用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统可靠性与规划领域，尤其涉及一种用于电力系统黑启动的区 域电网多断面动态可靠性的评估方法与决策。
【背景技术】
[0002] 随着大电网的发展，电网运行的规模越来越大，而诱发电网大面积停电的潜在因 素也变得越来越复杂，对可靠性、运行技术及管理水平的要求更高，理论上发生大面积停电 的风险也在增加；尽管电力系统的规划、设计和运行人员为提高系统的安全性，在电力系 统继电保护和安全自动装置等方面采取了很多措施；但是由于影响电力系统安全稳定运行 的因素复杂，而且有些情况难以预见，并可能引发系统的连锁反应，最终导致系统大面积停 电。近几年国际、国内发生过的大面积停电事故，均造成了灾难性的社会影响和严重的经济 损失。
[0003] 目前的研宄成果多侧重于建立综合评价模型，研宄如何针对各指标建立科学合理 的权重系数，而具体的评价指标则主要为机组负荷恢复率、黑启动过程中电压的波动率等， 对电网恢复过程中各时间断面的可靠性水平关注较少。而可靠性指标作为对电网连续供电 能力的评价，属于重要的二次指标。
[0004] 电网在黑启动过程中，涉及多个时间断面的动态过程，每一个断面有其对应的可 靠性水平，如果某个断面可靠性较低，则很有可能导致黑启动方案的失败。目前的研宄成 果难以给出区域电网在动态过程中的可靠性演变趋势，从而无法判断其中是否存在薄弱断 面。
【发明内容】
[0005] 综上所述，确有必要提供一种用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方 法。
[0006] 一种用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，包括以下步骤：输入待 评估的区域电网相关基础数据库，包括具体的黑启动方案、电网结构数据和元件可靠性参 数等；计算当前时间断面的潮流结果，并以计算的结果修正元件可靠性数据；计算关键可 靠性指标切负荷概率LOLP、切负荷持续时间LOLE及切负荷频率LOLF ;对上述各步骤重复执 行N次，得到区域电网各断面的可靠性评估结果，其中N为时间断面数量。
[0007] 相对于现有技术，本发明提供的用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方 法，基于传统可靠性评估理论和主成分分析法，建立了区域电网多断面动态可靠性评估，可 针对不同的区域电网黑启动方案进行具体评估分析，并且该计算方法具有普遍适用性。
【附图说明】
[0008] 图1为本发明提供的用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法的流程 图。
[0009] 图2为图1所述的评估方法中电压相依故障率增量与节点电压的关系。
[0010] 图3为图1所述的评估方法中潮流相依故障率增量与线路潮流的关系。
[0011] 图4为根据图1所述的评估方法获取的唐山黑启动方案一的示意图。
[0012] 图5为根据图1所述的评估方法获取的唐山黑启动方案二的示意图。
[0013] 图6为根据图1所述的评估方法获取的唐山黑启动方案三的示意图。
[0014] 图7为图4-6所述的唐山黑启动方案中不同时间断面的停电频率指标对比。
[0015] 图8为图4-6所述的唐山黑启动方案中不同时间断面的停电概率指标对比。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步详细表述。
[0017] 请参阅图1，本发明提供的用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，主 要包括如下步骤： 步骤S10,输入待评估的区域电网相关基础数据库，包括具体的黑启动方案、电网结构 数据和元件可靠性参数； 步骤S20,计算当前时间断面的潮流结果，并以计算的结果修正元件可靠性数据； 步骤S30,计算关键可靠性指标包括切负荷概率LOLP、切负荷持续时间LOLE及切负荷 频率LOLF ;以及 步骤S40,对上述各步骤重复执行N次，得到区域电网各断面的可靠性评估结果，其中N 为时间断面数量。
[0018] 在步骤S20中，通过计算当前时间断面的潮流结果，并用来修正元件可靠性数据 具体步骤如下： (1) 对黑启动方案进行潮流计算，获取电网各支路的潮流和各节点的电压信息； (2) 获取元件的电压相依故障率增量及潮流相依故障率增量； 其中，元件的电压相依故障率增量可按照下式获取：
【主权项】
1. 一种用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，包括以下步骤： 输入待评估的区域电网相关基础数据库，包括具体的黑启动方案、电网结构数据和元 件可靠性参数； 计算当前时间断面的潮流结果，并以计算的结果修正元件可靠性数据； 计算关键可靠性指标包括切负荷概率LOLP、切负荷持续时间LOLE及切负荷频率 LOLF ； 对上述各步骤重复执行N次，得到区域电网各断面的可靠性评估结果，其中N为时间断 面数量。
2. 如权利要求1所述的用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，其特征在 于，修正元件可靠性数据包括以下步骤： (1) 对黑启动方案进行潮流计算，获取电网各支路的潮流和各节点的电压信息； (2) 获取元件的电压相依故障率增量及潮流相依故障率增量；以及 (3) 对元件的故障率进行修正。
3. 如权利要求2所述的用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，其特征在 于，所述元件的电压相依故障率增量的获取方法为：
其中，，λ Jt)为元件i在时刻t的故障率，Aitl为元件的静态故障率，即元件的统计故 障率数据；Pu为元件i流过的功率；α大于〇小于1 ; Λ λ i (\(t))为条件相依的故障率增 量，其中Xj (t)为因素 j在时刻t的物理量。
4. 如权利要求3所述的用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，其特征在 于，元件的潮流相依故障率增量的获取方法为：
5. 如权利要求4所述的用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，其特征在 于，通过以下公式对元件的故障率进行修正：
6. 如权利要求1所述的用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，其特征在 于，关键可靠性指标通过以下公式计算： 切负荷概率LOLP :
其中S是有切负荷的系统状态集合，h是系统状态i的持续时间，T是总模拟时间； 切负荷持续时间LOLE :
切负荷频率LOLF :
其中Ni是有切负荷的状态数。
【专利摘要】本发明涉及一种用于黑启动的区域电网多断面动态可靠性评估方法，该方法包括：输入待评估的区域电网相关基础数据库，包括具体的黑启动方案、电网结构数据和元件可靠性参数等；计算当前时间断面的潮流结果，并以计算的结果修正元件可靠性数据；计算关键可靠性指标切负荷概率LOLP、切负荷持续时间LOLE及切负荷频率LOLF；对上述各步骤重复执行N次，得到区域电网各断面的可靠性评估结果，其中N为时间断面数量。
【IPC分类】G06F19-00
【公开号】CN104657583
【申请号】CN201410750946
【发明人】鲁宗相, 乔颖, 杜延菱, 蓝海波, 李群炬, 王非, 李海波, 桑天松, 刘海涛, 王哲, 赵峰, 王丰, 刘苗, 吴涛, 姬志刚, 张征, 郗渊博
【申请人】清华大学, 国网冀北电力有限公司, 华北电力科学研究院有限责任公司, 国家电网公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月10日