2] 步骤S1:根据广东电网实际运行情况，对于500kV终端变电站，规划方案有两种连 接方式I和II，如图4和图5所示。方案I和II中，变电站A、B为500kV变电站，其中变电 站A与主网相连，变电站B为终端变电站，a-h为220kV变电站，变电站A、B之间通过500kV 线路连接，500kV变电站与220kV变电站以及220kV变电站之间通过220kV线路连接。为保 证研究的目的明确，结论可靠，方案I和II中，除连接方式外，其余电气参数均一致，部分设 计参数如表1所示。
[0123] 表1规划方案的设计参数
[0124]
[0125] 步骤S2 :根据算例系统所在地区线路和变压器的可用系数，利用公式（1)可得到 母线、线路和变压器的元件故障率；选取故障事件集，根据公式（3)求得故障事件概率。
[0126] 步骤S3 :方案I和II中，220kV变电站的容量均为4X180MVA，数量为8座，基于此 确定方案I和II的最大负载能力，根据广东省某年的年负荷曲线，将负荷持续曲线以最大 值6000MW，最小值1000MW，步长1000MW为标准划分为5层，如图6所示。每层负荷水平用 区间负荷中值代表，不同负荷层级的持续时间及分布概率如表2所示。
[0127] 表2不同负荷层级的持续时间及分布概率
[0128]
[0130] ~~步骤S4 :对方案I和II进行可靠性分析计算，得到可靠性分析结果如表3和图7 所示。
[0131] 表3可靠性评估结果
[0132]
[0133] 由表3及图7可靠性评估分析结果可知：
[0134] 1)方案I和II在负荷水平2500丽以下时各项可靠性指标均为0,这表明设计方案 I和II在负荷水平2500MW以下时不会发生任何失负荷故障事件，两种方案均安全可靠。
[0135] 2)当负荷水平为3500MW及其以上时，方案I和II均会出现失负荷故障事件，但方 案I的可靠性指标在相同负荷水平下均大于方案II。例如，当负荷水平为4500MW时，方案 I的L0LE指标为13. 3745(表示一年中累积停电时间为13. 3745h)，EENS指标为4379. 5(表 示一年中累积失负荷为4379. 5MW)，而方案II的L0LE和EENS指标分别为10. 1082和 3764. 1〇
[0136] 3)结合不同负荷层级下的可靠性指标及负荷层级的分布概率，方案I的全年 L0LP、L0LE、EDNS和EENS指标分别为 0· 0035、8· 339、1· 5368 和 2436. 3,约为方案II的 1. 13、 1. 14、1. 27和1. 39倍，均大于方案II，可见方案II的可靠性较高。考虑到系统在实际情况下 需要在多种负荷水平下安全稳定运行，全年可靠性指标具有较强的实际意义和指导意义。
[0137] 因此，基于以上分析，在电网经济性满足的前提下，可以优先考虑方案II，以保证 系统具有更高的可靠性和安全性。
[0138] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选方法，其特征在于， 包括下列步骤： 51、 建立终端变电站的规划方案模型； 52、 选取故障事件集，建立元件故障和故障事件概率模型； 53、 建立负荷持续曲线分层模型，确定不同负荷水平取值及其持续时间； 54、 基于故障事件集，对规划方案进行静态安全分析结果； 55、 针对静态紧急状态，基于灵敏度矩阵，计算故障事件导致的失负荷值并进行切负荷 操作； 56、 计算不同负荷分布下的可靠性指标； 57、 基于年度负荷持续曲线，计算所述规划方案的可靠性指标，通过所述可靠性指标对 所述规划方案进行分析和优选。2. 根据权利要求1所述的基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选 方法，其特征在于， 所述步骤S2选取故障事件集，建立元件故障和故障事件概率模型具体包括： 521、 计算元件故障率U，计算方法如下：其中，表示设备的平均停运频率，T。。。。表示设备发生被迫停运后的平均维修时 间，A为失效率，y为修复率，I表示可用系数； 522、 计算故障事件发生概率P，计算方法如下：其中，P表示故障事件的发生概率，S表示所有设备集，U表示故障设备集，A表示正常 设备集，U为元件故障率。3. 根据权利要求2所述的基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选 方法，其特征在于， 所述可用系数I的计算公式如下：其中，Tl表示可用小时，T2表示计划停运时间，T3表示非计划停运时间。4. 根据权利要求1所述的基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选 方法，其特征在于， 所述元件故障包括母线、线路和变压器的元件故障。5. 根据权利要求1所述的基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选 方法，其特征在于，所述步骤S3建立负荷持续曲线分层模型，确定不同负荷水平取值及其 持续时间具体包括： 531、 将一段时间内的负荷值进行统计分析，形成负荷持续曲线； 532、 按照均值或者制定的步长将其分层，计算负荷落在各层的时间，根据各层持续时 间与总时间的比值求出负荷的概率分布Pk，其中k=1，2, 3,…，M，k表示子区间编号，取曲 线中最小负荷Pmi。和最大负荷Pm。、，将区间[Pmm，PmJ平分成M个子区间，并用区间负荷中 值代表：PiMl，PiM2，…，PitUM,其中PiMl、PiM2、…、PitUM分别表示第1、2、M个子区间的负荷中 值，负荷落在每个子区间的持续时间分别为Tim2,…，TiMM,则第k个子区间的负荷分 布概率Pk可表示为：其中，TiMk表示负荷落在第k个子区间的时间。6. 根据权利要求1所述的基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选 方法，其特征在于， 所述灵敏度矩阵由控制变量AU和被控变量Ax的线性关系确定，具体为f(x，u) =O为电力系统的稳态平衡条件下非线性网络方程的紧凑形式，其中，X表示被 控制变量列向量，U表示控制变量列向量，AX和AU为运行状态发生变化后X和U的偏差 量。7. 根据权利要求1所述的基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选 方法，其特征在于，所述可靠性指标包括：其中，LOLP表示系统一年中发生失负荷故障的概率，其取值范围为[0,ILPi为系统处 于状态i的概率，S为不能满足负荷需求的系统状态全集；LOLE表示系统一年中发生失负荷 故障的时间，T为给定的时间区间的小时或天数；EDNS表示系统一年中损失的失负荷功率， Ci为状态i条件下削减的负荷功率；EENS表示系统一年中损失的电量。8. 根据权利要求1所述的基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选 方法，其特征在于，所述可靠性指标L0LP、L0LE、邸NS和邸NS分别通过下式计算：其中，M表示负荷持续曲线的总层数，LOLPk、LOLEk、邸NSk和邸NSk分别是第k层负荷水 平时的相应指标。
【专利摘要】本发明公开了一种基于年度负荷持续曲线的终端站规划方案可靠性评估优选方法，该方法充分考虑电力系统规划领域的特点以及电力设备运行中的不确定因素对电力系统的影响，融入了概率论的知识。同时，该方法计算结果考虑了系统实际运行中的负荷水平及其分布概率，既可以评估规划方案在不同负荷水平下的可靠性，也可以综合度量规划方案长期可靠性。本发明公开的评估优选方法利用可靠性指标对规划方案的可靠性做出定量评估，综合考虑各类不确定性因素的概率特征及对电力系统的影响，在提高可靠性评估精确度及可信度的同时，为规划方案的选择和优化提供了方便直观的数据参考。
【IPC分类】G06Q50/06, G06Q10/04
【公开号】CN105373862
【申请号】CN201510882372
【发明人】彭波, 陈旭, 刘利平, 曹发文, 廖志伟, 顾熹, 刘晟
【申请人】中国南方电网有限责任公司, 华南理工大学
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月2日