[发明专利]基于最差原则的配电网在线风险评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统风险评估领域，具体来说是一种基于最差原则的配电网在线风险评估方法。

背景技术

在电力系统风险评估的研究领域，国内外的许多研究成果集中在输电网的安全风险评估方面，代表性的研究成果大致可以分为4个方面：

①电力系统风险评估理论方法和可靠性建模及评估算法。以Roy Billinton作为该领域第一批研究者，提出了枚举法、故障状态与效果分析法、蒙特卡洛法等方法分析电网的运行风险。而后，许多学者在电网元件的可靠性建模和可靠性评估算法方面都有大量的理论扩展，陆续建立了变压器、柔性输配电设施、储能装置的可靠性模型，提出了遗传算法、粒子群算法，以及改良的蒙特卡洛法等。

②考虑事故发生随机性的电网风险评估。美国学者Vittal和McCalley率领的研究团队在此领域进行了一系列富有开创性的研究，提出了基于经济性指标的电网风险评估理论、基于事故严重度的电网风险评估方法，并在此基础上研发了相应的风险评估软件系统。

③同时考虑事故发生模糊性和随机性的电网风险评估方面，清华大学张伯明教授率领的团队率先将可信性理论引入电力系统风险评估，提出了同时考虑元件故障随机性和模糊性的电网安全评估方法，在指出电网运行状态是否安全的同时，还给出电网不安全的程度。

④实际工程应用中，美国电力科学研究院开发了“PRA概率可靠性分析软件”，用于大型输电网的安全分析，软件已在NYPA进行了试验和验证。西门子公司也把风险分析方法嵌入PSSTME软件，用于电网分析与规划。

尽管上世纪70年代以来，学术界和工程界已在可靠性概率模型和应用研究领域进行了大量工作。但它们研究的重点主要是放在电力系统可靠性的理论研究和输电网的安全风险评估方面。与输电网相比，配电网网络结构更复杂、配电设备数量庞大，使得配电网运行状态更加难以确定，同时由于配电网还包括了分布式电源、微网以及储能装置等新型可控电源，使得智能配电网的运行方式更加多样化，安全风险评估难度更大。因此，需要进一步将传统的电力系统风险分析概念和技术加以拓展来分析配电网全局和局部的风险水平，建立配电网风险预控指标体系，辨识失效事件发生的可能性和后果的严重程度，确定系统可接受的风险水平和风险控制措施。

本发明即结合配电网自身的特点，提出一种基于最差原则的配电网在线风险评估方法，将配电网的各个单项风险指标按照风险级别由低到高的顺序划分为安全、低风险、警示、危机、崩溃5个级别，并通过各个单项风险指标的综合，将所有单项风险指标的风险级别的最高值作为配电网的综合风险评估指标，具有简单、直观的特点，能够很好地揭示配电网各个风险级别之间的转化规律，便于采取后续的风险控制措施。

发明内容

本发明的目的在于结合配电网自身的特点，对现有的输电网在线风险评估方法加以改进，提出一种基于最差原则的配电网在线风险评估方法。

用于实现上述目的的技术方案如下：

(1)针对运行极限、电压越限、损失负荷、损失电量、损失用户、安全准则、抗灾变性等风险分别定义反映该类风险的概率和程度的风险指标，按照风险级别由低到高的顺序将风险指标划分为安全、低风险、警示、危机、崩溃5个级别，并且通过时间范围的设置来反映是侧重实时评估还是趋势评估。

(2)在某一评估时刻，综合考虑各种风险因素和故障类型的组合场景及其概率，并对相应的可能后果进行循环累计，分别计算得出各个单项风险的评估指标。

(3)基于最差原则将各个单项风险指标综合形成综合评估指标，即取所有单项风险指标的最高值作为配电网的综合风险评估指标。

与已有技术相比，本发明的优点是：(1)基于最差原则将各个单项风险指标合成为配电网的综合风险评估指标，简化了计算过程，具有简单、直观的特点；(2)将配电网的风险指标按照风险级别由低到高的顺序划分为5个级别，揭示了各个风险级别之间的转换关系，便于根据对应的风险级别采取相应的风险控制措施。

具体实施方式

利用本发明所提出的方法进行配电网在线风险评估的具体方案和过程如下：

(1)针对运行极限、电压越限、损失负荷、损失电量、损失用户、安全准则、抗灾变性等风险分别定义反映该类风险的概率和程度的风险指标，按照风险级别由低到高的顺序将风险指标划分为安全、低风险、警示、危机、崩溃5个级别，并且通过时间范围的设置来反映是侧重实时评估还是趋势评估。各个单项风险指标的风险级别划分如表1所示。

表1各个单项风险指标的风险级别划分