本發(fā)明涉及一種大電網(wǎng)安全領域的可靠性分析方法，具體涉及一種綜合考慮系統(tǒng)充裕性和系統(tǒng)安全性的風險評估方法析方法。

背景技術：

電力系統(tǒng)風險的根源在于其行為的概率特征。系統(tǒng)中設備的隨機故障往往超出人力所能控制的范圍，負荷也總是存在著不確定性，因而不可能對其準確預測。電力系統(tǒng)故障造成的后果可能導致從局部直至大面積的停電。停電的經(jīng)濟后果不只是公司的收入損失或用戶的停電損失，而且包括造成社會和環(huán)境影響的間接損失。電力公司一直在長期不懈地處理系統(tǒng)風險問題。例如，已在電力工業(yè)中使用多年靜態(tài)安全評估，屬于確定性的準則和方法，其優(yōu)點在于概念清晰、指標直觀、計算簡單，得到了系統(tǒng)規(guī)劃和運行人員的廣泛認可。但這種確定性準則的主要缺陷是不能反映系統(tǒng)運行中的不確定因素，諸如負荷變化及元件故障的隨機性，難以表征系統(tǒng)的運行風險；另外，預想故障集的選取依賴于運行人員的經(jīng)驗，既可能存在放大小概率大后果事件影響作用的情況，也可能存在對中等嚴重事故的累計效應考慮不足的情況；另外，靜態(tài)安全評估的指標僅針對系統(tǒng)狀態(tài)量進行檢查和分析，缺乏表征系統(tǒng)整體性能的總體指標。因此需要引入電力系統(tǒng)風險評估的理論為運行人員提供基于風險的決策方法來改善電網(wǎng)的安全水平，保證系統(tǒng)經(jīng)濟、可靠運行。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種綜合考慮系統(tǒng)充裕性和系統(tǒng)安全性的風險評估方法析方法，該方法實現(xiàn)了基于靜態(tài)安全分析的靜態(tài)風險評估，基于暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)風險評估。按照風險評估過程中系統(tǒng)狀態(tài)分析的性質(zhì)，可將電力系統(tǒng)風險評估區(qū)分為系統(tǒng)充裕性(靜態(tài))和系統(tǒng)安全性(動態(tài))兩個方面。

本發(fā)明的目的是采用下述技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種綜合考慮系統(tǒng)充裕性和系統(tǒng)安全性的風險評估方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟：

1)確定評估對象；

2)數(shù)據(jù)校驗；

3)對電網(wǎng)進行靜態(tài)和暫態(tài)的全故障智能掃描；

4)風險評估；

5)確定風險評估指標。

進一步地，所述步驟1)中，評估對象包括：

(1)電網(wǎng)的實際運行數(shù)據(jù)：基于電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP的數(shù)據(jù)格式；

(2)可靠性數(shù)據(jù)：可靠性數(shù)據(jù)指的是元件停運模型中的參數(shù)；所述可靠性數(shù)據(jù)來源于的《電力可靠性指標發(fā)布會會議資料》和《國家電網(wǎng)公司繼電保護與安全自動裝置運行情況統(tǒng)計分析》報告；根據(jù)《輸變電設施可靠性評價規(guī)程》中對各有關設備(各有關設備包括交流線、變壓器、母線)的可靠性參數(shù)的定義及計算公式，對統(tǒng)計數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理，得到元件的故障率和修復率指標的平均統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

進一步地，所述步驟2)的數(shù)據(jù)校驗包括：基于電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP的潮流計算程序以及暫態(tài)穩(wěn)定計算程序來校驗導入的數(shù)據(jù)的完整性、及電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型的一致性；調(diào)用電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP的潮流計算程序以及暫態(tài)穩(wěn)定計算程序來計算導入的數(shù)據(jù)是否能夠計算成功，即是否成功輸出潮流結(jié)果或暫穩(wěn)計算結(jié)果，如果計算成功，則數(shù)據(jù)就符合風險計算的條件；反之，不符合，需要重新確認數(shù)據(jù)源是否完整。

進一步地，所述步驟3)的對電網(wǎng)進行靜態(tài)和暫態(tài)的全故障智能掃描包括下述步驟：

<1>創(chuàng)建掃描方式及故障設置，包括：

a、靜態(tài)掃描計算：選擇進行全網(wǎng)、某區(qū)域電網(wǎng)或某電壓等級電網(wǎng)的N-1計算以及切除指定元件時的N-1計算，并且考慮同桿并架進行故障掃描；計算任務定義一個方案(方案或者叫計算原則，例如：N-1原則，同桿并架原則等)或者同時定義幾個方案，一個方案包括交流線、變壓器、發(fā)電機中的一些元件；

b、動態(tài)掃描計算：批量設置全網(wǎng)的動態(tài)故障，進行全網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定批量校核，并按照電壓等級和不同區(qū)域的劃分來設置故障；

<2>實現(xiàn)對設定的靜態(tài)掃描和動態(tài)掃描掃描方式進行掃描：

根據(jù)上述的掃描方式及故障設置后，分別進行靜態(tài)安全分析計算；安全分析是對運行中的網(wǎng)絡或某一研究態(tài)下的網(wǎng)絡，按N-1原則(或其它原則)，研究一個個運行元件因故障退出運行后,網(wǎng)絡的安全情況及安全裕度；靜態(tài)安全分析是研究元件有無過負荷、母線電壓有無越限和支路有無過載情況；

批量調(diào)用暫穩(wěn)穩(wěn)定計算程序來實現(xiàn)故障掃描計算(電力系統(tǒng)暫穩(wěn)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的或恢復到原來穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力；大 干擾：短路故障，突然斷開線路、變壓器或發(fā)電機，大量負荷的切除或投入；

靜態(tài)掃描設置后，進行靜態(tài)安全分析計算；動態(tài)掃描設置后，進行批量調(diào)用暫穩(wěn)計算程序(枚舉一個故障，就進行一次暫穩(wěn)計算，對每次暫穩(wěn)計算的結(jié)果保留或只保留比較關心的結(jié)果信息。)

進一步地，所述步驟4)的風險評估計算包括：

<1>靜態(tài)掃描(靜態(tài)安全分析)計算完成后，進行支路過載檢查，如越限則采取校正措施，確定切負荷地點和切負荷量，是否有孤立負荷點，如果有，計算孤立負荷點的失負荷量；然后形成枚舉狀態(tài)的失負荷風險指標；最后形成電力系統(tǒng)總指標；

<2>動態(tài)掃描計算完成后，讀取暫穩(wěn)計算結(jié)果文件及網(wǎng)絡故障信息文件；讀取元件的動態(tài)可靠性參數(shù)；然后調(diào)用電網(wǎng)拓撲分析程序(一個比較成熟的計算模塊。電網(wǎng)拓撲分析是根據(jù)電氣設備的連接關系，把整個電網(wǎng)看成線與點結(jié)合的拓撲圖，然后根據(jù)電源結(jié)點、開關結(jié)點等進行整個網(wǎng)絡的拓撲連線分析，它是電網(wǎng)網(wǎng)絡進行狀態(tài)估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢復、網(wǎng)絡重構(gòu)等其它分析的基礎)，生成故障拓撲變化導致的孤立點負荷信息，之后調(diào)用動態(tài)可靠性計算程序，生成風險評估指標的結(jié)果文件。

動態(tài)可靠性評估計算程序：主要功能是結(jié)合設備發(fā)生故障的概率(設備本身的概率、事故概率、保護的概率、開關的概率)和故障失負荷量來做乘法運算。

進一步地，其特征在于，所述步驟5)中，風險評估指標包括：靜態(tài)充裕性風險評估指標和動態(tài)安全性風險評估指標；所述靜態(tài)充裕性風險評估指標和動態(tài)安全性風險評估指標均包括程度類指標、層次類指標和時限類指標；

所述動態(tài)安全性風險評估指標的時限類指標包括短期指標和長期指標；所述短期指標的時間框架為小時級；長期指標包括日指標、月指標和年指標。

進一步地，所述靜態(tài)充裕性風險評估指標的程度類指標是量化大電網(wǎng)系統(tǒng)風險程度的一類指標，描述支路潮流過載、母線電壓越限運行安全約束條件的滿足情況及導致的切負荷后果，包括：

①支路過載類指標：

線路過載指標LPO，表達式如下：

其中，i表示電力系統(tǒng)失效狀態(tài)，p_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)_i發(fā)生的概率，L_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i下過載線路的實際電流，L_imax是過載線路的電流設定上限值，Slpo是所有會導致電力 系統(tǒng)出現(xiàn)線路過載情況的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合，線路過載指標LPO表示電力系統(tǒng)發(fā)生線路過載風險的大小；

變壓器過載指標BPO，表達式如下：

其中，i表示系統(tǒng)一個失效狀態(tài)，W_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i下過載變壓器的實際視在功率，W_imax是過載變壓器的視在功率設定上限值，Sbpo是所有會導致電力系統(tǒng)出現(xiàn)變壓器過載情況的系統(tǒng)狀態(tài)的集合，變壓器過載指標BPO表示電力系統(tǒng)發(fā)生變壓器過載的風險大?。?/p>

②電壓越限類指標：

電壓越限指標BVV，表達式如下：

其中，V_b是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i下越限母線實際電壓標幺值，V_bmin是越限母線的電壓下限標幺值，V_bmax是越限母線的電壓上限標幺值，Sbvv是所有會導致出現(xiàn)母線電壓越上限或越下限電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合；電壓越限指標BVV表示系統(tǒng)發(fā)生電壓越限的風險大??；i、均表示電力系統(tǒng)失效狀態(tài)；

電壓越上限指標BHVV，表達式如下：

其中，Sbhvv是所有會導致出現(xiàn)母線電壓越上限情況的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合；電壓越上限指標BHVV表示電力系統(tǒng)發(fā)生電壓越上限的風險大??；

電壓越下限指標BLVV，表達式如下：

其中，Sblvv是所有會導致出現(xiàn)母線電壓越下限情況的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合；電壓越下限指標BLVV表示電力系統(tǒng)發(fā)生電壓越下限的風險大小；

③失負荷類指標：

失負荷概率LOLP指標，無量綱，表達式如下：

其中，S是所有會導致失負荷的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合，失負荷概率LOLP指標表示電力系統(tǒng)失負荷的可能性大??；

切負荷持續(xù)時間LOLE指標，單位是小時/年，表達式如下：

切負荷持續(xù)時間LOLE指標表示平均每年缺電小時數(shù)；

失負荷期望EDNS指標，單位是MW，表達式如下：

其中：C_i是電力系統(tǒng)狀態(tài)i下的切負荷功率，單位是MW；失負荷期望EDNS指標表示的是系統(tǒng)期望失負荷有功功率；

電量不足期望EENS指標，單位是MWh，表達式如下：

電量不足期望EENS指標表示的是電力系統(tǒng)年期望失負荷的電量大?。?/p>

系統(tǒng)削減電量指標BPECI，表達式如下

其中：L是電力系統(tǒng)年最大負荷，單位是MW；

電力系統(tǒng)嚴重程度指標：電力系統(tǒng)分鐘指標SI，單位是min，表達式如下：

一個電力系統(tǒng)分鐘代表的嚴重程度相當于在電力系統(tǒng)峰荷時整個電力系統(tǒng)負荷停電一分鐘；

供電可用率SA指標，表達式如下：

進一步地，所述靜態(tài)充裕性風險評估指標的層次類指標包括：

①電力系統(tǒng)指標：

電力系統(tǒng)指標是指整個電力系統(tǒng)范圍內(nèi)的風險指標，依據(jù)相應指標確定整個電力系統(tǒng)所處風險等級，給出相應的預控策略；電力系統(tǒng)指標包括支路過載類、電壓越限類和失負荷類指標，但故障集和越限元件的選取范圍是全電力系統(tǒng)范圍內(nèi)(考慮所有區(qū)域的故障集好越限元件)；指標參見上述(1-1)～(1-12)式；

②區(qū)域指標：

區(qū)域指標是指在定義的某個區(qū)域范圍內(nèi)的風險指標，依據(jù)相應指標確定該區(qū)域所處風險等級，對電力系統(tǒng)的不同區(qū)域進行風險指標的對比排序；區(qū)域指標與電力系統(tǒng)指標相同，但故障集和越限元件的選取范圍是在本區(qū)域范圍內(nèi)(例如：系統(tǒng)內(nèi)有三個區(qū)域(area1、area2area3)，想要考量區(qū)域area1的指標，那么我們只能設置這個區(qū)域area1范圍內(nèi)的故障集和越限元件，其他區(qū)域的故障和越限元件不考慮)，指標參見上述(1-1)～(1-12)式；

③負荷點指標：

負荷點指標是指針對某一個負荷點，判斷該負荷點的供電可靠性指標；評估負荷點供電風險的指標包括：

負荷點a切負荷概率LOLP_a指標，無量綱，表達式如下：

其中，p_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i發(fā)生的概率，S_a是所有會導致負荷點a失負荷的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合，負荷點a切負荷概率LOLP_a指標表示負荷點a失負荷的可能性大??；a表示負荷點；

負荷點a切負荷期望LOLE_a指標，單位是小時/年，表達式如下：

負荷點a切負荷期望LOLE_a指標表示負荷點a平均每年缺電小時數(shù)；

負荷點a期望缺供功率EDNS_a指標，單位是MW，表達式如下：

C_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i下的負荷點a切負荷功率，單位是MW，負荷點a期望缺供功率EDNS_a指標表示負荷點a的期望失負荷有功功率；

期望缺供電量EENS_a指標，單位是MWh，表達式如下：

期望缺供電量EENS_a指標表示的是負荷點a的年期望失負荷的電量大?。?/p>

④事件指標：

事件指標是評價每一個故障狀態(tài)風險大小的指標，其計算公式如下：

Risk(X)＝P(X)·Sev(X) (1-17)

式中，Risk(X)表示事件指標，X表示電網(wǎng)的某一個故障狀態(tài)；P(X)表示故障狀態(tài)發(fā)生的概率；Sev(X)表示故障狀態(tài)發(fā)生后電力系統(tǒng)的嚴重程度。

進一步地，所述靜態(tài)充裕性風險評估指標的時限類指標包括短期指標和長期指標；短期指標的時間框架為小時級；長期指標包括日指標、月指標和年指標；時限類指標只是時間尺度不同(與靜態(tài)指標分析公式都是一樣的，不過是不同斷面(時間點)的數(shù)據(jù))。

進一步地，所述動態(tài)安全性風險評估指標的程度類指標包括：

①失穩(wěn)風險類指標：

失穩(wěn)概率PLOS指標，表達式如下：

功角失穩(wěn)概率PLOPAS指標，表達式如下：

電壓失穩(wěn)概率PLOVS指標，表達式如下：

頻率失穩(wěn)概率PLOFS指標，表達式如下：

②動態(tài)失負荷風險類指標：

系統(tǒng)不可接受運行狀態(tài)概率PNAOS指標，表達式如下：

動態(tài)切負荷概率PDLC指標，表達式如下：

動態(tài)切負荷持續(xù)時間EDDLC指標，單位為h/a，表達式如下：

EDDLC＝PDLC×T (1-24)

T表示時間；

動態(tài)切負荷期望值EDLC指標，單位為MW/a，表達式如下：

動態(tài)電量不足期望值EDENS指標，單位為MW·h/a，表達式如下：

進一步地，所述動態(tài)安全性風險評估指標的層次類指標包括：

①電力系統(tǒng)指標：

電力系統(tǒng)指標是指整個電力系統(tǒng)范圍內(nèi)的風險指標，依據(jù)相應指標確定整個電力系統(tǒng)所處風險等級，進而給出相應的預控策略；電力系統(tǒng)評價指標包括失穩(wěn)風險及動態(tài)失負荷風險兩大類指標，但故障集和越限元件的選取范圍是全系統(tǒng)范圍內(nèi)，指標參見上述(1-18)～(1-26)式；

②區(qū)域指標：

區(qū)域指標是指在定義的某個區(qū)域范圍內(nèi)的風險指標，依據(jù)相應指標確定該區(qū)域所處風險等級，對電力系統(tǒng)的不同區(qū)域進行風險指標的對比排序；區(qū)域評價指標與電力系統(tǒng)指標相同，但故障集和越限元件的選取范圍是在本區(qū)域范圍內(nèi)，具體指標參見上述(1-18)～(1-26)式；

③負荷點指標：

負荷點指標是指針對某一個負荷點，判斷負荷點動態(tài)失負荷指標；評估負荷點供電風險的指標包括：

負荷點a動態(tài)切負荷概率PDLC_a指標，表達式如下：

負荷點a動態(tài)切負荷持續(xù)時間EDDLC_a指標，單位為h/a，表達式如下：

EDDLC_a＝PDLC_a×T (1-28)

負荷點a動態(tài)切負荷期望值EDLC_a指標，單位為MW/a，表達式如下：

負荷點a動態(tài)電量不足期望值EDENS_a指標，單位為MW·h/a，表達式如下：

i均表示電力系統(tǒng)失效狀態(tài)；

④事件指標：

事件指標是評價每一個故障狀態(tài)風險大小的指標，其計算公式如下：

Risk(X)＝P(X)×Sev(X) (1-31)

式中，Risk(X)表示事件指標，X表示電網(wǎng)的某一個故障狀態(tài)；P(X)表示故障狀態(tài)發(fā)生的概率；Sev(X)表示該故障狀態(tài)發(fā)生后電力系統(tǒng)的失穩(wěn)風險或動態(tài)失負荷風險的嚴重程度。(與靜態(tài)指標分析不同的是從不同的角度來考量當前電網(wǎng)的風險)

進一步地，所述動態(tài)安全性風險評估指標的時限類指標包括短期指標和長期指標；所述短期指標的時間框架為小時級；長期指標包括日指標、月指標和年指標。

與最接近的現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的技術方案具有的優(yōu)異效果是：

(1)從電力系統(tǒng)充裕性(靜態(tài))和系統(tǒng)安全性(動態(tài))兩個方面對電網(wǎng)進行風險評估，對電網(wǎng)的風險評估更加全面。(2)從可靠性能、評估范圍及時間框架三個維度全方位地表征系統(tǒng)運行風險，使大電網(wǎng)風險評估指標體系更加完善。(3)提供了直觀便捷的結(jié)果展示效果，如：報表、柱狀圖、氣泡圖、餅圖、曲線圖等，以電力系統(tǒng)分析綜合程序7.0升級版電網(wǎng)地理位置接線圖為基礎上，增加電網(wǎng)風險薄弱環(huán)節(jié)的展示效果。(4)創(chuàng)建流程導航欄，方便用戶了解系統(tǒng)使用流程，數(shù)據(jù)檢查、故障掃描、風險評估、結(jié)果展示四塊功能分區(qū)明確，用戶可以快速上手實現(xiàn)便捷操作。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提供的電力系統(tǒng)充裕性(靜態(tài))指標體系圖；

圖2是本發(fā)明提供的電力系統(tǒng)安全性(動態(tài))指標體系圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的詳細說明。

以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實施方案，以使本領域的技術人員能夠?qū)嵺`它們。其他實施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求，否則單獨的組件和功能是可選的，并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發(fā)明的實施方案的范圍包括權(quán)利要求書的整個范圍，以及權(quán)利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中，本發(fā)明的這些實施方案可以被單獨地或總地用術語“發(fā)明”來表示，這僅僅是為了方便，并且如果事實上公開了超過一個的發(fā)明，不是要自動地限制該應用的范圍為任何單個發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。

本發(fā)明為解決電網(wǎng)的不確定性進行量化分析，提供一種綜合考慮系統(tǒng)充裕性和系統(tǒng)安全性的風險評估方法析方法，包括下述步驟：

一種綜合考慮系統(tǒng)充裕性和系統(tǒng)安全性的風險評估方法析方法，包括下述步驟：

1)確定評估對象；評估對象包括：

(1)電網(wǎng)的實際運行數(shù)據(jù)：基于電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP的數(shù)據(jù)格式；

(2)可靠性數(shù)據(jù)：可靠性數(shù)據(jù)指的是元件停運模型中的參數(shù)；所述可靠性數(shù)據(jù)來源于的《電力可靠性指標發(fā)布會會議資料》和《國家電網(wǎng)公司繼電保護與安全自動裝置運行情況統(tǒng)計分析》報告；根據(jù)《輸變電設施可靠性評價規(guī)程》中對各有關設備(各有關設備包括交流線、變壓器、母線)的可靠性參數(shù)的定義及計算公式，對統(tǒng)計數(shù)據(jù)經(jīng)過預處理，得到元件的故障率和修復率指標的平均統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

2)數(shù)據(jù)校驗；

數(shù)據(jù)校驗包括：基于電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP的潮流計算程序以及暫態(tài)穩(wěn)定計算程序來校驗導入的數(shù)據(jù)的完整性、及電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型的一致性；調(diào)用電力系統(tǒng)分析綜合程序PSASP的潮流計算程序以及暫態(tài)穩(wěn)定計算程序來計算導入的數(shù)據(jù)是否能夠計算成功，即是否成功輸出潮流結(jié)果或暫穩(wěn)計算結(jié)果，如果計算成功，則數(shù)據(jù)就符合風險計算的條件；反之，不符合，需要重新確認數(shù)據(jù)源是否完整。

3)對電網(wǎng)進行靜態(tài)和暫態(tài)的全故障智能掃描；

對電網(wǎng)進行靜態(tài)和暫態(tài)的全故障智能掃描包括下述步驟：

<1>創(chuàng)建掃描方式及故障設置，包括：

a、靜態(tài)掃描計算：選擇進行全網(wǎng)、某區(qū)域電網(wǎng)或某電壓等級電網(wǎng)的N-1計算以及切除指定元件時的N-1計算，并且考慮同桿并架進行故障掃描；計算任務定義一個方案(方案或者叫計算原則，例如：N-1原則，同桿并架原則等)或者同時定義幾個方案，一個方案包括交流線、變壓器、發(fā)電機或負荷中的某個元件；

b、動態(tài)掃描計算：批量設置全網(wǎng)的動態(tài)故障，進行全網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定批量校核，并按照電壓等級和不同區(qū)域的劃分來設置故障；

<2>實現(xiàn)對設定的掃描方式進行掃描：

根據(jù)上述的掃描方式及故障設置后，分別進行靜態(tài)安全分析計算；安全分析是對運行中的網(wǎng)絡或某一研究態(tài)下的網(wǎng)絡，按N-1原則(或其它原則)，研究一個個運行元件因故障退出運行后，網(wǎng)絡的安全情況及安全裕度；靜態(tài)安全分析是研究元件有無過負荷、母線電壓有無越限和支路有無過載情況；

批量調(diào)用暫穩(wěn)穩(wěn)定計算程序來實現(xiàn)故障掃描計算(電力系統(tǒng)暫穩(wěn)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步發(fā)電機保持同步運行并過渡到新的或恢復到原來穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力；大干擾：短路故障，突然斷開線路、變壓器或發(fā)電機，大量負荷的切除或投入；

4)風險評估；

險評估計算包括：

<1>靜態(tài)掃描(靜態(tài)安全分析)計算完成后，進行支路過載檢查，如越限則采取校正措施，確定切負荷地點和切負荷量，是否有孤立負荷點，如果有，計算孤立負荷點的失負荷量；然后形成枚舉狀態(tài)的失負荷風險指標；最后形成電力系統(tǒng)總指標；

<2>動態(tài)掃描計算完成后，讀取暫穩(wěn)計算結(jié)果文件及網(wǎng)絡故障信息文件；讀取元件的動態(tài)可靠性參數(shù)；然后調(diào)用電網(wǎng)拓撲分析程序(一個比較成熟的計算模塊。電網(wǎng)拓撲分析是根據(jù)電氣設備的連接關系，把整個電網(wǎng)看成線與點結(jié)合的拓撲圖，然后根據(jù)電源結(jié)點、開關結(jié)點等進行整個網(wǎng)絡的拓撲連線分析，它是電網(wǎng)網(wǎng)絡進行狀態(tài)估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢復、網(wǎng)絡重構(gòu)等其它分析的基礎)，生成故障拓撲變化導致的孤立點負荷信息，之后調(diào)用動態(tài)可靠性計算程序，生成風險評估指標的結(jié)果文件。

5)確定風險評估指標：

風險評估指標包括：靜態(tài)充裕性風險評估指標和動態(tài)安全性風險評估指標；所述靜態(tài)充裕性風險評估指標和動態(tài)安全性風險評估指標均包括程度類指標、層次類指標和時限類指標。

靜態(tài)充裕性風險評估指標的程度類指標是量化大電網(wǎng)系統(tǒng)風險程度的一類指標，描述支路潮流過載、母線電壓越限運行安全約束條件的滿足情況及導致的切負荷后果，包括：

①支路過載類指標：

線路過載指標LPO，表達式如下：

其中，i表示電力系統(tǒng)失效狀態(tài)，p_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i發(fā)生的概率，L_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i下過載線路的實際電流，L_imax是過載線路的電流設定上限值，Slpo是所有會導致電力系統(tǒng)出現(xiàn)線路過載情況的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合，線路過載指標LPO表示電力系統(tǒng)發(fā)生線路過載風險的大?。?/p>

變壓器過載指標BPO，表達式如下：

其中，Sbpo是所有會導致電力系統(tǒng)出現(xiàn)變壓器過載情況的系統(tǒng)狀態(tài)的集合，變壓器過載指標BPO表示電力系統(tǒng)發(fā)生變壓器過載的風險大??；

②電壓越限類指標：

電壓越限指標BVV，表達式如下：

其中，Sbvv是所有會導致出現(xiàn)母線電壓越上限或越下限電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合；電壓越限指標BVV表示系統(tǒng)發(fā)生電壓越限的風險大?。?/p>

電壓越上限指標BHVV，表達式如下：

其中，V_b是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i下越限母線實際電壓標幺值，V_bmin是越限母線的電壓下限標幺值，V_bmax是越限母線的電壓上限標幺值，Sbhvv是所有會導致出現(xiàn)母線電壓越上限情況的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合；電壓越上限指標BHVV表示電力系統(tǒng)發(fā)生電壓越上限的風險大??；

電壓越下限指標BLVV，表達式如下：

其中，Sblvv是所有會導致出現(xiàn)母線電壓越下限情況的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合；電壓越下限指標BLVV表示電力系統(tǒng)發(fā)生電壓越下限的風險大?。?/p>

③失負荷類指標：

失負荷概率LOLP指標，無量綱，表達式如下：

其中，S是所有會導致失負荷的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合，失負荷概率LOLP指標表示電力系統(tǒng)失負荷的可能性大?。?/p>

切負荷持續(xù)時間LOLE指標，單位是小時/年，表達式如下：

切負荷持續(xù)時間LOLE指標表示平均每年缺電小時數(shù)；

失負荷期望EDNS指標，單位是MW，表達式如下：

其中：C_i是電力系統(tǒng)狀態(tài)i下的切負荷功率，單位是MW；失負荷期望EDNS指標表示的是系統(tǒng)期望失負荷有功功率；

電量不足期望EENS指標，單位是MWh，表達式如下：

電量不足期望EENS指標表示的是電力系統(tǒng)年期望失負荷的電量大??；

系統(tǒng)削減電量指標BPECI，表達式如下

其中：L是電力系統(tǒng)年最大負荷，單位是MW；

電力系統(tǒng)嚴重程度指標：電力系統(tǒng)分鐘指標SI，單位是min，表達式如下：

一個電力系統(tǒng)分鐘代表的嚴重程度相當于在電力系統(tǒng)峰荷時整個電力系統(tǒng)負荷停電一分鐘；

供電可用率SA指標，表達式如下：

靜態(tài)充裕性風險評估指標的層次類指標體系圖如圖1所示，包括：

①電力系統(tǒng)指標：

電力系統(tǒng)指標是指整個電力系統(tǒng)范圍內(nèi)的風險指標，依據(jù)相應指標確定整個電力系統(tǒng)所處風險等級，給出相應的預控策略；電力系統(tǒng)指標包括支路過載類、電壓越限類和失負荷類指標，但故障集和越限元件的選取范圍是全電力系統(tǒng)范圍內(nèi)；指標參見上述(1-1)～(1-12)式；

②區(qū)域指標：

區(qū)域指標是指在定義的某個區(qū)域范圍內(nèi)的風險指標，依據(jù)相應指標確定該區(qū)域所處風險等級，對電力系統(tǒng)的不同區(qū)域進行風險指標的對比排序；區(qū)域指標與電力系統(tǒng)指標相同，但故障集和越限元件的選取范圍是在本區(qū)域范圍內(nèi)，指標參見上述(1-1)～(1-12)式；

③負荷點指標：

負荷點指標是指針對某一個負荷點，判斷該負荷點的供電可靠性指標；評估負荷點供電風險的指標包括：

負荷點a切負荷概率LOLP_a指標，無量綱，表達式如下：

其中，p_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i發(fā)生的概率，S_a是所有會導致負荷點a失負荷的電力系統(tǒng)狀態(tài)的集合，負荷點a切負荷概率LOLP_a指標表示負荷點a失負荷的可能性大??；a表示負荷點；

負荷點a切負荷期望LOLE_a指標，單位是小時/年，表達式如下：

負荷點a切負荷期望LOLE_a指標表示負荷點a平均每年缺電小時數(shù)；

負荷點a期望缺供功率EDNS_a指標，單位是MW，表達式如下：

C_i是電力系統(tǒng)失效狀態(tài)i下的負荷點a切負荷功率，單位是MW，負荷點a期望缺供功率EDNS_a指標表示負荷點a的期望失負荷有功功率；

期望缺供電量EENS_a指標，單位是MWh，表達式如下：

期望缺供電量EENS_a指標表示的是負荷點a的年期望失負荷的電量大小；

④事件指標：

事件指標是評價每一個故障狀態(tài)風險大小的指標，其計算公式如下：

Risk(X)＝P(X)·Sev(X)(1-17)

式中，Risk(X)表示事件指標，X表示電網(wǎng)的某一個故障狀態(tài)；P(X)表示故障狀態(tài)發(fā)生的概率；Sev(X)表示故障狀態(tài)發(fā)生后電力系統(tǒng)的嚴重程度。

靜態(tài)充裕性風險評估指標的時限類指標包括短期指標和長期指標；短期指標的時間框架為小時級；長期指標包括日指標、月指標和年指標；時限類指標只是時間尺度不同，具體計算指標同上。

動態(tài)安全性風險評估指標的程度類指標體系圖如圖2所示，包括：

①失穩(wěn)風險類指標：

失穩(wěn)概率PLOS指標，表達式如下：

功角失穩(wěn)概率PLOPAS指標，表達式如下：

電壓失穩(wěn)概率PLOVS指標，表達式如下：

頻率失穩(wěn)概率PLOFS指標，表達式如下：

②動態(tài)失負荷風險類指標：

系統(tǒng)不可接受運行狀態(tài)概率PNAOS指標，表達式如下：

動態(tài)切負荷概率PDLC指標，表達式如下：

動態(tài)切負荷持續(xù)時間EDDLC指標，單位為h/a，表達式如下：

EDDLC＝PDLC×T (1-24)

T表示時間；

動態(tài)切負荷期望值EDLC指標，單位為MW/a，表達式如下：

動態(tài)電量不足期望值EDENS指標，單位為MW·h/a，表達式如下：

動態(tài)安全性風險評估指標的層次類指標包括：

①電力系統(tǒng)指標：

電力系統(tǒng)指標是指整個電力系統(tǒng)范圍內(nèi)的風險指標，依據(jù)相應指標確定整個電力系統(tǒng)所處風險等級，進而給出相應的預控策略；電力系統(tǒng)評價指標包括失穩(wěn)風險及動態(tài)失負荷風險兩大類指標，但故障集和越限元件的選取范圍是全系統(tǒng)范圍內(nèi)，指標參見上述(1-18)～(1-26) 式；

②區(qū)域指標：

區(qū)域指標是指在定義的某個區(qū)域范圍內(nèi)的風險指標，依據(jù)相應指標確定該區(qū)域所處風險等級，對電力系統(tǒng)的不同區(qū)域進行風險指標的對比排序；區(qū)域評價指標與電力系統(tǒng)指標相同，但故障集和越限元件的選取范圍是在本區(qū)域范圍內(nèi)，具體指標參見上述(1-18)～(1-26)式；

③負荷點指標：

負荷點指標是指針對某一個負荷點，判斷負荷點動態(tài)失負荷指標；評估負荷點供電風險的指標包括：

負荷點a動態(tài)切負荷概率PDLC_a指標，表達式如下：

負荷點a動態(tài)切負荷持續(xù)時間EDDLC_a指標，單位為h/a，表達式如下：

EDDLC_a＝PDLC_a×T (1-28)

負荷點a動態(tài)切負荷期望值EDLC_a指標，單位為MW/a，表達式如下：

負荷點a動態(tài)電量不足期望值EDENS_a指標，單位為MW·h/a，表達式如下：

④事件指標：

事件指標是評價每一個故障狀態(tài)風險大小的指標，其計算公式如下：

Risk(X)＝P(X)·Sev(X) (1-31)

式中，Risk(X)表示事件指標，X表示電網(wǎng)的某一個故障狀態(tài)；P(X)表示故障狀態(tài)發(fā)生的概率；Sev(X)表示該故障狀態(tài)發(fā)生后電力系統(tǒng)的失穩(wěn)風險或動態(tài)失負荷風險的嚴重程度。

動態(tài)安全性風險評估指標的時限類指標包括短期指標和長期指標；所述短期指標的時間框架為小時級；長期指標包括日指標、月指標和年指標。

本發(fā)明提供的一種綜合考慮系統(tǒng)充裕性和系統(tǒng)安全性的風險評估方法析方法，該方法實現(xiàn)了基于靜態(tài)安全分析的靜態(tài)風險評估，基于暫態(tài)穩(wěn)定的動態(tài)風險評估。按照風險評估過程中系統(tǒng)狀態(tài)分析的性質(zhì)，可將電力系統(tǒng)風險評估區(qū)分為系統(tǒng)充裕性(靜態(tài))和系統(tǒng)安全性(動態(tài))兩個方面。靜態(tài)風險指標反映電力系統(tǒng)設施是否能充分滿足用戶的負荷需求和系統(tǒng)運行 的約束條件，因此靜態(tài)掃描只涉及到系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)條件，而不要求動態(tài)和暫態(tài)分析；動態(tài)風險指標則反映系統(tǒng)對動態(tài)和暫態(tài)擾動的響應能力，因而動態(tài)掃描要對系統(tǒng)中出現(xiàn)的擾動及其后果進行評價。本系統(tǒng)從兩個角度對電網(wǎng)系統(tǒng)進行風險評估分析，是評估分析更加全面，并給用戶提供了便捷的操作方式及報表展示，主要為電網(wǎng)運行方式、規(guī)劃、調(diào)度、國網(wǎng)安全質(zhì)量監(jiān)察部門服務。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。