[发明专利]一种基于确定性分析的电力系统风险评估方法

说明书

技术领域

本发明一种基于确定性分析的电力系统风险评估方法，涉及电网风险评估领域。

背景技术

近年来，世界范围内发生了多次大规模停电事故，造成了非常大的影响。这些事故大多是由于一个或几个正在运行元件的故障引起大范围的潮流转移，导致部分线路过载跳闸、电压崩溃，继而发生连锁故障。实际上，在潮流转移初期，并不是所有线路都会过载，而是只有部分潮流急剧变化，甚至引发连锁跳闸。电力系统是一个复杂的非线性系统，如何在系统受到扰动后及时的发现这些脆弱部分，也就是辨识电网中关键节点和关键线路，具有重要的应用研究价值。

在以往的确定性评估方法中，一般只采用故障前后有功潮流的各种因子来进行电网的脆弱性评估，而假设系统中的无功充足、节点电压的变化情况忽略不计。实际上，当电网发生故障时，一条线路的断开必然使本线路的潮流转移至其余线路，这样其余线路的有功潮流可能会显著增加，由此导致的电流增加还会使得输电线路上的无功损耗增加，加重了线路上的电压损耗，在没有充足的无功补偿时，节点电压必然会下降，严重时甚至会发生电压崩溃，同样会导致电网的大面积停电。所以节点电压权重因素也需要引入脆弱性评估因子中。

因此，为避免电力系统发生大规模停电事故，必须建立更准确、全面的电力系统风险评估体系，及时对脆弱部分采取相应措施，保证系统更加安全稳定的运行。

发明内容

为了克服上述评估体系中的不足，本发明提出了一种基于确定性分析的电力系统风险评估方法，充分考虑了系统受到扰动后电网的各电气量特征，包括线路潮流传输裕度、节点电压情况。能够更加准确的判断系统的脆弱部分，进而采取相应措施保证系统安全稳定运行。

本发明采取的技术方案为：

一种基于确定性分析的电力系统风险评估方法，包括如下步骤:

1)、分析系统拓扑结构，计算系统稳态运行与扰动后的潮流分布，包括各支路的有功潮流、无功潮流、节点运算负荷、各节点的电压和它们之间的电压相角差；

2)、计算所述评估体系中各评估因子；包括预风险评估因子和网络综合风险评估因子。

3)、根据设定的因子等级对电力系统进行风险评估。

所述预风险评估因子中包括：有功风险因子、有功增量因子、电压风险因子、电压增量因子、视在分析因子。

有功增量因子λ_ij可以很直观的反应当电网受到扰动后转移潮流在各支路的分布情况，能够初步识别出因扰动受到影响比较大的部分，λ_ij值越大，说明该线路有功潮流受系统扰动影响越明显。电压增量因子γ_ij可以很直观的反应当电网受到扰动后各节点的电压分布情况，能够初步识别出因扰动受到影响比较大的部分，γ_ij值越大，说明该线路两端电压受系统扰动影响越明显。

有功风险因子直接反应扰动后输电线路承载风险，J_ij值越大，说明该线路运行时潮流越限风险越大。电压风险因子直接反应扰动后输电线路电压稳定情况，K_ij值越大，说明该线路运行时电压失稳风险越大。

视在分析因子表达式选取类似于视在功率表达式：综合了有功风险因子和电压风险因子，更加准确、全面的反映了系统的脆弱程度。ω_ij最大值应为1，越接近1，说明当系统受到扰动后，相应线路越脆弱，越容易出现问题。

网络综合风险评估因子W_ij则是通过对有功增量因子、电压增量因子及视在分析因子设定不同的风险权重系数：W_ij＝a₁λ_ij+a₂γ_ij+a₃ω_ij，权重系数a₁、a₂、a₃根据系统风险评估的侧重点不同进行选取，从而将本发明评估方法推广到不同的系统中，使之具有更强的适用性。

根据设定的网络综合风险评估因子等级对评估结果进行分级，如：坚强(抵抗冲击能力大)、正常(基本在额定运行状态)、轻度告警、危险，为运行人员进行风险控制提供依据。

本发明一种基于确定性分析的电力系统风险评估方法，充分体现了系统受到扰动后潮流的转移情况，将线路的承载能力与节点电压的变化情况结合起来，利用更加准确、全面的风险评估因子来辨识系统中的脆弱部分，建立了更为可靠的电力系统风险评估体系，为运行人员进行风险控制，保障电网的安全稳定运行。