基于专家经验的电网调度操作过程准动态风险评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电网调度运行技术领域，特别涉及一种基于专家经验的电网调度操作 过程准动态风险评估方法。 技术背景
[0002] 电网调度是转换设备运行状态、调整电网运行参数乃至改变电网运行方式的重要 手段，合理的调度操作是电网安全、经济运行的重要保障。各级调度人员在进行调度操作 时，对电网当前运行状态的任何分析以及对调度操作的任何决策都将对电网的安全生产产 生不同程度的影响。然而，随着电力工业的不断发展，电工技术的不断革新以及分布式能源 不断接入电网，我国电网规模变得日益庞大，电网结构变得日益复杂，系统的随机性也变得 日益明显，电网运行的不确定性也越来越强，这些都对调度人员进行安全有效的电网调度 带来了越来越严峻的考验。
[0003] 在目前的形势下，我国已有的电网调度在驾驭大电网能力上显现出了一些不适 应。现有的电网调度体系侧重于确定性的风险来源分析，并在工作流程和系统功能上采取 相应的风险管控措施，然而这样的定性风险管控面临着一些问题。首先，调度人员直接面对 大量的电网运行数据，其调度决策往往过分依赖其基于工作经验的数据分析能力，甚至事 故处理操作会部分借助于假设性的经验判断。这些既增加了调度人员的工作难度，也隐藏 着潜在的风险因素。其次，调度人员能够掌握的数据过于单一化，只有电网实时的运行数 据，无法获取诸如设备运行状态、人员状态、天气信息以及地理信息等非电气信息，难以满 足调度人员在调度决策上进行风险管控的实际需要。因此，建立面向调度操作过程的风险 评估体系来弥补我国现有调度体系的不足显得尤为重要。
[0004] 目前，国内外对电网调度风险的研究主要集中在如何提高调度自动化和智能化程 度以定性地降低调度风险。然而在调度操作过程中，由于各种不确定性因素的出现，调度人 员所做出的判断和采取的操作策略仍然存在着一定的风险性。因此，有必要对电网调度操 作过程中的风险进行实用性的量化评估，从而帮助调度人员选择合理的调度操作。
[0005] 由于大电网调度操作过程本身是一个动态过程繁杂且不确定因素影响机理复杂 的研究对象，而传统的静态风险方法评估的是电网在长期运行过程中即在某种相对固定的 运行方式下的平均风险。因此基于复杂停运模型和概率分析的纯粹的静态风险评估方法不 适用于电网调度操作过程。由于专家评分法具有简洁、直观、应用范围广等优点，适用于存 在诸多不确定因素、历史数据匮乏以及采用其他方法难以进行定量分析的场合 [1]。因此，可 以考虑将专家经验引入调度操作过程风险评估，利用专家评分法定性分析与定量评估相结 合的特点来提高调度操作过程风险评估的适用性。
[0006] 文中涉及如下参考文献：
[0007] [1]周英.信息安全风险评估中权重优化方法研究[J].信息安全与通信保 密，2008. 2.
【发明内容】
[0008] 针对现有技术存在的不足，本发明结合专家评分法和静态风险评估法，提出了一 种基于专家经验的电网调度操作过程准动态风险评估方法。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
[0010] 一种基于专家经验的电网调度操作过程准动态风险评估方法，包括步骤：
[0011] Si采集非电力信息、调度指令和电网运行数据，调度指令分解为单项令操作序 列；
[0012] S2计算单项令操作序列中各步调度操作的综合风险值，具体为：
[0013] 将各步调度操作分解为调度操作执行过程和调度操作间隔，各步调度操作的风险 值为操作风险值和间隔风险值之和；
[0014] 以电压越限风险、潮流过载风险和失负荷风险为指标，基于各指标分别计算各步 调度操作的风险值Ra (V)、Ra⑶和Ra (aL):
[0016] 对基于各指标的风险值进行加权综合，获得各步调度操作的综合风险值Ra:
[0017] Ra=P?Ra(S)+C?Ra(V)+T?Ra(AL)；
[0018] 其中：
[0019] 权重P、I和T采用3标度层次分析法获得；
[0020] Ra(V)、Ra(S)、Ra(AL)分别表示基于电压越限风险、潮流过载风险和失负荷风险的 第a步调度操作的风险值；
[0021] 巧(〖/)、巧'(5'）分别表示基于电压越限风险、潮流过载风险和失负荷风 险的第a步调度操作的操作风险值；
[0022] 分别表示基于电压越限风险和潮流过载风险的第a步调度操作的 间隔风险值；
[0023] Fni为第a步调度操作执行失败的第m种故障情况，M为第a步调度操作执行失败 的故障情况数；
[0024] Dn为第a步调度操作执行成功后其他电网设备的第n种故障情况，N为第a步调 度操作执行成功后其他电网设备的故障情况数；
[0025] Ini(V)和In(V)分别表示F，Dn发生造成的电压越限风险后果量化值；
[0026] Ini(S)和In(S)分别表示F，Dn发生造成的潮流过载风险后果量化值；
[0027] Ini(AL)表示Fni发生造成的失负荷风险后果量化值；
[0028] P(S(FJ表示Fni 发生的概率，P(S(FJ= ? ?S?a?P?yf ?nf ?Af;P(S(Dn) 为队发生的概率，P(S(Dn) =Pnd ?入d;
[0029] 调度操作类型因数co用来表示第a步调度操作的类型对P(S(Fni)的影响程度；
[0030] 调度操作设备故障类型因数S用来表示Fni的类型对P(S(Fni)的影响程度；
[0031] 调度人员状态因数a用来表示当前调度人员的技能水平和疲劳程度对P(S(FJ 的影响程度；
[0032] 天气影响因数P用来表示当前调度操作过程中天气对P(S(Fni)和P(S(Dn)的影响 程度；
[0033] yd为设备类型因数，yf表示第a步调度操作设备类型对P(S(FJ的影响 程度，Yd表示D"所涉及的其他电网设备类型对P(S(Dn)的影响程度；
[0034] nf和nd为设备状态因数，nf表示第a步调度操作设备状态对P(S(Fn)的影响 程度，nd表示D"所涉及的其他电网设备状态对P(S(Dn)的影响程度；
[0035] ^和Ad表示历史数据统计因数，Af=Afl/Af。，Ad=Adl/Ad。，AflS区域电 网中第a步调度操作设备的年平均强迫停运率，Af。为大电网中第a步调度操作设备的同 类设备的年平均强迫停运率，Adl为区域电网中Dn所涉及的其他电网设备的年平均强迫停 运率，Ad。为大电网中D"所涉及的其他电网设备的同类设备的年平均强迫停运率；
[0036] w、S、a、0、y￡和yd采用专家经验法进行评分，qf根据第a步调度操作设备 的状态扣分值采用专家经验法进行评分，n^艮据当前其他电网设备状态扣分值采用专家 经验法进行评分；
[0037] S3各步调度操作的综合风险值构成调度操作过程的风险值序列，根据风险值序列 评估电网调度操作过程准动态风险；
[0038] 所述的调度操作设备为电网一次设备，所述的其他电网设备指除调度操作设备以 外的电网一次设备。
越限风险量化值，i为节点编号，k表示电网节点数；S(V1)为节点i的电压越限严重度函数，V1为节点i的电压标幺值；yi为节点i的电压权重，不同节点的电压权重采用专家经验法 进行评分。
险量化值，j为支路编号，1表示电网支路数；S(S,)为支路j的潮流过载严重度函数， 支路j的潮流标么值；V,表示支路j的潮流权重，不同支路的潮流权重采用专家经验法进 行评分。
荷风险量化值，h为负荷节点编号，g为电网负荷节点数；ALh为负荷节点h的负荷损失标 幺值；％为负荷节点h的失负荷权重，不同负荷节点的失负荷权重根据负荷节点级别采用 专家经验法进行评分。
[0042] 上述调度人员状态因数a=ai?a2，其中，调度人员技能水平因数％ .， St为调度人员的技能水平考核得分，考核采用百分制；调度人员疲劳因数a2根据专家经验 获得。
算，其中，SDf为当前调度操作设备的状态扣分值，SDdSDn所涉及的其他电网设备的状态扣 分值。
[0044] 和现有技术相比，本发明具有如下特点和有益效果：
[0045] 1、在时间先后上将调度操作过程分解成一连串调度操作执行过程与相邻两步调 度操作间的一系列操作执行间隔，将风险理论引入调度操作过程中，评估各步调度操作下 的操作风险和间隔风险，综合得到各步调度操作的综合风险值，从而形成阶跃变化的调度 操作过程风险值序列。
[0046] 2、本发明实现了电网调度操作过程准动态风险评估，克服了现有电网运行安全风 险评估只能从静态角度评估系统在某种运行方式下的平均风险的不足，也避开了纯粹动态 风险评估方法的复杂性和非实时性问题。
[0047] 3、将专家经验引入大电网复杂调度操作过程的准动态风险评估，考虑设备故障、 天气状况以及调度人员状态等不确定因素对元件失效概率的影响，采用专家评分法在概率 分析环节和风险后果权重分析环节进行分层分级评分，利用多种影响因子的专家评分来修 正历史统计数据，解决了准动态风险评估在大电网实际调度工作中应用时面临的系统元件 故障概率样本容量不足，不确定因