一種基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估方法
2023-12-04 21:56:01 2
一種基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估方法
【專利摘要】一種基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估方法，具體步驟為：整理數據，構建輸入資料庫模塊；確定需要評估的對象，構建評估對象選擇模塊；對不同評估對象選擇對應的評估方法；計算評估對象的風險指標，構建風險指標計算模塊；將評估對象相應風險指標的評估結果保存在風險評估結果庫中，構建風險評估結果庫模塊；分析評估對象的風險指標結果，給出電網的薄弱環節。本發明根據不同風險評估對象將電網運行安全風險的基礎數據進行集中分析和處理；對不同的評估對象進行風險因素分析，確定並計算了不同對象的風險評估指標，對電網的薄弱環節進行分析；實現了基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估的目的，為電網的安全運行提供了一定的理論依據。
【專利說明】一種基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於電力系統風險評估領域，具體涉及一種電網運行安全風險綜合評估方法。
【背景技術】
[0002]電網運行安全風險評估是了解電網運行安全狀況的重要途徑，通過風險評估可以實現評估不同對象所面臨的運行安全風險。
[0003]目前的電力系統運行安全研究方法主要還是確定性方法，較少考慮設備退出運行的隨機性；已有的少量關於電力系統運行安全風險評估研究，主要是針對某些具體的研究對象，對故障後果的處理方法各異，且目前還沒有形成一個較為完整的風險綜合評估系統。
[0004]當前，隨著電力市場改革程度的推進，管理機構的更迭及新的成員參與電力市場，使電網的結構和運行管理都發生重大變化，電力公用事業中難以控制的不確定因素及其對電網的影響進一步加深，使得電力系統的安全穩定運行面臨著挑戰。考慮到大量電網事件的隨機性質，在實際工程中計及各種不確定因素評估電網風險已十分必要。因此，本發明提出基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估方法。
[0005]電力系統運行風險評估的基本定義:對電網在運行中存在的隱患進行評估，或者說對電力系統面臨的不確定性因素，給出可能性與嚴重性的綜合度量，找出運行中的電力系統對於擾動事件的影響程度，同時通過挖掘電網元件可靠運行潛力，以保證整個電力系統安全、可靠運行。電網運行風險評估的主要目的是用風險指標來衡量電網運行的風險水平及可能造成的後果。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估方法，基於不同評估對象，從風險理論的角度評估電網運行安全風險。本發明解決目前評估電網運行安全存在的較少考慮電網事件隨機性及評估對象較為單一、未形成完整評估系統的問題。
[0007]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:首先構建基於對象的電網運行安全風險評估系統的輸入資料庫模塊，包括基礎的設備的歷史統計數據、設備運行年限數據、氣象數據和運行監測數據；其次確定運行風險評估對象，共包括三個對象:設備、變電站、電網運行狀態；進而對運行風險指標計算，應用子模塊4、子模塊5、子模塊6計算相應的電網運行安全風險指標；最後將不同對象的風險評估結果存儲在子模塊8、子模塊9和子模塊10中。本發明根據不同風險評估對象將電網運行安全風險的基礎數據進行集中分析和處理；對不同的評估對象進行風險因素分析，確定並計算了不同對象的風險評估指標，對電網的薄弱環節進行分析；實現了基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估的目的，為電網的安全運行提供了一定的理論依據。
[0008]為了實現上述目的，本發明所述一種基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估方法的步驟如下:
第一步，整理數據，構建輸入資料庫模塊；
輸入資料庫模塊中的數據包括設備歷史統計數據、設備運行年限數據、氣象數據和運行監測數據；其中設備歷史統計數據、設備運行年限數據和氣象數據主要用於計算設備的停運概率；運行監測數據則是電網運行相關的數據，用於分析計算評估對象的風險指標；第二步，確定需要評估的對象，構建評估對象選擇模塊；
由於電網本身的複雜特性，因此對電網運行安全進行風險評估時，根據評估目標的需要，先按一定原則分成若干有限的、範圍確定的評估對象，然後分別進行評估，最後再綜合整個系統的評估；把系統劃分為不同類型的評估對象，目的是方便風險評估工作的進行，簡化評估工作，減少評估工作量，避免遺漏，提高對電網運行安全風險評估的準確性；將電網評估對象分為設備、變電站、電網運行狀態，從多角度、多層次評估電網運行安全風險；進行預想故障分析時，要先形成故障集，對於大規模電力系統形成故障的方法有蒙特卡羅方法和狀態枚舉法兩種；對於簡單較小故障集，可以通過狀態枚舉的方法列舉；對於規模比較大的故障集，通過蒙特卡羅抽樣的方法來選取故障集。
[0009]第三步，對不同評估對象選擇對應的評估方法；
評估對象決定著評估的內容、方式以及方法；當評估對象為設備時，採用N-1的方法順序斷開電網元件進行評估；當評估對象為變電站時，變電站中的線路、斷路器、變壓器的運行狀態使用蒙特卡羅方法進行隨機模擬，然後進行連通性識別；當評估對象為電網運行狀態時，整個電網中的線路、變壓器、發電機的運行狀態通過蒙特卡羅方法模擬其隨機性；
第四步，計算評估對象的風險指標，構建分險指標計算模塊；
由第二步和第三步選定評估對象和評估方法後，確定不同評估對象風險的量值，它的大小直接反映評估對象風險的大小；
其風險評估過程為:
(1)評估對象的輸入數據；
(2)預想故障分析，其目的是計算一個或多個設備失效後的線路潮流和母線電壓，以識別是否引起線路過載、電壓越限、母線孤立或系統分離成孤島等問題；
(3)判斷是否發生第(2)步所述問題；若出現以上問題，則轉入第(4)步；否則，返回第
(2)步；
(4)計算發生的電網事件概率；
(5)計算電網事件所帶來的後果；
(6)計算電網事件的風險，其大小為電網事件發生的概率與電網事件後果的乘積；
(7)判斷是否所有預想故障計算完畢；若完成，則轉入第(8)步；否則，返回第(2)步；
(8)輸出風險指標的結果；
電網事件發生的概率、電網事件所產生的後果和電網事件風險計算如下:
電網事件發生的概車P的計算:
電網事件發生的概準W」以從評估對象的輸入數據，計算得到電網事件發生的概率；電網事件發生的概率計算公式為:
P — F (Xls X2 3 X3)式中=Jj表示電網事件發生的概率；
【權利要求】
1.一種基於評估對象的電網運行安全風險綜合評估方法，其特徵是，所述方法包括下列步驟: 第一步，整理數據，構建輸入資料庫模塊； 輸入資料庫模塊中的數據包括設備歷史統計數據、設備運行年限數據、氣象數據和運行監測數據；其中設備歷史統計數據、設備運行年限數據和氣象數據主要用於計算設備的停運概率；運行監測數據則是電網運行相關的數據，用於分析計算評估對象的風險指標； 第二步，確定需要評估的對象，構建評估對象選擇模塊； 由於電網本身的複雜特性，因此對電網運行安全進行風險評估時，根據評估目標的需要，先按一定原則分成若干有限的、範圍確定的評估對象，然後分別進行評估，最後再綜合整個系統的評估；把系統劃分為不同類型的評估對象，目的是方便風險評估工作的進行，簡化評估工作，減少評估工作量，避免遺漏，提高對電網運行安全風險評估的準確性；將電網評估對象分為設備、變電站、電網運行狀態，從多角度、多層次評估電網運行安全風險； 進行預想故障分析時，要先形成故障集，對於大規模電力系統形成故障的方法有蒙特卡羅方法和狀態枚舉法兩種；對於簡單較小故障集，可以通過狀態枚舉的方法列舉；對於規模比較大的故障集，通過蒙特卡羅抽樣的方法來選取故障集； 第三步，對不同評估對象選擇對應的評估方法； 評估對象決定著評估的內容、方式以及方法；當評估對象為設備時，採用N-1的方法順序斷開電網元件進行評估；當評估對象為變電站時，變電站中的線路、斷路器、變壓器的運行狀態使用蒙特 卡羅方法進行隨機模擬，然後進行連通性識別；當評估對象為電網運行狀態時，整個電網中的線路、變壓器、發電機的運行狀態通過蒙特卡羅方法模擬其隨機性； 第四步，計算評估對象的風險指標，構建分險指標計算模塊； 由第二步和第三步選定評估對象和評估方法後，確定不同評估對象風險的量值，它的大小直接反映評估對象風險的大小； 其風險評估過程為: (1)評估對象的輸入數據； (2)預想故障分析，其目的是計算一個或多個設備失效後的線路潮流和母線電壓，以識別是否引起線路過載、電壓越限、母線孤立或系統分離成孤島等問題； (3)判斷是否發生第(2)步所述問題；若出現以上問題，則轉入第(4)步；否則，返回第(2)步； (4)計算發生的電網事件概率； (5)計算電網事件所帶來的後果； (6)計算電網事件的風險，其大小為電網事件發生的概率與電網事件後果的乘積； (7)判斷是否所有預想故障計算完畢；若完成，則轉入第(8)步；否則，返回第(2)步； (8)輸出風險指標的結果； 電網事件發生的概率、電網事件所產生的後果和電網事件風險計算如下: 電網事件發生的概車P的計算: 電網事件發生的概率可以從評估對象的輸入數據，計算得到電網事件發生的概率；電網事件發生的概率計算公式為:
【文檔編號】G06Q50/06GK103606109SQ201310509032
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】張忠會, 謝義苗, 何樂彰, 王卉, 許威, 何葉, 張琪琪, 胡一波, 萬東, 李玉婷 申請人:南昌大學