一種基于網(wǎng)絡脆弱性綜合因子的風險評估系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明一種基于網(wǎng)絡脆弱性綜合因子的風險評估系統(tǒng),屬于電力系統(tǒng)風險評估領 域。
【背景技術】
[0002] 近年來,國內(nèi)外電力系統(tǒng)多次發(fā)生大規(guī)模停電事故。這些事故大多是由于元件的 切除、過負荷等引起潮流轉(zhuǎn)移至系統(tǒng)中脆弱部分,從而導致其他線路過載跳閘、電壓崩潰, 繼而發(fā)生連鎖故障。電力系統(tǒng)是一個復雜的非線性系統(tǒng),如何在系統(tǒng)受到擾動后及時的發(fā) 現(xiàn)這些脆弱部分,也就是辨識電網(wǎng)中關鍵節(jié)點和關鍵線路,具有重要的應用研究價值。
[0003] 但在以往的確定性評估方法中,一般只采用有功潮流變化的各種指標來進行電網(wǎng) 的脆弱性評估,而假設系統(tǒng)的無功充足,并對潮流轉(zhuǎn)移后節(jié)點電壓的變化情況忽略不計。實 際上,當電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化引起潮流轉(zhuǎn)移時,節(jié)點電壓的波動也不能不考慮。因為電壓崩潰 同樣會引起電網(wǎng)的大面積停電。所以節(jié)點電壓權(quán)重因素也需要引入脆弱性評估指標中。
[0004] 為了更準確,全面的尋找系統(tǒng)受到擾動后的脆弱部分,本發(fā)明建立了基于網(wǎng)絡脆 弱性綜合因子的電力系統(tǒng)風險評估模型,充分考慮了系統(tǒng)受到擾動后電網(wǎng)的潮流轉(zhuǎn)移與節(jié) 點電壓的變化,評估結(jié)果更加全面可靠,具有非常廣闊的應用前景。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術的不足,提供一種基于網(wǎng)絡脆弱性綜合 因子的電力系統(tǒng)風險評估系統(tǒng),充分考慮了系統(tǒng)受到擾動后電網(wǎng)的各電氣量特征,能夠更 加準確的判斷系統(tǒng)的脆弱部分,進而采取相應措施保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
[0006] 本發(fā)明采取的技術方案為:
[0007] -種基于網(wǎng)絡脆弱性綜合因子的電力系統(tǒng)風險評估系統(tǒng),包括潮流計算模塊、有 功風險因子分析模塊、電壓風險因子分析模塊、網(wǎng)絡綜合因子分析模塊、線路脆弱性分析模 塊和系統(tǒng)風險評估模塊;
[0008] 其特征在于,所述潮流計算模塊啟動潮流計算并將結(jié)果輸出至有功風險因子分析 模塊和電壓風險因子分析模塊;有功風險因子分析模塊、電壓風險因子分析模塊分別對比 擾動前后有功、無功潮流變換和節(jié)點電壓計算有功風險因子和增量因子、電壓風險因子和 增量因子,并分別將結(jié)果輸出至網(wǎng)絡脆弱性綜合因子分析模塊;網(wǎng)絡綜合因子分析模塊綜 合線路對因子分析計算網(wǎng)絡綜合分析因子,并分別將結(jié)果輸出至線路脆弱性分析模塊和系 統(tǒng)風險評估模塊,線路脆弱性分析模塊和系統(tǒng)風險評估模塊再分別根據(jù)網(wǎng)絡綜合分析因子 對本線路脆弱性和整個系統(tǒng)風險運行進行評估。
[0009] 與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明一種基于網(wǎng)絡脆弱性綜合因子的電力系統(tǒng)風險評估系 統(tǒng),在風險評估指標上做了進一步的完善。不僅考慮了潮流轉(zhuǎn)移后輸電線路的傳輸裕度,還 考慮了潮流重新分布對各支路兩端節(jié)點電壓的影響,評估結(jié)果更準確、全面,可靠性高,適 用于確定性分析的電力系統(tǒng)風險評估。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0011] 如圖1所示,一種基于網(wǎng)絡脆弱性綜合因子的電力系統(tǒng)風險評估系統(tǒng),包括潮流 計算模塊、有功風險因子分析模塊、電壓風險因子分析模塊、網(wǎng)絡綜合因子分析模塊、線路 脆弱性分析模塊和系統(tǒng)風險評估模塊。所述潮流計算模塊啟動潮流計算并將結(jié)果輸出至有 功風險因子分析模塊和電壓風險因子分析模塊;有功風險因子分析模塊、電壓風險因子分 析模塊分別對比擾動前后有功、無功潮流變換和節(jié)點電壓計算有功風險因子和增量因子、 電壓風險因子和增量因子,并分別將結(jié)果輸出至網(wǎng)絡脆弱性綜合因子分析模塊;網(wǎng)絡綜合 因子分析模塊綜合線路對因子分析計算網(wǎng)絡綜合分析因子,并分別將結(jié)果輸出至線路脆弱 性分析模塊和系統(tǒng)風險評估模塊,線路脆弱性分析模塊和系統(tǒng)風險評估模塊再分別根據(jù)網(wǎng) 絡綜合分析因子對本線路脆弱性和整個系統(tǒng)風險運行進行評估。
[0012] 實施步驟:
[0013] 步驟1 :潮流計算模塊計算得到系統(tǒng)受到擾動前后各支路的有功潮流Pi/、Py和 無功潮流%/、Q,,各節(jié)點運算負荷Q,以及擾動后各節(jié)點電壓值I、V,和它們之間的電壓 相角。將潮流計算模塊的計算結(jié)果分別輸出至有功風險因子分析模塊和電壓風險因子 分析模塊。
[0014] 步驟2 :有功風險因子分析模塊利用得到的Pi/ ,以及系統(tǒng)本身的額定有功功
率PN以及輸電線路最大承受潮流Ρ^,分別計算有功風險因子J,.,和有功增量因子λ ^,其 中|當Ρ,Α,視有功風險因子L等于零; 。有功增量因子λ 可 ^
Litn ^ N 以很直觀的反應當電網(wǎng)受到擾動后轉(zhuǎn)移潮流在各支路的分布情況,能夠初步識別出因擾動 受到影響比較大的部分,λ u值越大,說明該線路潮流受系統(tǒng)擾動影響越明顯。有功風險因 子直接反應擾動后輸電線路承載風險,L值越大,說明該線路運行時風險越大。進一步將 各支路的計算結(jié)果輸出至網(wǎng)絡綜合因子分析模塊。
[0015] 步驟3 :電壓風險因子分析模塊利用得到的V、QlP QP t、V,、δ ^,以及系統(tǒng)本 身的額定電壓VN、極限運行電壓Vk、線路阻抗Z, = R,+jX,,分別計算電壓風險因子和電 壓增量因子Y,,其1
。電壓增量因子可以很 直觀的反應當電網(wǎng)受到擾動后各節(jié)點的電壓變化情況,能夠初步識別出因擾動受到影響比 較大的部分,值越大,說明該線路兩端節(jié)點電壓受系統(tǒng)擾動影響越明顯。電壓風險因子 直接反應擾動后輸電線路電壓穩(wěn)定情況,值越大,說明該線路運行時風險越大。進一步 將各支路的計算結(jié)果輸出至網(wǎng)絡綜合因子分析模塊。
[0016] 步驟4 :網(wǎng)絡綜合因子分析模塊提供了一種結(jié)合輸電線路承載能力與節(jié)點電壓的 綜合指標來更加全面的反映電網(wǎng)的承受能力。
[0017] 定義視在分析因吁
,因此,ωι]更加全面的反映了系統(tǒng)的脆弱程 度。最大值應為1,越接近1,說明當系統(tǒng)受到擾動后,相應線路越脆弱,越容易出現(xiàn)問 題。
[0018] 定義網(wǎng)絡綜合因子= ai λ u+a;; γ ,其中ai、a2、a3為風險分析權(quán)重系數(shù), 權(quán)重系數(shù)的確定根據(jù)系統(tǒng)脆弱性評估的著重點不同可以重新分配,本專利并不限制。本實 施例根據(jù)系統(tǒng)運行風險和關鍵線路的不同,推薦%、a2、a3分別為0. 3、0. 2、0. 5。
[0019] 步驟5 :網(wǎng)絡綜合因子分析模塊將計算的WlP λ ιρ Y ^結(jié)果分別上傳至線路脆弱 性分析模塊和系統(tǒng)風險評估模塊;同時風險評估模塊也通過網(wǎng)絡獲取電網(wǎng)其他輸電線路的 網(wǎng)絡綜合因子分析模塊計算結(jié)果。線路脆弱性分析模塊根據(jù)網(wǎng)絡綜合因子I,指標對線路 的脆弱性進行分級,根據(jù)設定的不同指標等級,如堅強(抵抗沖擊能力大,< R1)、正常 (基本上達到額定運行狀態(tài),RKW^ < R2)、輕度告警(超過額定運行狀態(tài),有功功率和節(jié)點 電壓還沒有達到極限運行狀態(tài),1^20^j < R3)、危險(有功功率或節(jié)點電壓存在達到極限運 行狀態(tài),< 1. 0);其中R1、R2、R3為風險評估閾值,根據(jù)系統(tǒng)脆弱性評估的著重點不同 可以重新分配,本專利并不限制。本實施例根據(jù)系統(tǒng)運行風險和關鍵線路的不同,推薦R1、 R2、R3分別為0. 3、0. 5、0. 8。系統(tǒng)風險評估模塊將統(tǒng)計電網(wǎng)各線路的Wx、λ χ、Υχ,其中X為 各線路編號,如x = ij、ik、...,并對它們分別按照大小排序,排序靠前的節(jié)點說明是受影 響較大的線路。同時系統(tǒng)風險評估模塊輸出電網(wǎng)W lP λ ip Yij的排序結(jié)果和脆弱性等級, 為運行人員的操作控制和分析提供參考。
[0020] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于網(wǎng)絡脆弱性綜合因子的電力系統(tǒng)風險評估系統(tǒng),包括潮流計算模塊、有功 風險因子分析模塊、電壓風險因子分析模塊、網(wǎng)絡綜合因子分析模塊、線路脆弱性分析模塊 和系統(tǒng)風險評估模塊; 其特征在于,所述潮流計算模塊啟動潮流計算并將結(jié)果輸出至有功風險因子分析模塊 和電壓風險因子分析模塊;有功風險因子分析模塊、電壓風險因子分析模塊分別對比擾動 前后有功、無功潮流變換和節(jié)點電壓計算有功風險因子和增量因子、電壓風險因子和增量 因子,并分別將結(jié)果輸出至網(wǎng)絡脆弱性綜合因子分析模塊;網(wǎng)絡綜合因子分析模塊綜合線 路對因子分析計算網(wǎng)絡綜合分析因子,并分別將結(jié)果輸出至線路脆弱性分析模塊和系統(tǒng)風 險評估模塊,線路脆弱性分析模塊和系統(tǒng)風險評估模塊再分別根據(jù)網(wǎng)絡綜合分析因子對本 線路脆弱性和整個系統(tǒng)風險運行進行評估。
【專利摘要】一種基于網(wǎng)絡脆弱性綜合因子的風險評估系統(tǒng),包括潮流計算模塊、有功風險因子分析模塊、電壓風險因子分析模塊、網(wǎng)絡綜合因子分析模塊、線路脆弱性分析模塊和系統(tǒng)風險評估模塊。系統(tǒng)擾動后,潮流計算模塊啟動潮流計算并將結(jié)果輸出至有功風險因子分析模塊和電壓風險因子分析模塊;有功風險因子分析模塊、電壓風險因子分析模塊分別對比擾動前后有功、無功潮流變換和節(jié)點電壓計算有功風險因子和增量因子、電壓風險因子和增量因子。該系統(tǒng)充分考慮了系統(tǒng)受到擾動后線路承載能力與節(jié)點電壓的變化,評估結(jié)果更加全面可靠,具有非常廣闊的應用前景。
【IPC分類】G06Q50/06, G06Q10/06
【公開號】CN105678432
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】李振興, 孫曉偉, 張濤, 左倩, 李振華, 邱立, 趙平
【申請人】三峽大學
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2014年11月17日