綜合風險下的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種綜合風險下的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中單一指標進行評估會導致結(jié)果可信度不高的問題。其包括以下步驟：(一)搭建電力系統(tǒng)網(wǎng)絡模型，錄入?yún)?shù)；(二)以輸電線路為評估對象，對系統(tǒng)線路進行N-1故障開斷模擬，計算每個N-1線路故障帶來的電壓偏移、頻率偏差、功率過載、失負荷影響和發(fā)電機出力變化的影響；(三)利用公式：Sev(l)＝ω1·SevU(l)+ω2·Sevf(l)+ω3·SevP(l)+ω4·SevL(l)+ω5·SevG(l)，得到每條線路故障的綜合影響指標；(四)結(jié)合線路的故障概率，據(jù)公式：得到每條線路故障給系統(tǒng)帶來的風險值Risk；(五)將每條線路的風險值Risk從大到小進行排序，所得排序就為線路的風險排序；定量分析線路的風險排序結(jié)果，驗證所得綜合風險指標的合理性。
【專利說明】綜合風險下的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力網(wǎng)絡安全分析方法，具體的說，是涉及一種綜合風險下的電 網(wǎng)靜態(tài)安全分析方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 廣義上的風險被定義為系統(tǒng)不安全概率與事件影響的乘積，它體現(xiàn)的是概率性安 全與后果的綜合考慮，即在量化系統(tǒng)不確定性因素作用下的事件可能性的基礎上，評估事 件發(fā)生后對系統(tǒng)造成的影響。不難發(fā)現(xiàn)，量化"可能性"與量化"影響"是風險評估研究的 兩個主要內(nèi)容。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，電力系統(tǒng)風險研究大多數(shù)集中在了事件可能性分析上，即量化天 氣環(huán)境、隨機負荷及新能源]等系統(tǒng)不確定因素的作用，而影響分析的研究較為單薄，一 般以電壓波動與負荷（或出力）損失為"影響"量化。如文獻"H.Wan，J.D.M CCalley，V· Vittal. Risk based voltage security assessment. IEEE Transaction on Power Systems，2000, 15 (4) : 1247-1254" 和 "Y. J. Dai，J. D. McCallyey，N. Abi-Samra，V. Vittal. Annual risk assessment for overload security[J]. IEEE Transactions on Power System，2001，16(4) :616-623"分別研究了基于節(jié)點電壓崩潰與線路過負荷概率的系統(tǒng) 負荷損失的風險評估方法；文獻 "S. A. Farghal, M. S. Kandil, A. Elmitwally. Quantifying electric power quality via fuzzy modeling and analytic hierarchy processing[J]. IEE Proceeding on Generation, Transmission and Distribution, 2002, 149 (1):44-49" 從電能質(zhì)量角度出發(fā)，采用模糊方法評估了低電壓、過電壓及暫態(tài)過程風險；文獻"吳耀 武，婁素華，余永泉，等.電力市場環(huán)境下輸電線路過載風險評估[J].電工技術(shù)學 報，2012, 27 (2) : 198-203"則結(jié)合市場因素，通過分析線路過負荷對發(fā)電商、電網(wǎng)公司和用 戶帶來的損失差異，建立了基于不同主體的后果評估模型。上述研究從不同角度評估了概 率事件發(fā)生后的影響，然而，顯然無論從任一角度進行評估都會存在結(jié)果可信度不高的可 能。因此，有文獻"劉宇彬，劉建華.基于層次分析法和熵權(quán)法的電網(wǎng)風險評估[J].電力科 學與工程，2013, 29 (11) :37-43"提出采用層次分析法和熵權(quán)法相綜合的評估方法。該文中 將負荷率、高負荷率、失負荷率、節(jié)點平均有/無功裕度、系統(tǒng)有功裕度，極限切除時間及平 均短路過電流率等8個指標進行了綜合考慮。但其指標選取上有待改進。首先，在負荷狀 況描述上，前3個指標者有一定重復性，且文中對高負荷率定義是為了刻畫連鎖故障下風 險，其實則應由"可能性"量化部分體現(xiàn)；其次，為反映電壓狀況，文中采取的是節(jié)點平均有 /無功裕度、系統(tǒng)有功裕度3個指標間接描述，顯然不如電壓指標更為直接、簡潔；最后，文 中考慮了極限切除時間與平均短路過電流率2個暫態(tài)過程指標，這里將穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)同時考 慮，但對于工程計算（一般為事件靜態(tài)結(jié)果分析，如N-k分析）來說意義不大，且會增加計 牲且 昇里。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述缺陷，提供一種可以更為全面衡量故障對系統(tǒng)造成的 影響，且根據(jù)評估需要，可對評估側(cè)重方向進行調(diào)整的綜合風險下的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析方 法。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了技術(shù)方案如下：
[0006] 綜合風險下的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析方法，包括以下步驟：
[0007] ( -）搭建電力系統(tǒng)網(wǎng)絡模型，錄入?yún)?shù)：發(fā)電機參數(shù)、線路參數(shù)和負荷參數(shù)及變 壓器參數(shù)；其中，搭建電力系統(tǒng)網(wǎng)絡模型為現(xiàn)有成熟技術(shù)，故在此不做贅述；
[0008] (二）以輸電線路為評估對象，對系統(tǒng)線路進行N-1故障開斷模擬，計算每個N-1 線路故障帶來的電壓偏移、頻率偏差、功率過載、失負荷影響和發(fā)電機出力變化的影響；
[0009] (二）利用公式：

【權(quán)利要求】
1. 綜合風險下的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析方法，其特征在于，包括以下步驟： (一） 搭建電力系統(tǒng)網(wǎng)絡模型，錄入?yún)?shù)：發(fā)電機參數(shù)、線路參數(shù)和負荷參數(shù)及變壓器 參數(shù)； (二） 以輸電線路為評估對象，對系統(tǒng)線路進行N-1故障開斷模擬，計算每個N-1線路 故障帶來的電壓偏移、頻率偏差、功率過載、失負荷影響和發(fā)電機出力變化的影響； (三） 利用公式：
(1) 得到每條線路故障的綜合影響指標Sev(l); (四） 結(jié)合線路的故障概率，據(jù)公式：
(2) 得到每條線路故障給系統(tǒng)帶來的風險值Risk; (五） 將每條線路的風險值Risk從大到小進行排序，所得排序就為線路的風險排序； (六） 定量分析線路的風險排序結(jié)果，驗證所得綜合風險指標的合理性； 上述公式中，〇35為5個不同后果嚴重度指標所占的權(quán)重，Se/α)為電壓偏移影 響，Sevf(l)為頻率偏差影響，SevP(l)為線路功率過載影響，Se/(1)為失負荷影響，Se/a) 為發(fā)電機出力變化影響，4(?)為線路k的風險值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合風險下的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析方法，其特征在于，以輸電 線路為評估對象，定義輸電線路運行風險評估指標如下：
(3) 式中，離為線路k風險值；Μ為線路k發(fā)生故障的概率；為線路故障后對系統(tǒng)造 成的影響。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的綜合風險下的電網(wǎng)靜態(tài)安全分析方法，其特征在于，采用層 次分析法判斷步驟（三）中5個不同后果嚴重度指標所占的權(quán)重。
【文檔編號】G06F17/50GK104123685SQ201410386651
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】姬源, 王向東, 沈冠全, 謝冬, 周思明, 施詩, 孫浩, 張仕鵬, 李壽松, 魏震波 申請人:貴州電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心, 中國能源建設集團廣東省電力設計研究