一種省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方法，包括以下步驟：讀入省地一體化模型、量測等信息；自動生成預(yù)想故障集；省調(diào)對全網(wǎng)進(jìn)行預(yù)想故障掃描；地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案優(yōu)選；省調(diào)基于負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)險評估；基于靈敏度的預(yù)想故障切負(fù)荷；省地一體化風(fēng)險評估結(jié)果輸出與預(yù)警。本發(fā)明有益的效果是：本發(fā)明實現(xiàn)了省調(diào)和地調(diào)聯(lián)合風(fēng)險評估,實現(xiàn)了風(fēng)險評估的全面性。本實施例方法是基于省地一體化平臺實現(xiàn)的，省去了省地邊界模型分析和拼接等環(huán)節(jié)，確保了省調(diào)和地調(diào)風(fēng)險計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性?；陟`敏度的算法，使得風(fēng)險評估的結(jié)果更符合電網(wǎng)實際情況，以便調(diào)度員準(zhǔn)確定位故障，及時采取相應(yīng)的防控措施，提高了電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。
【專利說明】
-種省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)風(fēng)險評估技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力系統(tǒng)風(fēng)險評估的目的是通過準(zhǔn)確的電網(wǎng)安全分析，能夠及時準(zhǔn)確地找出電網(wǎng) 的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而采取相應(yīng)的防控措施，W減少停電事故的發(fā)生，增強(qiáng)電網(wǎng)對于運(yùn)行風(fēng)險的 感知能力。但在現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)險評估多是省級風(fēng)險評估系統(tǒng)與地級風(fēng)險評估系統(tǒng)獨立運(yùn) 行，導(dǎo)致兩個系統(tǒng)的信息交互不強(qiáng)，存在讀入的信息不全面、不準(zhǔn)確的問題。省級電網(wǎng)維護(hù) 220kV及W上的網(wǎng)架，而忽略了地級電網(wǎng)的轉(zhuǎn)負(fù)荷能力和網(wǎng)架實際情況；地級電網(wǎng)維護(hù) lOOkV及W下的網(wǎng)架，而忽略省級電網(wǎng)故障對其延伸的影響，風(fēng)險評估的結(jié)果不能反映電網(wǎng) 運(yùn)行的實際情況，影響了相關(guān)運(yùn)行人員對于風(fēng)險的及時正確處理。
[0003] 省地一體化實現(xiàn)了省級智能電網(wǎng)調(diào)度支持系統(tǒng)和地級調(diào)度自動化系統(tǒng)的圖、數(shù)、 模的一體化集成和業(yè)務(wù)貫通，使得基于全網(wǎng)模型的電網(wǎng)安全分析成為了可能?；谑〉匾?體化的運(yùn)行模式，可W讀入整個地區(qū)的網(wǎng)架和模型信息，保證了省級和地級風(fēng)險評估系統(tǒng) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性和全面性，提高了省地聯(lián)合風(fēng)險評估結(jié)果的可靠性，加強(qiáng)了對電網(wǎng)運(yùn)行 風(fēng)險全面的掌控能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，考慮省級和地級電網(wǎng)的故障交互影響，并結(jié) 合地級電網(wǎng)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供和負(fù)荷削減措施，提供一種更能反映實際情況，增強(qiáng)對電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng) 險的感知能力的省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案:運(yùn)種省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方法，包 括W下步驟：
[0006] (1)讀入省地一體化模型、量測等信息:省調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)和地調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)分 別讀入省地一體化的模型、量測和氣象數(shù)據(jù)，保證風(fēng)險計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性；
[0007] (2)自動生成預(yù)想故障集:基于拓?fù)浞謪^(qū)和故障影響域的研究，自動生成一個可W 覆蓋主要危險點的故障集，W保證風(fēng)險評估結(jié)果的實用性；
[000引（3)省調(diào)對全網(wǎng)進(jìn)行預(yù)想故障掃描:省調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)讀入上述(2)生成的預(yù)想故 障集，對全網(wǎng)進(jìn)行預(yù)想故障掃描，得出預(yù)想故障分析結(jié)果并下發(fā)給地調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)，此預(yù) 想故障掃描不考慮地調(diào)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供和負(fù)荷削減措施；
[0009] (4)地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案優(yōu)選:地調(diào)根據(jù)預(yù)想故障分析的結(jié)果，針對存在風(fēng)險的預(yù)想 故障，依據(jù)事先設(shè)定好的負(fù)荷轉(zhuǎn)供約束條件篩選出可行的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案，并選擇目標(biāo)函數(shù) 最小的方案作為最優(yōu)方案并實施，地調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)將負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的風(fēng)險結(jié)果上傳回省 調(diào)；
[0010] (5)省調(diào)基于負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)險評估：由于地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?發(fā)生了變化，省調(diào)需要基于變化后的網(wǎng)絡(luò)再次進(jìn)行全網(wǎng)風(fēng)險評估，得出風(fēng)險評估的后果，若 是還存在支路越限，則需要采取步驟(6)消除越限，將越限風(fēng)險轉(zhuǎn)化為失電風(fēng)險；
[0011] (6)基于靈敏度的預(yù)想故障切負(fù)荷:針對步驟(5)風(fēng)險評估的結(jié)果，采取消除越限 的負(fù)荷削減措施，基于靈敏度算法，選擇對越限支路靈敏度較高的負(fù)荷中切除部分負(fù)荷，直 到該越限支路不再越限，負(fù)荷削減操作指令由省調(diào)下發(fā)地調(diào)執(zhí)行；
[0012] (7)省地一體化風(fēng)險評估結(jié)果輸出與預(yù)警:結(jié)合地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的風(fēng)險后果和步 驟巧）、步驟(6)的風(fēng)險評估后果，得到最終的省地一體化風(fēng)險評估結(jié)果，計算風(fēng)險指標(biāo)和評 定風(fēng)險等級并輸出，對高概率、高風(fēng)險等級的預(yù)想故障進(jìn)行告警，為調(diào)度員提供事前預(yù)警。
[0013] 本發(fā)明有益的效果是:本發(fā)明實現(xiàn)了省調(diào)和地調(diào)聯(lián)合風(fēng)險評估，實現(xiàn)了風(fēng)險評估 的全面性。本實施例方法是基于省地一體化平臺實現(xiàn)的，省去了省地邊界模型分析和拼接 等環(huán)節(jié)，確保了省調(diào)和地調(diào)風(fēng)險計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性?；陟`敏度的算法，結(jié)合地調(diào)負(fù)荷 轉(zhuǎn)供和負(fù)荷削減的調(diào)控措施，并考慮拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和電網(wǎng)運(yùn)行情況，進(jìn)行省調(diào)和地調(diào)聯(lián)合風(fēng)險 評估，使得風(fēng)險評估的結(jié)果更符合電網(wǎng)實際情況，W便調(diào)度員準(zhǔn)確定位故障，及時采取相應(yīng) 的防控措施，提高了電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本實施例的省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方法流程圖；
[0015] 圖2是本實施例的省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估框架圖；
[0016] 圖3是本實施例的地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案優(yōu)選的流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[001引 S1、開始
[0019] 啟動運(yùn)種省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方法程序。
[0020] S2、讀入省地一體化模型、量測等信息
[0021] 如圖2,為本方法實現(xiàn)的框架圖，省級和地級風(fēng)險評估系統(tǒng)分別從省地一體化平臺 讀入全網(wǎng)模型和量測數(shù)據(jù)，具體包括lOkV~500kV所有的母線、主變、開關(guān)等物理及其聯(lián)接 關(guān)系信息，作為風(fēng)險計算和分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0022] 由于省級電網(wǎng)設(shè)備檢修或者故障時，可能會導(dǎo)致地級電網(wǎng)節(jié)點失電；地級電網(wǎng)設(shè) 備檢修或者故障，可能會導(dǎo)致省級與地級電網(wǎng)間失去某些聯(lián)絡(luò)線功能，增大了省級電網(wǎng)的 運(yùn)行風(fēng)險;地級電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)整，可能會消除省地電網(wǎng)的支路越限，降低運(yùn)行風(fēng)險，同樣可 可能導(dǎo)致某些省級支路越限，即省級電網(wǎng)和地級電網(wǎng)存在著交互影響。所W，需要兩級電網(wǎng) 有相同的計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，W保證一致性，兩級聯(lián)合風(fēng)險評估計算，W保證全面性。
[0023] 風(fēng)險評估的結(jié)果是風(fēng)險后果與風(fēng)險發(fā)生概率的乘積，運(yùn)引發(fā)輸電設(shè)備故障并導(dǎo)致 停運(yùn)的原因是多種多樣的，主要包括臺風(fēng)、雷擊、外力、設(shè)備老化等原因，因此基于天氣的元 件停運(yùn)概率計算為：
[0024] Ai = Ai；hunderi U Awindi U Abasei (1)
[002引式中，Athunderi為雷電引起的輸電線停運(yùn)率;Awindi為臺風(fēng)化風(fēng)）引起的輸電線停運(yùn) 率;Abasei為輸電線的基礎(chǔ)停運(yùn)率，原因包括鳥害、外力、設(shè)備自身等原因，可有歷史故障統(tǒng)計 數(shù)據(jù)計算得到。所w，風(fēng)險評估系統(tǒng)還需要讀入用戶數(shù)據(jù)，包括設(shè)備臺賬、歷史故障數(shù)據(jù)，讀 入氣象系統(tǒng)的臺風(fēng)、雷電信息用于計算臺風(fēng)停運(yùn)率和雷擊停運(yùn)率，最終得到考慮天氣等外 部原因的元件綜合停運(yùn)概，使得預(yù)想故障元件的停運(yùn)概率符合元件運(yùn)行的實際情況。
[00%] S3、自動生成預(yù)想故障集
[0027] 為了保證風(fēng)險評估結(jié)果的實用性，需要在進(jìn)行風(fēng)險評估前得到一個可W覆蓋主要 危險點的故障集。故障集除N-1故障外，還需考慮多重故障的情況。預(yù)想故障集的自動生成， 依據(jù)是在拓?fù)浞謪^(qū)的基礎(chǔ)上對電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)，并考慮故障的影響域。
[0028] 預(yù)想故障分區(qū)的方法是，首先建立電氣島的節(jié)點支路連通圖，而后捜索該圖的任 一棵支撐樹，W此為基礎(chǔ)生成單連支回路，進(jìn)而將存在公共邊的回路合并為一個分區(qū)，將運(yùn) 些環(huán)狀分區(qū)相應(yīng)的支路從圖中移除，剩下的福射狀支路則按連通性進(jìn)行分區(qū)。運(yùn)樣分區(qū)與 分區(qū)之間僅存在公共的節(jié)點，不存在公共的支路。對電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)有利于減小每次故障后 果分析的計算規(guī)模，也能夠有效過濾大量的預(yù)想開斷后果可W近似線性疊加的故障。
[0029] 采用分區(qū)方法對實際電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)時可能將一個大電網(wǎng)分解為一個或幾個較大 的分區(qū)和許多小的分區(qū)，N-1情況下規(guī)模不大。但對于檢修等造成的N-2故障模式的規(guī)模仍 舊比較大，需要進(jìn)一步的分解，W快速過濾安全的故障集，而重點定位和關(guān)注對電網(wǎng)造成安 全威脅的故障設(shè)備和影響區(qū)域。將N-1預(yù)想開斷設(shè)備自身及開斷后潮流明顯變大的支路定 義為該設(shè)備的影響域。對于故障影響域沒有重疊的兩個N-1開斷，若兩個設(shè)備同時開斷，其 后果可W近似為兩個N-1開斷后果的線性疊加，可W不予關(guān)注。因此，只需根據(jù)N-1故障的影 響域是否重疊，即可自動生成需關(guān)注的N-2故障集。
[0030] S4、省調(diào)對全網(wǎng)進(jìn)行預(yù)想故障掃描
[0031] 省調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)對全網(wǎng)進(jìn)行預(yù)想故障掃描，得出不考慮地級電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供和負(fù) 荷削減的風(fēng)險評估結(jié)果，并生成報表下發(fā)給地調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)，包括預(yù)想故障元件、預(yù)想故 障結(jié)果等。將預(yù)想故障按照后果進(jìn)行分類:造成結(jié)構(gòu)性失電、造成支路越限、兩者都存在、兩 者都不存在運(yùn)四種情況，最后一種不需要下發(fā)地調(diào)做進(jìn)一步分析。
[0032] 預(yù)想故障掃描采用的方法是靜態(tài)安全分析，通過對導(dǎo)納矩陣的修正和修正后電網(wǎng) 的潮流計算來實現(xiàn)。通過預(yù)想故障掃描，可W得到設(shè)備是否過載和結(jié)構(gòu)性失電等情況。設(shè)備 過載在電網(wǎng)實際運(yùn)行中是無法長期運(yùn)行的，可能引發(fā)連鎖故障，造成嚴(yán)重的故障后果，因此 需要調(diào)控W消除風(fēng)險。
[0033] S5、地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案優(yōu)選
[0034] 由于地級電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)整后，電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾l(fā)生變化，省地一體化風(fēng)險評估實 際失電負(fù)荷值應(yīng)由兩部分構(gòu)成:一是地級電網(wǎng)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后風(fēng)險評估失電負(fù)荷值;二是基于 地級電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)整后的省地一體化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)險評估的失電負(fù)荷值。
[0035] 針對省級電網(wǎng)和地級電網(wǎng)的特點，進(jìn)行基于風(fēng)險分析的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案優(yōu)選。首先 需要定位故障后的負(fù)荷可轉(zhuǎn)供區(qū)域，獲得故障設(shè)備相關(guān)的環(huán)路集合，從而確定可行的負(fù)荷 轉(zhuǎn)供路徑，通過環(huán)路分類和轉(zhuǎn)供約束條件去掉不可行的負(fù)荷轉(zhuǎn)供路徑，在此基礎(chǔ)上對可行 的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案進(jìn)行目標(biāo)函數(shù)約束計算，從而獲得最優(yōu)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供策略。
[0036] 1)確定負(fù)荷轉(zhuǎn)供區(qū)域及路徑
[0037] 地區(qū)電網(wǎng)中l(wèi)lOkV和lOkV等級電網(wǎng)都是閉環(huán)建設(shè)開環(huán)運(yùn)行的，因此可實現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn) 供，但lOkV屬于配網(wǎng)范疇，運(yùn)里不作考慮。將500kV廠站、220kV廠站及地區(qū)電廠母線作為等 效電源點，其他作為等效非電源點。負(fù)荷轉(zhuǎn)供影響區(qū)域定位方法即為設(shè)備的關(guān)聯(lián)節(jié)點為 起點，遍歷到等效電源節(jié)點和直接相連的等效非電源點的所有路徑集合。
[0038] 對于路徑，起止電源節(jié)點相同的，不能實現(xiàn)等效電源之間的負(fù)荷轉(zhuǎn)供，只能實現(xiàn)站 內(nèi)負(fù)荷轉(zhuǎn)供;起止電源節(jié)點不同時，可W實現(xiàn)等效電源之間的負(fù)荷轉(zhuǎn)供，適用于等效電源點 及其聯(lián)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障的情況。對于等效非電源點及其聯(lián)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障的情況，則兩種 情況都需要考慮。
[0039] 2)負(fù)荷轉(zhuǎn)供目標(biāo)函數(shù)
[0040] 負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案的優(yōu)選是個多目標(biāo)優(yōu)化問題，目標(biāo)為保證非故障影響區(qū)域安全正常 運(yùn)行的情況下，盡可能地恢復(fù)對用戶的供電，操作次數(shù)最小并且影響域內(nèi)風(fēng)險最低。運(yùn)里不 考慮合環(huán)電流的影響和多支路合環(huán)問題，而將目標(biāo)描述為:負(fù)荷切除量最小，開關(guān)動作次數(shù) 最少，風(fēng)險最低。約束條件描述為：
[0041] ①拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)約束：W0和1表示支路的運(yùn)行狀態(tài)，0表示停運(yùn)，1表示運(yùn)行。負(fù)荷轉(zhuǎn)移 前環(huán)路只能有一個開環(huán)點，即一個支路的狀態(tài)為0,若存在兩個及W上支路狀態(tài)為0,則此環(huán) 路不能通過改變開環(huán)點的位置實現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)供；
[0042] ②支路容量約束:故障影響域內(nèi)所有支路潮流不越限，Ii《iNi，li為支路電流，iNi 為支路長期允許載流量；
[00創(chuàng)③母線電壓約束:Vmini<Vi<Vmaxi，Vi為母線電壓，Vmini、Vmax汾別為母線電壓上下限；
[0044] ④負(fù)荷切除量約束:相應(yīng)負(fù)荷點的切除量不能超過其負(fù)荷值；
[0045] ⑤開關(guān)動作次數(shù)約束:保證調(diào)整過程中開關(guān)的動作次數(shù)小于等于調(diào)度要求的上限 Tmax ；
[0046] ⑥負(fù)荷轉(zhuǎn)移方向約束:等效電源點間的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方向要從故障設(shè)備關(guān)聯(lián)節(jié)點到非 關(guān)聯(lián)節(jié)點。
[0047] 不考慮發(fā)電機(jī)出力調(diào)整的風(fēng)險控制目標(biāo)函數(shù)如下：
[0053]式(6)表示①的約束，即第j個環(huán)路集Zj中狀態(tài)為1的支路總數(shù)小于環(huán)路中的支路 總數(shù)jVz, sZ表示所有轉(zhuǎn)供環(huán)路的集合;bi為支路i的編碼狀態(tài)，1表示支路在運(yùn)行，0表示支路 停運(yùn);Κ表示所有轉(zhuǎn)供環(huán)路集合的支路總數(shù);N為總節(jié)點數(shù)，Να為總等效電源點數(shù)，根據(jù)①的 約束，保證轉(zhuǎn)供路徑是開環(huán)，職責(zé)必須保證Ν個節(jié)點構(gòu)成Να個子連通圖；依據(jù)連通圖的概念， 任一一個具有η個節(jié)點的連通圖，它的任一一個樹的樹枝數(shù)為η-1個，則對于Ν各節(jié)點構(gòu)成的 影響域內(nèi)運(yùn)行狀態(tài)為1的支路共有Ν-Να個。
[0054] 式(2)中，C為負(fù)荷轉(zhuǎn)供控制代價指標(biāo)，為經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案的選擇依據(jù)就 是使得C最小;λl、λ2、λ3、λ4是相應(yīng)項的罰函因子，分別為每項在目標(biāo)函數(shù)中的權(quán)重，與每項對 目標(biāo)函數(shù)貢獻(xiàn)的重要性和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)
為負(fù)荷損失懲罰項，W抓NS為指標(biāo)，Wi為第 i個負(fù)荷的重要性系數(shù)，與4.2節(jié)中的研究一致，Pii為第i個損失負(fù)荷值，t為損失負(fù)荷個數(shù)；
曼開關(guān)動作次數(shù)懲罰項，為開關(guān)動作次數(shù)總和，需要滿月
為電壓越限懲罰項，m為越限電壓節(jié)點數(shù)
為支路越限懲罰項，η為潮流越限支路 數(shù)，S功第i個越限支路的有功，Smaxi為其支路容量最大值，由iNi得至Ij。通常情況下，針對風(fēng) 險評估的后果，采取相應(yīng)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供和負(fù)荷削減控制措施后，將風(fēng)險都轉(zhuǎn)化為負(fù)荷損失。
[0055] 負(fù)載率的大小與越限密不可分，負(fù)載率高的支路越容易發(fā)生越限，因此將越限懲 罰項轉(zhuǎn)化為為負(fù)載率懲罰項，目標(biāo)函數(shù)變?yōu)椋?br>[0化6] (7)
[0化7] λ日為負(fù)載率的罰因子，λι+λ2+λ3+λ日=1
為設(shè)備負(fù)載率罰函數(shù);η為負(fù)荷轉(zhuǎn)供影 響域內(nèi)設(shè)備個數(shù);Fi為第i個設(shè)備的負(fù)載率。
[0058] 3)負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案優(yōu)選流程
[0059] 基于風(fēng)險分析的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案優(yōu)選的流程如圖3所示，負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案的優(yōu)選流程 描述如下：
[0060] 地調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)讀入省調(diào)預(yù)想故障掃描結(jié)果，判斷造成結(jié)構(gòu)性失電時，采取可 行的站內(nèi)負(fù)荷轉(zhuǎn)移措施，一般通過備自投實現(xiàn)，包括進(jìn)線的互投備投、主變低壓開關(guān)備投、 母聯(lián)的互投。如llOkV廠站雙母線供電，發(fā)生母線失電，只需要將失電母線轉(zhuǎn)移到另一條母 線即可，通過斷開失電母線開關(guān)、閉合母聯(lián)開關(guān)實現(xiàn)。當(dāng)發(fā)生支路越限時，則需要采取站外 負(fù)荷轉(zhuǎn)供。
[0061] 首先定負(fù)荷轉(zhuǎn)供影響區(qū)域，并生成相應(yīng)的故障集;確定好負(fù)荷轉(zhuǎn)供目標(biāo)區(qū)域后，用 基于環(huán)路捜索的方法枚舉出所有的負(fù)荷轉(zhuǎn)供路徑集合，并對集合中所有的支路狀態(tài)進(jìn)行編 碼;根據(jù)約束條件對負(fù)荷轉(zhuǎn)供路徑集合進(jìn)行篩選，篩選出可行的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案并排序，按順 序?qū)尚械呢?fù)荷轉(zhuǎn)供方案進(jìn)行風(fēng)險分析，包括支路越限、負(fù)荷損失等分析，得到風(fēng)險評估結(jié) 果;針對每個可行的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案，計算其控制代價值，并排序，選擇控制代價最小的方案 為最優(yōu)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案并實施。
[0062] S6、省調(diào)基于負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)險評估
[0063] 由于地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生了變化，運(yùn)將對整個電網(wǎng)局部甚至更大范圍 的網(wǎng)絡(luò)和潮流產(chǎn)生影響，所w省調(diào)需要基于變化后的網(wǎng)絡(luò)再次進(jìn)行全網(wǎng)風(fēng)險評估，得出風(fēng) 險評估的后果。若是還存在支路越限，則需要采取步驟S7消除越限，將越限風(fēng)險轉(zhuǎn)化為失電 風(fēng)險;若不存在支路越限，此次風(fēng)險評估的結(jié)果(包括地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的風(fēng)險后果）即為最 終的省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估的結(jié)果。
[0064] S7、基于靈敏度的預(yù)想故障切負(fù)荷
[0065] 省調(diào)基于地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)再次進(jìn)行風(fēng)險評估，得出的結(jié)果若存在支路越 限，此時不需再采取負(fù)荷轉(zhuǎn)供措施，因為步驟S5中的負(fù)荷轉(zhuǎn)供已是最優(yōu)，為了減少風(fēng)險評估 計算用時，不再進(jìn)行循環(huán)，而采取基于靈敏度的切負(fù)荷控制。
[0066] 靈敏度的含義為：當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)節(jié)點η有功功率注入增加1個單位時，指定支路ij上的 有功潮流變化量。為了仿真調(diào)度員的切負(fù)荷策略，需計算每條越限支路與關(guān)聯(lián)節(jié)點所屬負(fù) 荷的靈敏度，并在靈敏度較高的負(fù)荷中切除部分負(fù)荷，直到該越限支路不再越限。省調(diào)風(fēng)險 評估系統(tǒng)根據(jù)靈敏度算法計算出切除負(fù)荷對象、大小、順序等，并生成指令下發(fā)給地調(diào)執(zhí) 行。
[0067] S8、省地一體化風(fēng)險評估結(jié)果輸出與預(yù)警
[0068] 經(jīng)過W上幾個步驟，得出最終的省地一體化風(fēng)險評估結(jié)果，即為地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后 的風(fēng)險結(jié)果和省調(diào)基于負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)險評估的結(jié)果之和。比如失電負(fù)荷為負(fù)荷 轉(zhuǎn)供后所失負(fù)荷加上步驟S6、S7所失負(fù)荷，并減去兩者失電負(fù)荷重合的部分。計算風(fēng)險指 標(biāo)，并給出風(fēng)險等級。
[0069] 省地一體化風(fēng)險評估更重要還需要提供給調(diào)度員風(fēng)險的變化情況并給出預(yù)警，W 便調(diào)度員掌握電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。將變電站全停風(fēng)險、失電風(fēng)險和支路越限風(fēng)險運(yùn)Ξ個主要 風(fēng)險指標(biāo)的變化曲線和它們發(fā)生的概率分布圖展示出來，并通過列表展示包括歷史和實時 風(fēng)險在內(nèi)的風(fēng)險事件的詳細(xì)信息，詳細(xì)信息通過列表展示，可W查看詳細(xì)的故障事件、引起 故障的原因、故障的后果、故障發(fā)生的概率、備自投和切負(fù)荷裝置的動作信息等。為了方便 調(diào)度員快遞定位故障和重要風(fēng)險，利用圖形的方式，將電網(wǎng)存在的運(yùn)行風(fēng)險直觀的展示出 來，根據(jù)風(fēng)險等級的不同，用不同的顏色在系統(tǒng)圖上標(biāo)記出來，并可顯示風(fēng)險的詳細(xì)信息。 對高概率、高風(fēng)險等級、持續(xù)時間長的預(yù)想故障進(jìn)行告警，為調(diào)度員提供事前預(yù)警。
[0070] 通過運(yùn)樣的方法，可實現(xiàn)電網(wǎng)隱患實時排查，消除人為判斷盲點，便于調(diào)度員快速 定位對電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險影響較大的預(yù)想故障模式，并準(zhǔn)確全面的掌握全網(wǎng)的實際運(yùn)行狀況， 確定電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，分析風(fēng)險原因，為建立全網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險管控體系提供了技術(shù)支撐。
[0071] 地級電網(wǎng)具有閉環(huán)建設(shè)、開環(huán)運(yùn)行的特點，通過改變開環(huán)點的位置，可實現(xiàn)地級電 網(wǎng)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供。負(fù)荷轉(zhuǎn)供僅僅改變了負(fù)荷的位置，并不會改變整個系統(tǒng)的總負(fù)荷值，但是可 W將負(fù)荷從運(yùn)行風(fēng)險較高的地區(qū)轉(zhuǎn)移到運(yùn)行風(fēng)險較低的地區(qū)。當(dāng)風(fēng)險分析結(jié)果出現(xiàn)支路潮 流越限或者失電時，可采取負(fù)荷轉(zhuǎn)供，從而降低整個電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險。
[0072] 省級主網(wǎng)設(shè)備風(fēng)險常常傳遞給地區(qū)電網(wǎng)，而地級電網(wǎng)的設(shè)備故障也會影響到主 網(wǎng)。因此需要研究省級和地級電網(wǎng)間的故障交互影響，在省地一體化的風(fēng)險評估過程中，通 過潛在風(fēng)險傳遞模式的自動生成和快速篩選，找到省網(wǎng)對地區(qū)電網(wǎng)影響大的風(fēng)險因素，將 決定省地一體化聯(lián)合評估的有效性，進(jìn)而決定地區(qū)電網(wǎng)風(fēng)險評估結(jié)果的全面性。
[0073] 除上述實施例外，本發(fā)明還可W有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種省地一體化聯(lián)合風(fēng)險評估方法，其特征是:包括以下步驟： (1) 讀入省地一體化模型、量測等信息：省調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)和地調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)分別讀 入省地一體化的模型、量測和氣象數(shù)據(jù)，保證風(fēng)險計算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性； (2) 自動生成預(yù)想故障集:基于拓?fù)浞謪^(qū)和故障影響域的研究，自動生成一個可以覆蓋 主要危險點的故障集，以保證風(fēng)險評估結(jié)果的實用性； (3) 省調(diào)對全網(wǎng)進(jìn)行預(yù)想故障掃描：省調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)讀入上述（2)生成的預(yù)想故障 集，對全網(wǎng)進(jìn)行預(yù)想故障掃描，得出預(yù)想故障分析結(jié)果并下發(fā)給地調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)，此預(yù)想 故障掃描不考慮地調(diào)的負(fù)荷轉(zhuǎn)供和負(fù)荷削減措施； (4) 地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案優(yōu)選:地調(diào)根據(jù)預(yù)想故障分析的結(jié)果，針對存在風(fēng)險的預(yù)想故 障，依據(jù)事先設(shè)定好的負(fù)荷轉(zhuǎn)供約束條件篩選出可行的負(fù)荷轉(zhuǎn)供方案，并選擇目標(biāo)函數(shù)最 小的方案作為最優(yōu)方案并實施，地調(diào)風(fēng)險評估系統(tǒng)將負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的風(fēng)險結(jié)果上傳回省調(diào)； (5) 省調(diào)基于負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)險評估：由于地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生 了變化，省調(diào)需要基于變化后的網(wǎng)絡(luò)再次進(jìn)行全網(wǎng)風(fēng)險評估，得出風(fēng)險評估的后果，若是還 存在支路越限，則需要采取步驟(6)消除越限，將越限風(fēng)險轉(zhuǎn)化為失電風(fēng)險； (6) 基于靈敏度的預(yù)想故障切負(fù)荷:針對步驟(5)風(fēng)險評估的結(jié)果，采取消除越限的負(fù) 荷削減措施，基于靈敏度算法，選擇對越限支路靈敏度較高的負(fù)荷中切除部分負(fù)荷，直到該 越限支路不再越限，負(fù)荷削減操作指令由省調(diào)下發(fā)地調(diào)執(zhí)行； (7) 省地一體化風(fēng)險評估結(jié)果輸出與預(yù)警：結(jié)合地調(diào)負(fù)荷轉(zhuǎn)供后的風(fēng)險后果和步驟 (5)、步驟(6)的風(fēng)險評估后果，得到最終的省地一體化風(fēng)險評估結(jié)果，計算風(fēng)險指標(biāo)和評定 風(fēng)險等級并輸出，對高概率、高風(fēng)險等級的預(yù)想故障進(jìn)行告警，為調(diào)度員提供事前預(yù)警。
【文檔編號】G06Q50/06GK106067081SQ201610347349
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月24日 公開號201610347349.1, CN 106067081 A, CN 106067081A, CN 201610347349, CN-A-106067081, CN106067081 A, CN106067081A, CN201610347349, CN201610347349.1
【發(fā)明人】陳慶, 蘇大威, 徐春雷, 張琦兵, 趙家慶
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江蘇省電力公司