一种大电网运行风险评估方法
【专利摘要】本发明是一种大电网运行风险评估方法。包括有如下步骤：1）故障及风险因素统计；2）风险概率计算；3）基于负荷损失的风险量化评估；4）风险指标的等级化与结果评估。本发明将电力系统事故发生的概率与系统丢负荷的多少结合起来形成一个新的定量指标，从而帮助调度人员进行实时的风险评估分析，进而全面掌控电网的安全运行情况，采取必要措施把系统风险水平控制在合理范围，避险灾害性故障的发生。本发明实现电网调度运行中心对风险的实时评估和风险管控，是一种基于负荷损失的大电网运行风险评估方法。
【专利说明】—种大电网运行风险评估方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种大电网运行风险评估方法，属于大电网运行风险评估方法的改造技术。
【背景技术】
[0002]电力系统的安全运行是社会经济健康发展的重要保障。电力系统调度中心需要充分利用发供电设备和调节手段向用户提供合格的电能，保证系统安全与电网平稳运行。目前电力系统EMS普遍采用确定性的分析框架，但该方法难以记及电力系统故障的随机性，过于保守，缺乏经济性。随着中国政府《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(国务院令第599号)的发布，电网企业对电力事故风险的掌握和防控的要求更加提高。
[0003]风险管理是一门新兴的管理学科，目前已较为成熟地应用在保险、航天、防灾减灾等多个领域。对于电网来说，风险包括事故发生概率和事故产生的影响两个方面。通过风险评估和风险管理，能够辨识电网失效事件发生的可能性，以及事件后果的严重程度，以寻找一个合理且经济的措施来有效降低和方法大风险事件的发生。为加强电力安全风险防控，保障电网科学稳定运行，更好地服务地方政府和社会经济发展，我国电网已经逐步建立了风险管理体系。建立了网省地三级电网运行风险管理体系，要求网省地三级调度机构在进行电网运行方式安排时，量化评估电网运行安全风险，科学地确定电网运行安全风险等级，为各级调度开展电网安全风险评估工作提供指导，对于存在的风险制定控制措施并发布给相关单位，从而提高电网运行控制水平，确保电网安全稳定运行和可靠供电。
[0004]但是目前调度机构缺乏成熟方便的风险评估工具，运行人员在进行风险评估工作时，先采用传统的电力系统安全稳定计算软件对电网进行静态和动态安全分析，计算故障(事件)后电网的安全稳定情况，再根据风险量化评估办法的规定评估事件发生的概率，进而得出风险值和风险等级，再结合运行经验制定风险控制措施。上述工作主要采用人工计算方式，工作效率较低，且可能出现疏漏。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种实现电网调度运行中心对风险的实时评估和风险管控的大电网运行风险评估方法。
[0006]本发明的技术方案是:本发明的大电网运行风险评估方法，包括有如下步骤:
[0007]I)故障及风险因素统计；
[0008]2)风险概率计算；
[0009]3)基于负荷损失的风险量化评估；
[0010]4)风险指标的等级化与结果评估。
[0011]上述步骤I)中，故障及风险因素统计是通过静态安全分析与动态安全分析来实现，在静态安全方面，综合考虑系统N-1或N-K故障，通过静态分析工具考核系统中各节点电压越限和设备过载可能性，在动态安全方面，通过校核预先给定的动态安全约束，针对系统N-1及部分N-K故障，统计可能导致系统电压不稳和暂态失稳的因素及其发生的概率。
[0012]上述步骤2)中，风险概率计算有两种概率值的计算公式，分别是基准风险发生概率值和基于问题的风险发生概率值，基准风险是指电网正常方式或正常情况下在较长时期内存在的风险，基准风险的研究范围主要包括中期电网风险和短期电网风险，基于问题的风险是指非正常方式下或特定情况下一定时期内存在的风险，
[0013]基准风险发生概率值的计算公式如下:
[0014]基准风险发生概率值=(设备类型因数)X (故障类别因数)X (历史数据统计因数) ⑴
[0015]基于问题的风险发生概率值的计算公式如下:
[0016]基于问题的风险发生概率值=(设备类型因数)X (故障类别因数)X (历史数据统计因数)X (天气影响因数)X (设备缺陷影响因数)X (检修管理因数)X (检修时间因数)X (现场施工因素)X (控制措施因数)(2)
[0017]上述步骤2)中，中期电网风险是指2~5年电网风险，短期电网风险是指年度电网风险。
[0018]上述步骤2)中，非正常方式是指系统试验、设备检修、设备异常的情况。
[0019]上述步骤3)中，基于负荷损失的风险量化评估是综合考虑事故发生的可能性和事件对系统的危害程度，提出量化系统风险的指标，利用基于概率的风险评估工具进行系统运行风险分析，以风险指标衡量不同事件对整体风险水平的影响。
[0020]上述定义风险危害严重程度分值为事故概率与其所失去负荷多少乘积，即失负荷概率指数(PLLI)。
【权利要求】
1.一种大电网运行风险评估方法，其特征在于包括有如下步骤: 1)故障及风险因素统计； 2)风险概率计算； 3)基于负荷损失的风险量化评估； 4)风险指标的等级化与结果评估。
2.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于上述步骤I)中，故障及风险因素统计是通过静态安全分析与动态安全分析来实现，在静态安全方面，综合考虑系统N-1或N-K故障，通过静态分析工具考核系统中各节点电压越限和设备过载可能性，在动态安全方面，通过校核预先给定的动态安全约束，针对系统N-1及部分N-K故障，统计可能导致系统电压不稳和暂态失稳的因素及其发生的概率。
3.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于上述步骤2)中，风险概率计算有两种概率值的计算公式，分别是基准风险发生概率值和基于问题的风险发生概率值，基准风险是指电网正常方式或正常情况下在较长时期内存在的风险，基准风险的研究范围主要包括中期电网风险和短期电网风险，基于问题的风险是指非正常方式下或特定情况下一定时期内存在的风险， 基准风险发生概率值的计算公式如下: 基准风险发生概率值=(设备类型因数)χ (故障类别因数)χ (历史数据统计因数)(I) 基于问题的风险发生概率值的计算公式如下: 基于问题的风险发生概率`值=(设备类型因数)χ (故障类别因数)x (历史数据统计因数)χ (天气影响因数)X (设备缺陷影响因数)X (检修管理因数)X (检修时间因数)X(现场施工因素)X (控制措施因数)(2)。
4.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于上述步骤2)中，中期电网风险是指2~5年电网风险，短期电网风险是指年度电网风险。
5.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于上述步骤2)中，非正常方式是指系统试验、设备检修、设备异常的情况。
6.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于上述步骤3)中，基于负荷损失的风险量化评估是综合考虑事故发生的可能性和事件对系统的危害程度，提出量化系统风险的指标，利用基于概率的风险评估工具进行系统运行风险分析，以风险指标衡量不同事件对整体风险水平的影响。
7.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于上述定义风险危害严重程度分值为事故概率与其所失去负荷多少乘积，即失负荷概率指数PLLI， PLLI = I Pi * Weighti * LmsofLoadi (3)
m{Criilicat ___ situations^ 其中Pi为事件i的概率，Weighti为电网减供负荷加权系数LossofLoadi为第i个突发事件所引发的所有节点甩负荷值之和，单位为MW ； {Critical_situation}为一系列引发甩负荷的突发事件集合。
8.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于上述步骤4)中，风险指标的等级化与结果评估是通过对失负荷概率指数的判断，将电网运行的风险水平划分为五个风险等级:正常风险，正常风险，中度风险，高度风险，极高风险。
9.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于上述五个风险等级的阈值是 1000 ，300，60，20，5。
10.根据权利要求1所述的大电网运行风险评估方法，其特征在于将电网的运行风险水平投影到上述这五个风险等级空间中去，对于不同的风险，采用不同的颜色显示，以为系统调度员提供简单明了的预警信息。
【文档编号】G06Q50/06GK103632310SQ201310583055
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】汪际锋, 李建设, 荆朝阳, 吴小辰, 黄河, 苏寅生, 荆大方, 马骞, 刘杰, 姚海成 申请人:中国南方电网有限责任公司