一種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。包括有如下步驟：1）故障及風(fēng)險(xiǎn)因素統(tǒng)計(jì)；2）風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算；3）基于負(fù)荷損失的風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估；4）風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的等級(jí)化與結(jié)果評(píng)估。本發(fā)明將電力系統(tǒng)事故發(fā)生的概率與系統(tǒng)丟負(fù)荷的多少結(jié)合起來(lái)形成一個(gè)新的定量指標(biāo)，從而幫助調(diào)度人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，進(jìn)而全面掌控電網(wǎng)的安全運(yùn)行情況，采取必要措施把系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平控制在合理范圍，避險(xiǎn)災(zāi)害性故障的發(fā)生。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中心對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管控，是一種基于負(fù)荷損失的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
【專利說(shuō)明】—種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，屬于大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的改造技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行是社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的重要保障。電力系統(tǒng)調(diào)度中心需要充分利用發(fā)供電設(shè)備和調(diào)節(jié)手段向用戶提供合格的電能，保證系統(tǒng)安全與電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行。目前電力系統(tǒng)EMS普遍采用確定性的分析框架，但該方法難以記及電力系統(tǒng)故障的隨機(jī)性，過(guò)于保守，缺乏經(jīng)濟(jì)性。隨著中國(guó)政府《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理?xiàng)l例》(國(guó)務(wù)院令第599號(hào))的發(fā)布，電網(wǎng)企業(yè)對(duì)電力事故風(fēng)險(xiǎn)的掌握和防控的要求更加提高。
[0003]風(fēng)險(xiǎn)管理是一門新興的管理學(xué)科，目前已較為成熟地應(yīng)用在保險(xiǎn)、航天、防災(zāi)減災(zāi)等多個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，風(fēng)險(xiǎn)包括事故發(fā)生概率和事故產(chǎn)生的影響兩個(gè)方面。通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理，能夠辨識(shí)電網(wǎng)失效事件發(fā)生的可能性，以及事件后果的嚴(yán)重程度，以尋找一個(gè)合理且經(jīng)濟(jì)的措施來(lái)有效降低和方法大風(fēng)險(xiǎn)事件的發(fā)生。為加強(qiáng)電力安全風(fēng)險(xiǎn)防控，保障電網(wǎng)科學(xué)穩(wěn)定運(yùn)行，更好地服務(wù)地方政府和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)電網(wǎng)已經(jīng)逐步建立了風(fēng)險(xiǎn)管理體系。建立了網(wǎng)省地三級(jí)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理體系，要求網(wǎng)省地三級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)在進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行方式安排時(shí)，量化評(píng)估電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)地確定電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為各級(jí)調(diào)度開(kāi)展電網(wǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作提供指導(dǎo)，對(duì)于存在的風(fēng)險(xiǎn)制定控制措施并發(fā)布給相關(guān)單位，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行控制水平，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和可靠供電。
[0004]但是目前調(diào)度機(jī)構(gòu)缺乏成熟方便的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具，運(yùn)行人員在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作時(shí)，先采用傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計(jì)算軟件對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)安全分析，計(jì)算故障(事件)后電網(wǎng)的安全穩(wěn)定情況，再根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估辦法的規(guī)定評(píng)估事件發(fā)生的概率，進(jìn)而得出風(fēng)險(xiǎn)值和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，再結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)制定風(fēng)險(xiǎn)控制措施。上述工作主要采用人工計(jì)算方式，工作效率較低，且可能出現(xiàn)疏漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中心對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)時(shí)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管控的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，包括有如下步驟:
[0007]I)故障及風(fēng)險(xiǎn)因素統(tǒng)計(jì)；
[0008]2)風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算；
[0009]3)基于負(fù)荷損失的風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估；
[0010]4)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的等級(jí)化與結(jié)果評(píng)估。
[0011]上述步驟I)中，故障及風(fēng)險(xiǎn)因素統(tǒng)計(jì)是通過(guò)靜態(tài)安全分析與動(dòng)態(tài)安全分析來(lái)實(shí)現(xiàn)，在靜態(tài)安全方面，綜合考慮系統(tǒng)N-1或N-K故障，通過(guò)靜態(tài)分析工具考核系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)電壓越限和設(shè)備過(guò)載可能性，在動(dòng)態(tài)安全方面，通過(guò)校核預(yù)先給定的動(dòng)態(tài)安全約束，針對(duì)系統(tǒng)N-1及部分N-K故障，統(tǒng)計(jì)可能導(dǎo)致系統(tǒng)電壓不穩(wěn)和暫態(tài)失穩(wěn)的因素及其發(fā)生的概率。
[0012]上述步驟2)中，風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算有兩種概率值的計(jì)算公式，分別是基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值和基于問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值，基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)是指電網(wǎng)正常方式或正常情況下在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)存在的風(fēng)險(xiǎn)，基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)的研究范圍主要包括中期電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)和短期電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，基于問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)是指非正常方式下或特定情況下一定時(shí)期內(nèi)存在的風(fēng)險(xiǎn)，
[0013]基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值的計(jì)算公式如下:
[0014]基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值=(設(shè)備類型因數(shù))X (故障類別因數(shù))X (歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)因數(shù)) ⑴
[0015]基于問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值的計(jì)算公式如下:
[0016]基于問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值=(設(shè)備類型因數(shù))X (故障類別因數(shù))X (歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)因數(shù))X (天氣影響因數(shù))X (設(shè)備缺陷影響因數(shù))X (檢修管理因數(shù))X (檢修時(shí)間因數(shù))X (現(xiàn)場(chǎng)施工因素)X (控制措施因數(shù))(2)
[0017]上述步驟2)中，中期電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)是指2~5年電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，短期電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)是指年度電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
[0018]上述步驟2)中，非正常方式是指系統(tǒng)試驗(yàn)、設(shè)備檢修、設(shè)備異常的情況。
[0019]上述步驟3)中，基于負(fù)荷損失的風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估是綜合考慮事故發(fā)生的可能性和事件對(duì)系統(tǒng)的危害程度，提出量化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)，利用基于概率的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，以風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)衡量不同事件對(duì)整體風(fēng)險(xiǎn)水平的影響。
[0020]上述定義風(fēng)險(xiǎn)危害嚴(yán)重程度分值為事故概率與其所失去負(fù)荷多少乘積，即失負(fù)荷概率指數(shù)(PLLI)。
【權(quán)利要求】
1.一種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于包括有如下步驟: 1)故障及風(fēng)險(xiǎn)因素統(tǒng)計(jì)； 2)風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算； 3)基于負(fù)荷損失的風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估； 4)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的等級(jí)化與結(jié)果評(píng)估。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于上述步驟I)中，故障及風(fēng)險(xiǎn)因素統(tǒng)計(jì)是通過(guò)靜態(tài)安全分析與動(dòng)態(tài)安全分析來(lái)實(shí)現(xiàn)，在靜態(tài)安全方面，綜合考慮系統(tǒng)N-1或N-K故障，通過(guò)靜態(tài)分析工具考核系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)電壓越限和設(shè)備過(guò)載可能性，在動(dòng)態(tài)安全方面，通過(guò)校核預(yù)先給定的動(dòng)態(tài)安全約束，針對(duì)系統(tǒng)N-1及部分N-K故障，統(tǒng)計(jì)可能導(dǎo)致系統(tǒng)電壓不穩(wěn)和暫態(tài)失穩(wěn)的因素及其發(fā)生的概率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于上述步驟2)中，風(fēng)險(xiǎn)概率計(jì)算有兩種概率值的計(jì)算公式，分別是基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值和基于問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值，基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)是指電網(wǎng)正常方式或正常情況下在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)存在的風(fēng)險(xiǎn)，基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)的研究范圍主要包括中期電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)和短期電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，基于問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)是指非正常方式下或特定情況下一定時(shí)期內(nèi)存在的風(fēng)險(xiǎn)， 基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值的計(jì)算公式如下: 基準(zhǔn)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值=(設(shè)備類型因數(shù))χ (故障類別因數(shù))χ (歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)因數(shù))(I) 基于問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率值的計(jì)算公式如下: 基于問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率`值=(設(shè)備類型因數(shù))χ (故障類別因數(shù))x (歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)因數(shù))χ (天氣影響因數(shù))X (設(shè)備缺陷影響因數(shù))X (檢修管理因數(shù))X (檢修時(shí)間因數(shù))X(現(xiàn)場(chǎng)施工因素)X (控制措施因數(shù))(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于上述步驟2)中，中期電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)是指2~5年電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)，短期電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)是指年度電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于上述步驟2)中，非正常方式是指系統(tǒng)試驗(yàn)、設(shè)備檢修、設(shè)備異常的情況。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于上述步驟3)中，基于負(fù)荷損失的風(fēng)險(xiǎn)量化評(píng)估是綜合考慮事故發(fā)生的可能性和事件對(duì)系統(tǒng)的危害程度，提出量化系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)，利用基于概率的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，以風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)衡量不同事件對(duì)整體風(fēng)險(xiǎn)水平的影響。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于上述定義風(fēng)險(xiǎn)危害嚴(yán)重程度分值為事故概率與其所失去負(fù)荷多少乘積，即失負(fù)荷概率指數(shù)PLLI， PLLI = I Pi * Weighti * LmsofLoadi (3)

m{Criilicat ___ situations^ 其中Pi為事件i的概率，Weighti為電網(wǎng)減供負(fù)荷加權(quán)系數(shù)LossofLoadi為第i個(gè)突發(fā)事件所引發(fā)的所有節(jié)點(diǎn)甩負(fù)荷值之和，單位為MW ； {Critical_situation}為一系列引發(fā)甩負(fù)荷的突發(fā)事件集合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于上述步驟4)中，風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的等級(jí)化與結(jié)果評(píng)估是通過(guò)對(duì)失負(fù)荷概率指數(shù)的判斷，將電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)水平劃分為五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí):正常風(fēng)險(xiǎn)，正常風(fēng)險(xiǎn)，中度風(fēng)險(xiǎn)，高度風(fēng)險(xiǎn)，極高風(fēng)險(xiǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于上述五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的閾值是 1000 ，300，60，20，5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其特征在于將電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)水平投影到上述這五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)空間中去，對(duì)于不同的風(fēng)險(xiǎn)，采用不同的顏色顯示，以為系統(tǒng)調(diào)度員提供簡(jiǎn)單明了的預(yù)警信息。
【文檔編號(hào)】G06Q50/06GK103632310SQ201310583055
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】汪際鋒, 李建設(shè), 荊朝陽(yáng), 吳小辰, 黃河, 蘇寅生, 荊大方, 馬騫, 劉杰, 姚海成 申請(qǐng)人:中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司