本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)可靠性計算及風(fēng)險評估計算，主要是電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險計算。

背景技術(shù)：

國家電網(wǎng)公司“十二五”規(guī)劃及“三集五大”戰(zhàn)略明確提出：國家電網(wǎng)公司將進(jìn)一步加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險管控體系建設(shè)，要提升電網(wǎng)安全風(fēng)險管控水平，全面推進(jìn)安全風(fēng)險管理，實施標(biāo)準(zhǔn)化流程管控，深入開展隱患排查治理，深化設(shè)備狀態(tài)檢修，提升安全生產(chǎn)隊伍素質(zhì)和管理水平，健全安全工作長效機(jī)制。對電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估及運(yùn)行風(fēng)險管理提出更為嚴(yán)格的要求，而電力系統(tǒng)風(fēng)險評估最基本的工作是建立能夠評價系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險的指標(biāo)體系。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

目前在國際國內(nèi)對電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險多維指標(biāo)評價體系的研究還是空白，為了克服現(xiàn)有電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險計算中指標(biāo)評價的不足，本發(fā)明開發(fā)了一種大電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險的多維指標(biāo)體系。

本發(fā)明中的大電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險的多維指標(biāo)體系主要特點有：(1)為指導(dǎo)電網(wǎng)運(yùn)行服務(wù)，指標(biāo)要符合運(yùn)行層面的要求和定位；(2)從電網(wǎng)靜態(tài)充裕性和動態(tài)安全性的角度分別定義了評價指標(biāo)體系；(3)風(fēng)險指標(biāo)體系有別于常規(guī)的可靠性指標(biāo)，不僅能夠反映系統(tǒng)的負(fù)荷損失情況，還要能夠反映系統(tǒng)的安全裕度，以及線路潮流過載、節(jié)點電壓越限等運(yùn)行約束違限的情況；(4)指標(biāo)體系從程度類、層次類、實現(xiàn)類等三個維度直觀全面的描述系統(tǒng)整體風(fēng)險水平；(5)該指標(biāo)體系能夠反映重要符合節(jié)點和關(guān)鍵元件的可靠性；(6)該指標(biāo)體系能夠反映系統(tǒng)短期與長期的可靠性。

附圖說明

圖1為靜態(tài)充裕性風(fēng)險評價指標(biāo)體系示意圖。

圖2為動態(tài)安全性風(fēng)險評價指標(biāo)體系示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的具體實施方案是：

(1)電力系統(tǒng)風(fēng)險評估可區(qū)分為系統(tǒng)充裕性和系統(tǒng)安全性兩個方面。充裕性表明系統(tǒng)設(shè)施是否能充分滿足用戶的負(fù)荷需求和系統(tǒng)運(yùn)行的約束條件，因此充裕性只涉及到系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)條件，而不要求動態(tài)和暫態(tài)分析；安全性則表明系統(tǒng)對動態(tài)和暫態(tài)擾動的響應(yīng)能力，因而要對系統(tǒng)中出現(xiàn)的擾動及其后果進(jìn)行評價。通常，安全性評估要進(jìn)行動態(tài)、暫態(tài)、或電壓穩(wěn)定性分析。因此本文從充裕性和安全性兩個方面分別定義了大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險的評價指標(biāo)體系。

(2)大電網(wǎng)靜態(tài)充裕性風(fēng)險評估指標(biāo)體系包括程度類指標(biāo)、層次類指標(biāo)和時限類指標(biāo)，能夠從可靠性能、評估范圍及時間框架三個維度全方位地表征系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險。

(3)程度類指標(biāo)是量化大電網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)險程度的一類指標(biāo)，具體描述支路潮流過載、母線電壓越限等運(yùn)行安全約束條件的滿足情況及可能導(dǎo)致的切負(fù)荷后果。定義三類程度指標(biāo)：支路過載指標(biāo)、電壓越限指標(biāo)、失負(fù)荷指標(biāo)，各指標(biāo)詳細(xì)介紹如下：

●線路過載指標(biāo)LPO$\mathrm{LPO}=\underset{i\∈\mathrm{Slpo}}{\mathrm{\Σ}}{p}_i(L_i-L_{i\max })$

●變壓器過載指標(biāo)$\mathrm{BPO}=\underset{i\∈\mathrm{Sbpo}}{\mathrm{\Σ}}{p}_i(L_i-L_{i\max })$

●電壓越上限指標(biāo)$\mathrm{BHVV}=\underset{i\∈\mathrm{Sbhvv}}{\mathrm{\Σ}}{p}_i(V_b-V_{b\max })$

●電壓越下限指標(biāo)$\mathrm{BLVV}=\underset{i\∈\mathrm{Sblvv}}{\mathrm{\Σ}}{p}_i(V_{b\min }-V_b)$

●期望切負(fù)荷概率

●失負(fù)荷期望$\mathrm{LOLE}=8760\×\underset{i\∈S}{\mathrm{\Σ}}{p}_i$

●期望缺供功率$\mathrm{EDNS}=\underset{i\∈S}{\mathrm{\Σ}}{C}_i{p}_i$

●期望缺供電量$\mathrm{EENS}=\underset{i\∈S}{\mathrm{\Σ}}8760C_i{p}_i$

●系統(tǒng)分SI(單位是min)

(4)層次類指標(biāo)是根據(jù)所關(guān)心的區(qū)域和目標(biāo)不同，定義5個層次指標(biāo)：系統(tǒng)指標(biāo)、區(qū)域指標(biāo)、負(fù)荷點指標(biāo)、回路指標(biāo)和事件指標(biāo)，各指標(biāo)詳細(xì)介紹如下：

系統(tǒng)指標(biāo)是指整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的風(fēng)險指標(biāo)，依據(jù)相應(yīng)指標(biāo)可以確定整個系統(tǒng)所處風(fēng)險等級，進(jìn)而給出相應(yīng)的預(yù)控策略。系統(tǒng)評價指標(biāo)也包括支路過載、電壓越限、失負(fù)荷三類指標(biāo)，但故障集和越限元件的選取范圍是全系統(tǒng)范圍內(nèi)。具體指標(biāo)參見上述。

區(qū)域指標(biāo)是指在定義的某個區(qū)域范圍內(nèi)的風(fēng)險指標(biāo)，依據(jù)相應(yīng)指標(biāo)可以確定該區(qū)域所處風(fēng)險等級，也可對系統(tǒng)的不同區(qū)域進(jìn)行風(fēng)險指標(biāo)的對比排序。區(qū)域評價指標(biāo)同系統(tǒng)指標(biāo)，但故障集和越限元件的選取范圍是在本區(qū)域范圍內(nèi)，具體指標(biāo)參見上述(3-1)～(3-9)式。

負(fù)荷點指標(biāo)是指針對某一個負(fù)荷點，判斷該負(fù)荷點的供電可靠性指標(biāo)。評價負(fù)荷點供電風(fēng)險的指標(biāo)主要包括以下幾種：

●負(fù)荷點a切負(fù)荷概率LOLP_a(無量綱)

●負(fù)荷點a切負(fù)荷期望LOLEa(單位是小時/年)

●負(fù)荷點a期望缺供功率EDNSa(單位是MW)

●期望缺供電量EENSa(單位是MWh)

回路指標(biāo)：回路是指連接兩個或更多的傳輸終端、變電站、或者是系統(tǒng)輸電節(jié)點之間的設(shè)備組，包括母線回路、變電回路、輸電回路?；芈肥怯稍O(shè)備連接組成，而電網(wǎng)則由母線回 路、輸電回路、變電回路連接而成，通過回路的構(gòu)件，將電網(wǎng)-元件間復(fù)雜的連接關(guān)系，轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)-回路相對簡潔的連接關(guān)系，進(jìn)而減少電網(wǎng)評估計算時的計算量?；芈返目煽啃栽u價指標(biāo)可以通過統(tǒng)計得到，具體統(tǒng)計公式如下：

●

●

●

●

●

事件指標(biāo)是評價每一個故障狀態(tài)風(fēng)險大小的指標(biāo)，具體計算公式為Risk(X)＝P(X)·Sev(X)

(4)層次類指標(biāo)是根據(jù)所關(guān)注的時間框架不同，定義短期指標(biāo)和長期指標(biāo)等時限類指標(biāo)。短期指標(biāo)的時間框架一般為小時級；長期指標(biāo)包括日指標(biāo)、月指標(biāo)、年指標(biāo)等。時限類指標(biāo)只是時間尺度不同，具體計算指標(biāo)同上。

本發(fā)明的有益效果是：輔助并引導(dǎo)運(yùn)行調(diào)度人員建立電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估的評價體系，從而從多維度對電網(wǎng)進(jìn)行全面的風(fēng)險評價。