基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，包括步驟：對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值；建立預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)；輸入電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)；根據(jù)預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)和電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值，制定電力系統(tǒng)預(yù)防控制措施。本發(fā)明方法將風(fēng)險(xiǎn)理論運(yùn)用到電力系統(tǒng)的預(yù)防控制中，解決了依靠調(diào)度員經(jīng)驗(yàn)制定防控措施的問(wèn)題，通過(guò)本發(fā)明方法可得出量化的防控措施，有效的實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全防護(hù)控制。此外，本發(fā)明方法在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上，綜合考慮控制成本，制定預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)制定量化的防控措施，在實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全防護(hù)的前提下盡可能的減少了控制成本。
【專利說(shuō)明】基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)安全防護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng) 防控方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)的大區(qū)互聯(lián)和市場(chǎng)化，電網(wǎng)規(guī)模愈發(fā)龐大，導(dǎo)致擾動(dòng)傳播的范圍也 更大，區(qū)域電網(wǎng)在一定條件下，可能會(huì)受到附近電網(wǎng)故障的影響而發(fā)生連鎖故障。這種連鎖 故障往往造成大面積的停電事故，甚至電網(wǎng)的徹底崩潰，因此，有效地防止電力系統(tǒng)連鎖故 障是避免大停電事故的關(guān)鍵。在研究電力系統(tǒng)靜態(tài)安全預(yù)防控制問(wèn)題時(shí)，傳統(tǒng)采用確定性 的潮流計(jì)算方法。由于該方法不能全面地反映電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，且分析結(jié)果比較保守， 不適用于發(fā)生故障后避免發(fā)生連鎖故障的電力系統(tǒng)的安全防護(hù)。目前避免發(fā)生連鎖故障的 安全防護(hù)方法主要是調(diào)度員憑借經(jīng)驗(yàn)制定預(yù)防控制策略，對(duì)調(diào)度員的技術(shù)要求比較高，而 且制定的預(yù)防控制策略不夠客觀，因此預(yù)防控制的有效性有待提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，通過(guò)本發(fā)明方法 更好的防止連鎖故障發(fā)生，有效的實(shí)現(xiàn)安全防護(hù)控制。
[0004] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
[0005] -種基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，包括以下步驟：
[0006] S10 :對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值；
[0007] S20 :建立預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)；
[0008] S30:輸入電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)，所述參數(shù)包括各節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的有功源出力和 無(wú)功源出力，各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的負(fù)荷量，電網(wǎng)輸電線路的電阻、電抗及導(dǎo)納參數(shù)；
[0009] S40:根據(jù)預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)和電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值，制定電力系統(tǒng)預(yù)防控制措施。
[0010] 進(jìn)一步的，步驟S10中對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值，包括步驟：
[0011] S102 :根據(jù)電網(wǎng)發(fā)生故障的歷史數(shù)據(jù)建立預(yù)想事故集；
[0012] S103 :根據(jù)預(yù)想事故集建立連鎖故障模型；
[0013] S104 :計(jì)算各個(gè)預(yù)想事故發(fā)生的概率；
[0014] S105:計(jì)算各個(gè)預(yù)想事故發(fā)生后的嚴(yán)重度，采用預(yù)想事故發(fā)生的概率和嚴(yán)重度的 乘積進(jìn)行電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算出電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值。
[0015] 進(jìn)一步的，步驟S103中，根據(jù)預(yù)想事故集建立連鎖故障模型包括以下步驟：
[0016] S1031 :根據(jù)預(yù)想事故集設(shè)定線路故障；
[0017] S1032:根據(jù)發(fā)電機(jī)功角判斷電力系統(tǒng)是否失穩(wěn)，如果電力系統(tǒng)失穩(wěn)，則進(jìn)入步驟 S1035,否則進(jìn)入步驟S1033 ;
[0018] S1033 :求取非故障輸電線路的F指標(biāo)，其方法是：假設(shè)某條非故障線路為故障線 路，則該故障輸電線路的F指標(biāo)為

【權(quán)利要求】
1. 一種基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，其特征在于，包括以下步驟： S10 :對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值； S20:建立預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)； S30 :輸入電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)，所述參數(shù)包括各節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的有功源出力和無(wú)功 源出力，各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的負(fù)荷量，電網(wǎng)輸電線路的電阻、電抗及導(dǎo)納參數(shù)； S40:根據(jù)預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)和電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值，制定電力系統(tǒng)預(yù)防控制措施。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，其特征在于，所述步驟 S10中對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值，包括步驟： 5102 :根據(jù)電網(wǎng)發(fā)生故障的歷史數(shù)據(jù)建立預(yù)想事故集； 5103 :根據(jù)預(yù)想事故集建立連鎖故障模型； 5104 :計(jì)算各個(gè)預(yù)想事故發(fā)生的概率； S105:計(jì)算各個(gè)預(yù)想事故發(fā)生后的嚴(yán)重度，采用預(yù)想事故發(fā)生的概率和嚴(yán)重度的乘積 進(jìn)行電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算出電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，其特征在于，所述步驟 S103中，根據(jù)預(yù)想事故集建立連鎖故障模型包括以下步驟： 51031 :根據(jù)預(yù)想事故集設(shè)定線路故障； 51032 :根據(jù)發(fā)電機(jī)功角判斷電力系統(tǒng)是否失穩(wěn)，如果電力系統(tǒng)失穩(wěn)，則進(jìn)入步驟 S1035,否則進(jìn)入步驟S1033 ; 51033 :求取非故障輸電線路的F指標(biāo)，其方法是：假設(shè)某條非故障線路為故障線路， 則該故障輸電線路的F指標(biāo)為.
> 其中，
為輸電線 路k+Ι在Ti(K環(huán)節(jié)和L環(huán)節(jié)發(fā)生前后的潮流變化量，月Γ為輸電線路k+Ι在Tmy環(huán) 節(jié)和L環(huán)節(jié)發(fā)生后潮流極限裕度，g+i為輸電線路k+Ι受事故鏈前面環(huán)節(jié)的影響度，
分別為
禾
的權(quán)重； 51034 :選擇F指標(biāo)最大的非故障輸電線路，完成一條事故鏈的建立，返回步驟S1031 ; 51035 :完成所有事故鏈的建立，組成連鎖故障模型。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，其特征在于，所述步驟 S20中，所述預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)為
預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)的約束條件為：

目標(biāo)函數(shù)和約束條件中的字母含義如上述表格所示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，其特征在于，所述步驟 S40中，根據(jù)預(yù)防控制目標(biāo)函數(shù)和電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值，制定電力系統(tǒng)預(yù)防控制措施包括步驟： 5401 :判斷各個(gè)預(yù)想事故的風(fēng)險(xiǎn)值是否小于設(shè)定的風(fēng)險(xiǎn)閾值，如果小于設(shè)定的風(fēng)險(xiǎn)閾 值，則不做處理，否則進(jìn)入步驟S402 ; 5402 :計(jì)算最優(yōu)潮流，制定電力系統(tǒng)預(yù)防控制措施，確定發(fā)電機(jī)及負(fù)荷的調(diào)整量，包括 以下步驟： S4021 :找出連鎖故障模型中過(guò)載最嚴(yán)重的輸電線路； S4022 :利用靈敏度計(jì)算方程組得到網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷對(duì)過(guò)載最嚴(yán)重的輸電線路的靜 態(tài)有功靈敏度； S4023:根據(jù)靜態(tài)有功靈敏度大小，按照設(shè)定的閾值界限，將節(jié)點(diǎn)負(fù)荷劃分為三級(jí)控制 占. 54024 :選定第一級(jí)控制點(diǎn)，求取負(fù)荷的初始控制量； 54025 :根據(jù)約束條件求取最優(yōu)控制量； 54026 :對(duì)發(fā)電機(jī)出力及負(fù)荷根據(jù)最優(yōu)控制量的增減進(jìn)行修正； S4027:判斷該輸電線路是否過(guò)載，如果該輸電線路過(guò)載，則選定下一級(jí)控制點(diǎn)，擴(kuò)大控 制范圍，求取負(fù)荷的初始控制量，然后返回步驟S4025 ;否者保存最優(yōu)控制量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的電力系統(tǒng)防控方法，其特征在于，所述步驟 S10中對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，計(jì)算電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)值，包括步驟： 5201 :選取需要融冰的輸電線路； 5202 :建立預(yù)想事故集； 5203 :計(jì)算切除經(jīng)過(guò)融冰處理的輸電線路后電力系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)值； 5204 :計(jì)算最優(yōu)潮流，并調(diào)整發(fā)電機(jī)和負(fù)荷； 5205 :切除需要進(jìn)行融冰處理的輸電線路，然后進(jìn)行電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并計(jì)算電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn) 值。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK104156879SQ201310268583
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月28日
【發(fā)明者】馬覃峰, 林成, 蘇華英, 黃文偉, 趙維興, 張勇, 陳銳, 邱曉燕, 周步祥, 舒勤, 滕歡, 劉念, 李華強(qiáng), 陳實(shí) 申請(qǐng)人:貴州電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心, 四川大學(xué)