備用容量預(yù)留過(guò)多，會(huì)造成發(fā)電設(shè)備利用率低，影響系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。如何在確保系統(tǒng)安全可靠的前提下，科學(xué)合理地分配備用容量，是電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中需要認(rèn)真思考和加以解決的問(wèn)題。
[0003]我國(guó)能源分布與電力需求之間地區(qū)分布不平衡，致使大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)，遠(yuǎn)距離大容量輸電逐漸成為電網(wǎng)發(fā)展的重要特征，系統(tǒng)間大量的電能交換和交易，不可預(yù)測(cè)的潮流和線損因素，增加了運(yùn)行調(diào)度和旋轉(zhuǎn)備用計(jì)劃的不確定性，這對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)備用分配問(wèn)題提出了更高的要求。
[0004]系統(tǒng)運(yùn)行備用容量是在保證供應(yīng)的系統(tǒng)負(fù)荷之外的備用容量，是用以滿足除了在每小時(shí)需要調(diào)整的計(jì)劃系統(tǒng)負(fù)荷外的隨時(shí)變化的負(fù)荷波動(dòng)，以及負(fù)荷預(yù)計(jì)誤差、設(shè)備的意外停運(yùn)和為保本地區(qū)負(fù)荷等所需的額外有功容量。運(yùn)行備用按用途分為負(fù)荷備用、事故備用；負(fù)荷備用一般用以平衡瞬間負(fù)荷波動(dòng)與負(fù)荷預(yù)計(jì)誤差；事故備用用以平衡電力系統(tǒng)中發(fā)電和輸電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，保證正常供電所需設(shè)置的發(fā)電容量。
[0005]傳統(tǒng)的區(qū)域電網(wǎng)運(yùn)行備用容量分配一般根據(jù)一定規(guī)則，按一定比例分?jǐn)倐溆萌萘?，例?我國(guó)南方電網(wǎng)要求各區(qū)域電網(wǎng)按最大統(tǒng)調(diào)負(fù)荷的比例分?jǐn)側(cè)W(wǎng)負(fù)荷備用，按最大統(tǒng)調(diào)負(fù)荷和單一元件(含機(jī)組)故障可引起本網(wǎng)的最大有功缺額分?jǐn)側(cè)W(wǎng)事故備用；華東電網(wǎng)由網(wǎng)調(diào)先定運(yùn)行備用、旋轉(zhuǎn)備用、負(fù)荷備用總量后，省市區(qū)域電網(wǎng)承擔(dān)的運(yùn)行(旋轉(zhuǎn))備用份額按照所轄電網(wǎng)本年度年底統(tǒng)調(diào)裝機(jī)容量、次年度統(tǒng)調(diào)最大單機(jī)容量以及次年度預(yù)測(cè)的統(tǒng)調(diào)最大用電負(fù)荷占全網(wǎng)的比例系數(shù)確定。上述事故備用分配方法，簡(jiǎn)單直觀，易于實(shí)施，但是系統(tǒng)事故備用容量與系統(tǒng)裝機(jī)容量、系統(tǒng)峰荷之間并不存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，該方法并不能夠很好的反映各區(qū)域子系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)事故備用容量的責(zé)任，也未考慮各區(qū)域電網(wǎng)的特性、各區(qū)域電網(wǎng)預(yù)想事故的概率及事故損失的大小等。
[0006]針對(duì)傳統(tǒng)事故備用容量分配方法存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是:克服傳統(tǒng)事故備用容量分配方法的不足，提出一種基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法。本發(fā)明的思路是考慮區(qū)域內(nèi)事故發(fā)生的概率、系統(tǒng)備用調(diào)整成本和系統(tǒng)缺電損失，計(jì)及兼顧系統(tǒng)可靠性與經(jīng)濟(jì)性的備用配置方案風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)事故備用配置及因配置不足所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化，根據(jù)各區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)占整個(gè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的比例來(lái)分?jǐn)傁到y(tǒng)事故備用，占比較大的區(qū)域應(yīng)分配較多的事故備用容量。
[0008]具體地說(shuō)，本發(fā)明是采用以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包括下列步驟:
1-1)獲取互聯(lián)電力系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)，包括整個(gè)互聯(lián)電力系統(tǒng)總備用容量的大小、各區(qū)域內(nèi)部發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)、區(qū)域間聯(lián)絡(luò)斷面數(shù)據(jù)；
1-2)按照N-1系統(tǒng)安全運(yùn)行準(zhǔn)則，考慮導(dǎo)致系統(tǒng)功率缺額的N-1故障，確定預(yù)想事故集Nc,同時(shí)確定各事故發(fā)生的概率；
1-3)在電網(wǎng)總事故備用容量確定的前提下，按照固定比例分配各區(qū)域事故備用容量；1-4)根據(jù)各區(qū)域分配到的事故備用容量，考慮預(yù)想事故集凡中各預(yù)想故障發(fā)生概率的大小，對(duì)事故備用配置成本及因備用配置不足所帶來(lái)的安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化計(jì)算，分別得到各區(qū)域的事故備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)見(jiàn)；
1-5)計(jì)算各區(qū)域事故備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)占系統(tǒng)總風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的比例，作為重新分配各區(qū)域事故備用容量的分配比例；
1-6)計(jì)及兼顧系統(tǒng)供電可靠性及經(jīng)濟(jì)性的備用配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算各個(gè)區(qū)域系統(tǒng)的備用配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)A，判斷A是否可以接受，若是，則結(jié)束本方法，若否，則按照步驟1-5)確定的分配比例重新分配各區(qū)域事故備用容量，并返回步驟1-4)。
[0009]上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特征在于，各區(qū)域的事故備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)見(jiàn)的計(jì)算方法如下:
研究的r時(shí)段內(nèi)，對(duì)于確定的事故備用配置方案，考慮不同事故發(fā)生的概率，區(qū)域電網(wǎng)備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)可風(fēng)險(xiǎn)量化為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法，其特征在于，包括如下步驟: 1-1)獲取互聯(lián)電力系統(tǒng)的基本數(shù)據(jù)，包括整個(gè)互聯(lián)電力系統(tǒng)總備用容量的大小、各區(qū)域內(nèi)部發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)、區(qū)域間聯(lián)絡(luò)斷面數(shù)據(jù)； 1-2)按照N-1系統(tǒng)安全運(yùn)行準(zhǔn)則，考慮導(dǎo)致系統(tǒng)功率缺額的N-1故障，確定預(yù)想事故集Nc,同時(shí)確定各事故發(fā)生的概率； 1-3)在電網(wǎng)總事故備用容量確定的前提下，按照固定比例分配各區(qū)域事故備用容量；1-4)根據(jù)各區(qū)域分配到的事故備用容量，考慮預(yù)想事故集凡中各預(yù)想故障發(fā)生概率的大小，對(duì)事故備用配置成本及因備用配置不足所帶來(lái)的安全穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化計(jì)算，分別得到各區(qū)域的事故備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)見(jiàn)； 1-5)計(jì)算各區(qū)域事故備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)占系統(tǒng)總風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的比例，作為重新分配各區(qū)域事故備用容量的分配比例； 1-6)計(jì)及兼顧系統(tǒng)供電可靠性及經(jīng)濟(jì)性的備用配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)，計(jì)算各個(gè)區(qū)域系統(tǒng)的備用配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)A，判斷A是否可以接受，若是，則結(jié)束本方法，若否，則按照步驟1-5)確定的分配比例重新分配各區(qū)域事故備用容量，并返回步驟1-4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法，其特征在于，各區(qū)域的事故備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)見(jiàn)的計(jì)算方法如下: 研究的r時(shí)段內(nèi)，對(duì)于確定的事故備用配置方案，考慮不同事故發(fā)生的概率，區(qū)域電網(wǎng)備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)可風(fēng)險(xiǎn)量化為:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法，其特征在于，根據(jù)各區(qū)域事故備用配置風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)占系統(tǒng)總風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的比例分配各區(qū)域事故備用容量的計(jì)算方法如下:設(shè)整個(gè)互聯(lián)系統(tǒng)共有#個(gè)區(qū)域，則第i個(gè)區(qū)域分配到的系統(tǒng)事故備用容量K.按下式計(jì)算:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于風(fēng)險(xiǎn)量化的系統(tǒng)事故備用容量協(xié)調(diào)分配方法，其特征在于，各個(gè)區(qū)域系統(tǒng)的備用配置方案評(píng)價(jià)指標(biāo)A的計(jì)算方法為:.
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK103824230SQ201310600408
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】周霞, 董宸, 黃杰, 崔曉丹, 李威, 李碧君, 薛峰, 於益軍 申請(qǐng)人:南京南瑞集團(tuán)公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司