一种考虑基态和事故态的电网运行风险分析方法

文档序号:9249545阅读:432来源:国知局
一种考虑基态和事故态的电网运行风险分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电网运行风险评估技术领域,具体设及一种考虑基态和事故态的电网 运行风险分析方法。
【背景技术】
[0002] 伴随着我国电网的持续发展和智能电网计划的启动,负荷快速增长,电力系统规 模持续扩大,网架结构日益复杂,电网运行面临的潜在风险也越来越多,并变得不可忽略。 近年来,极端自然气候现象明显增多,给电力系统运行带来了严重的影响,极端气候环境的 影响极大地增加了电网侧不确定性;用户与电网互动的逐渐增多W及电力市场等因素使得 电网负荷波动变得更大,增加了用户侧的不确定性。此外,设备故障、运行方式调整等诸多 不确定因素对电力系统的影响也不容忽视。
[0003] 根据采集的影响电网运行的各类风险信息,分析其对电网运行状态的影响机理, 分别针对基态电网和事故态电网进行风险分析,获得基态和事故态风险指标,揭示基态电 网的健康水平和事故态电网的抗干扰能力,从而全面反映电网运行风险水平,称为考虑基 态和事故态的电网运行风险分析方法。
[0004] 该方法能够揭示电网在基态和事故态下的风险水平,为调度运行人员及时掌握风 险水平和优化控制风险决策提供支持,进一步增强安全生产的预控和驱动能力。电网的运 行风险管理能从"事后分析型"向"事前防范型"转变,做到对电网运行风险的预测感知,W 实现电网安全性、经济性与可靠性相互协调。
[0005] 因此,设计良好有效的考虑基态和事故态的电网运行风险分析方法是本申请人致 力于解决的问题。

【发明内容】

[0006] 针对现有技术所存在的上述技术问题,本发明的目的在于提供一种考虑基态和事 故态的电网运行风险分析方法,能够分别针对基态电网和事故态电网进行风险分析,获得 基态和事故态风险指标,揭示基态电网的健康水平和事故态电网的抗干扰能力,从而全面 反映电网运行风险水平,为调度运行人员及时掌握风险水平和优化控制风险决策提供支 持,进一步增强安全生产的预控和驱动能力。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括如下步骤:
[000引步骤S1、从电力公司各管理系统的数据库中获取电网运行数据和系统状态;
[0009] 步骤S2、利用获取的电网运行数据和系统状态形成基态电网拓扑,并对其进行风 险分析,利用公式(1)计算基态风险指标化sk狂W);
[0010]
。)
[0011] 其中,Pr化JXtj)是预测值为Xt,拥实际值为X。的条件概率值,E巧i个可能 发生的系统状态,Pf巧1)为其发生的概率,Sw(Ei,XtJ是在条件下发生故障Ei时的严重 度度量;
[0012] 步骤S3、从电力公司的管理系统和监测系统中收集和加工影响设备运行的各类风 险信息;
[0013] 步骤S4、建立与各类风险信息相关的设备停运模型,利用泊松分布计算设备停运 概率P,泊松分布如下所示;
[0014] P= 0)
[0015] 其中,A为设备的统计故障率,t为设备运行时间,e为底数。
[0016] 步骤S5、根据电网的"N-K"原则生成预想事故集,根据设备停运概率计算各预想 事故的发生概率;
[0017] 步骤S6、针对每个预想事故形成事故态电网拓扑,并对其进行风险分析,利用(3) 计算事故态风险指标等级L;
[001 引L=round((1-u)Lp+yLs) 0)
[0019] 式(3)中;Lp为风险发生概率等级;Ls为风险严重程度等级;y为取值区间为 (0, 1)的权重系数;round0表示四舍五入取整;
[0020] 步骤S7、将计算得到的基态风险指标和事故态风险指标计算结果展示在开发的前 台界面上,提供给调度员做调度运行参考。
[0021] 所述步骤S6中具体实现如下:
[0022] 步骤6-1.对预想事故的发生概率进行评估,确定其等级;设定发生概率在IX1(T4 W上的为一级,1X10-5-1X1〇-4为二级,1X10 -6-1X1〇-5为S级;
[0023] 步骤6-2.对预想事故下电网状态进行风险分析,确定各类事故的后果等级,具体 规则如下:
[0024] 失负荷:按功率占所属电网总量的百分比划分,10%W上为一级,5%~10%为二 级,2%~日%为三级;
[0025] 电压偏移;按实际电压偏离额定电压的百分比划分,10%W上为一级,5%~10% 为二级,2%~5%为三级;
[0026] 重载或过载;按功率占额定容量的百分比划分,120%W上为一级,100%~120% 为二级,90 %~100 %为S级;
[0027] 厂站全停:按厂站电压等级划分,220kVW上厂站为一级,220kV厂站为二级, 220kVW下厂站为S级;
[002引重要用户全停;按重要用户等级划分,特级或一级重要用户为一级,二级重要用户 为二级,临时重要用户为=级;
[0029] 电网解列;按解列的局部电网电压等级划分,220kVW上为一级,220kV为二级, 220kVW下为S级。
[0030] 所述步骤S2中基态风险指标包括W下几类:
[003U 1)电压偏移风险;说明的是基态电网下发生电压偏移的风险有多大,包括过电压 和低电压两种;
[0032] 2)重载或过载风险;说明的是基态下发生线路、变压器、输电断面过载的风险有 多大;
[0033]3)旋转备用不足风险;说明的是基态下电网实时旋转备用有功功率不能满足规 定的备用要求的风险有多大;
[0034] 4)频率越限风险;说明的是基态电网实时频率越限的风险有多大;
[0035] 5)设备异常风险:说明的是基态电网设备实时状态异常,存在停运的风险有多 大;
[0036] 6) -次能源供应不足风险;说明的是基态电网一次能源供应是否短缺,存在供应 不足的风险有多大;
[0037] 7)检修停电风险;说明的是基态电网检修停电设备是否过多,超过了相关规程规 定的数量的风险有多大;
[003引 8)气象环境风险:说明的是基态电网遭受较为恶劣的气象环境的风险有多大。
[0039] 所述步骤S6中事故态风险指标包括W下几类:
[0040] 1)失负荷风险;说明的是每一个电网事故场景下用户侧削减负荷的风险有多大;
[0041] 2)电压偏移风险;说明的是每一个电网事故场景下发生电压偏移的风险有多大, 包括过电压和低电压两种;
[0042] 3)重载或过载风险;说明的是每一个电网事故场景下发生线路、变压器、输电断 面过载的风险有多大;
[0043] 4)厂站全停风险;说明的是每一个电网事故场景下发生厂站全停的风险有多大;
[0044] 5)重要客户全停风险;说明的是每一个电网事故场景下发生重要客户全停的风 险有多大;
[0045] 6)电网解列风险;说明的是每一个电网事故场景下电网解列风险有多大。
[0046] 本发明的有益效果是:
[0047] 本发明通过获取电网运行数据和系统状态;形成基态电网并对其进行风险分析, 计算基态风险指标;收集和加工影响设备运行的各类风险信息;建立与各类风险信息相关 的设备停运模型,计算设备停运概率;生成预想事故集,根据设备停运概率计算各预想事故 的发生概率;针对每个预想事故形成事故态电网并对其进行风险分析,计算事故态风险指 标;将计算得到的基态风险指标和事故态风险指标展示,推送调度员。从而使得任意电网通 过本发明的分析方法能获知电网的风险水平,为调度运行人员及时掌握风险水平和优化控 制风险决策提供支持,进一步增强安全生产的预控和驱动能力。
【附图说明】
[0048] 图1是本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0049] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0050] 如图1所示,,一种考虑基态和事故态的电网运行风险分析方法,具体包括如下步 骤:
[0化1] 步骤S1、从电力公司各管理系统的数据库中获取电网运行数据和系统状态;
[0化引步骤S2、利用获取的电网运行数据和系统状态形成基态电网拓扑,并对其进行风 险分析,利用公式(1)计算基态风险指标化sk狂W);
[0053] (1)
[0054] 其中,Pr化JXtj)是预测值为Xt,拥实际值为Xtj的条件概率值,Ei为i个可能 发生的系统状态,Pf巧i)为其发生的概率,Sw(Ei,XtJ是在条件下发生故障Ei时的严重 度度量;
[0055] 步骤S3、从电力公司的管理系统和监测系统中收集和加工影响设备运行的各类风 险f目息;
[0化6] 步骤S4、建立与各类风险信息相关的设备停运模型,利用泊松分布计算设备停运 概率P,泊松分布如下所示;
[0057]P= (2)
[0化引其中,A为设备的统计故障率,t为设备运行时间,e为底数。
[0化9] 步骤S5、根据电网的"N-K"原则生成预想事故集,根据设备停运概率计算各预想 事故的发生概率;
[0060] 步骤S6、针对每个预想事故形成事故态电网拓扑,并对其进行风险分析,利用(3) 计算事故态风险指标等级L;
[0061] L=round((1-u)Lp+yLs) 做
[006引式(3)中;Lp为风险发生概率等级;Ls为风险严重程度等级;y为取值区间为 (0, 1)的权重系数;round0表示四舍五入取整;
[0063] 步骤S7、将计算得到的基态风险指标和事故态风险指标计算结果展示在开发的前
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