本发明涉及电力系统智能分析与控制技术领域，具体涉及一种针对母线故障的电网运行风险评估方法。
背景技术：
当前电网运行方式复杂、设备负载加重以及供电能力不足等问题日益突出，电网安全运行的压力显著增大，迫切需要做好电网风险智能预警工作，提高电网风险感知和预防控制能力。在电网的实际运行中，母线故障在电力系统的故障中所占比例不大，据统计，母线故障大约占系统所有线路故障的6％～7％。尽管如此，母线故障中的母线失压故障将对整个系统产生较大影响，后果十分严重，因为所有的送电线路将失去电源，造成大面积停电，使电力系统解列成几个部分。尤其是人为的误碰、误操作使母线保护误动作，使大量的电源和线路被切除，造成巨大损失，对于重要用户更是造成严重影响，而且短时间内无法恢复。
鉴于上述母线故障所导致的严重后果及影响，目前尚缺乏专门针对母线故障情况下的电网风险量化评估手段，并且现有的电网风险类评估技术一般对风险的评估预警侧重于设备或断面越限，在负荷损失影响方面考虑较少。因此，很有必要专门针对母线研究其故障导致的相关电网风险综合评估技术，优化电网母线正常运行方式，对母线发生故障的影响进行针对性地分析和综合评估，以便运行人员能够提前做好母线故障风险的感知与预防预控，确保电网的安全稳定运行。
技术实现要素：
本发明旨在至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题，提出一种针对母线故障的电网运行风险评估方法，实现针对母线故障情况下的电网运行风险的全方位揭示与量化评估，有利于运行人员优化电网母线正常运行方式，完善母线风险控制目标。
为了实现本发明目的，本发明实施例提供一种针对母线故障的电网运行风险评估方法，具体采用以下技术方案：
该方法包括如下步骤：
s100，电网正常态母线故障风险扫描；
电网正常运行时，采用实时周期扫描的方式，对电网中母线进行逐一开断设置，并计算电网母线n-1情况下的设备越限信息和由于母线故障导致的电网负荷损失信息，其中n为电网母线总数；
s200，电网事故态母线故障风险扫描；
电网发生实际故障时，本地调度控制系统在线判断出的故障信号自动触发对电网中母线进行逐一开断设置，并计算电网故障后的母线n-1情况下设备越限信息以及由于母线故障导致的电网负荷损失信息；
s300，电网预想态母线故障风险扫描；
在调度员潮流模式下，采用人工选择方式对母线进行n-2预想开断设置，获取电网预想的母线n-2情况下设备越限信息以及由于母线故障导致的电网负荷损失信息；
s400，风险评估指标计算；
对步骤s100至s300获得的电网设备越限信息、负荷损失信息按照以下公式(1)计算母线故障的风险指标f：
其中，s1为线路越限数，s2为主变越限数，s3为母线越限数，s4为损失非重要用户数，s5为损失重要用户数，n1和n2为权重调节参数，0＜l＜1；
s500，风险分级评估；
对计算得到的电网风险评估指标f按照风险评估等级划分进行风险评级。
可选地，所述设备越限信息至少包括线路电流越限信息、主变功率越限信息和母线电压越限信息；所述电网负荷损失信息至少包括损失负荷功率信息、损失用户数信息和损失重要用户数信息。
可选地，所述步骤s100至s300中，所述设备越限信息以及由于母线故障导致的电网负荷损失信息具体通过对应状态下电网的静态安全分析计算得到。
可选地，在执行所述步骤s100之前，执行步骤s000，所述步骤s000包括：获取当前电网模型拓扑结构及设备参数信息，以及在此电网模型基础上的全网状态估计断面数据。
可选地，所述步骤s100中，基于所述步骤s000获取的电网模型拓扑结构和全网状态估计断面数据，周期自动地对全网母线逐一进行n-1开断设置，并调用静态安全分析功能计算各母线n-1故障开断状态下的电网越限设备信息以及负荷损失信息。
可选地，所述步骤s400中，n1＝3，n2＝4，l＝0.9。
可选地，所述步骤s500中，所述电网风险评估等级划分为第一等级，第二等级和第三等级，所述第一等级的f值范围为81％-100％，所述第二等级的f值范围为51％-80％，所述第三等级的f值范围为0％-50％。
实施本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例的一种针对母线故障的电网运行风险评估方法，通过对电网正常态、故事态和预想态母线故障开断情况下的电网运行风险的全方位揭示与量化评估，实现母线故障引发电网严重运行风险的预判与预警，帮助运行人员及时优化电网母线正常运行方式，调整电网运行策略，做好电网运行风险防控准备，为电网的安全稳定运行提供有力的技术支撑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述针对母线故障的电网运行风险评估方法流程图。
具体实施例
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透切理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例结合附图来进行说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种针对母线故障的电网运行风险评估方法，其应用于电力系统智能分析与控制技术领域，主要针对母线研究其故障导致的相关电网风险综合评估技术，优化电网母线正常运行方式，对母线发生故障的影响进行针对性地分析和综合评估，以便运行人员能够提前做好母线故障风险的感知与预防预控，确保电网的安全稳定运行。
具体而言，该针对母线故障的电网运行风险评估方法包括如下步骤：
s100，电网正常态母线故障风险扫描；
电网正常运行时，采用实时周期扫描的方式，对电网中母线进行逐一开断设置，并计算电网母线n-1情况下的设备越限信息和由于母线故障导致的电网负荷损失信息，其中n为电网母线总数；
s200，电网事故态母线故障风险扫描；
电网发生实际故障时，本地调度控制系统在线判断出的故障信号自动触发对电网中母线进行逐一开断设置，并计算电网故障后的母线n-1情况下设备越限信息以及由于母线故障导致的电网负荷损失信息；
s300，电网预想态母线故障风险扫描；
在调度员潮流模式下，采用人工选择方式对母线进行n-2预想开断设置，获取电网预想的母线n-2情况下设备越限信息以及由于母线故障导致的电网负荷损失信息；
s400，风险评估指标计算；
对步骤s100至s300获得的电网设备越限信息、负荷损失信息按照以下公式(1)计算母线故障的风险指标f：
其中，s1为线路越限数，s2为主变越限数，s3为母线越限数，s4为损失非重要用户数，s5为损失重要用户数，n1和n2为权重调节参数，通常取不小于1的整数并且n2＞n1，0＜l＜1；
s500，风险分级评估；
根据风险评估指标范围建立风险评故等级划分，然后对计算得到的电网风险评估指标f按照风险评估等级划分进行风险评级，实现针对母线故障情况下的电网运行风险的量化评估。
其中，在本发明的一种示例中，所述设备越限信息至少包括线路电流越限信息、主变功率越限信息和母线电压越限信息；所述电网负荷损失信息至少包括损失负荷功率信息、损失用户数信息和损失重要用户数信息。可以理解的是，以上列举的信息类型仅为本发明的一种示例，根据实际技术要求，基于本发明实施例内容，可以选定其他类型信息以辅助电网风险评估。
在本发明的一种示例中，所述步骤s100至s300中，所述设备越限信息以及由于母线故障导致的电网负荷损失信息具体通过对应状态下电网的静态安全分析计算得到。具体而言，如图1所示，所述步骤s100和s200中为自动调用电网的静态安全分析功能进行计算，所述步骤s300中为人工启动电网的静态安全分析功能进行计算。
在本发明的一种示例中，在执行所述步骤s100之前，执行步骤s000，所述步骤s000包括：获取当前电网模型拓扑结构及设备参数信息，以及在此电网模型基础上的全网状态估计断面数据。
在本发明的一种示例中，所述步骤s100中，基于所述步骤s000获取的电网模型拓扑结构、设备参数信息和全网状态估计断面数据，周期自动地对全网母线逐一进行n-1开断设置，并调用静态安全分析功能计算各母线n-1故障开断状态下的电网越限设备信息以及负荷损失信息。
其中，通过设定n1和n2强调负荷损失影响比设备越限更为严重，并且损失重要用户比损失一般用户更为严重。在本发明的一种示例中，所述步骤s400中，优选n1＝3，n2＝4，l＝0.9。
在本发明的一种示例中，所述步骤s500中，所述电网风险评估等级划分为第一等级，第二等级和第三等级，所述第一等级的f值范围为81％-100％，所述第二等级的f值范围为51％-80％，所述第三等级的f值范围为0％-50％。需要说明的是，风险指标f值越小，表示指标越差，风险越大。
通过以上描述可知，实施本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例的一种针对母线故障的电网运行风险评估方法，通过对电网正常态、故事态和预想态母线故障开断情况下的电网运行风险的全方位揭示与量化评估，实现母线故障引发电网严重运行风险的预判与预警，帮助运行人员及时优化电网母线正常运行方式，调整电网运行策略，做好电网运行风险防控准备，为电网的安全稳定运行提供有力的技术支撑。
本发明实施例中方法中未展开的部分，可参考以上实施例的方法的对应部分，在此不再详细展开。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施例的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。