一種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法。包括有如下步驟：1）故障及風(fēng)險因素統(tǒng)計；2）風(fēng)險概率計算；3）基于負(fù)荷損失的風(fēng)險量化評估；4）風(fēng)險指標(biāo)的等級化與結(jié)果評估。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)合起來形成一個新的定量指標(biāo)，從而幫助調(diào)度人員進(jìn)行實(shí)時的風(fēng)險評估分析，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)險水平控制在合理范圍，避險災(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)行中心對風(fēng)險的實(shí)時評估和風(fēng)險管控，是一種基于負(fù)荷損失的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法。
【專利說明】—種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法，屬于大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法的改造技術(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，過于保守，缺乏經(jīng)濟(jì)性。隨著中國政府《電力安全事故應(yīng)急處置和調(diào)查處理?xiàng)l例》(國務(wù)院令第599號)的發(fā)布，電網(wǎng)企業(yè)對電力事故風(fēng)險的掌握和防控的要求更加提高。
[0003]風(fēng)險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、航天、防災(zāi)減災(zāi)等多個領(lǐng)域。對于電網(wǎng)來說，風(fēng)險包括事故發(fā)生概率和事故產(chǎn)生的影響兩個方面。通過風(fēng)險評估和風(fēng)險管理，能夠辨識電網(wǎng)失效事件發(fā)生的可能性，以及事件后果的嚴(yán)重程度，以尋找一個合理且經(jīng)濟(jì)的措施來有效降低和方法大風(fēng)險事件的發(fā)生。為加強(qiáng)電力安全風(fēng)險防控，保障電網(wǎng)科學(xué)穩(wěn)定運(yùn)行，更好地服務(wù)地方政府和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國電網(wǎng)已經(jīng)逐步建立了風(fēng)險管理體系。建立了網(wǎng)省地三級電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險管理體系，要求網(wǎng)省地三級調(diào)度機(jī)構(gòu)在進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行方式安排時，量化評估電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險，科學(xué)地確定電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險等級，為各級調(diào)度開展電網(wǎng)安全風(fēng)險評估工作提供指導(dǎo)，對于存在的風(fēng)險制定控制措施并發(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)險評估工具，運(yùn)行人員在進(jìn)行風(fēng)險評估工作時，先采用傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定計算軟件對電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)安全分析，計算故障(事件)后電網(wǎng)的安全穩(wěn)定情況，再根據(jù)風(fēng)險量化評估辦法的規(guī)定評估事件發(fā)生的概率，進(jìn)而得出風(fēng)險值和風(fēng)險等級，再結(jié)合運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)制定風(fēng)險控制措施。上述工作主要采用人工計算方式，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題而提供一種實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行中心對風(fēng)險的實(shí)時評估和風(fēng)險管控的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法。
[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)險評估方法，包括有如下步驟:
[0007]I)故障及風(fēng)險因素統(tǒng)計；
[0008]2)風(fēng)險概率計算；
[0009]3)基于負(fù)荷損失的風(fēng)險量化評估；
[0010]4)風(fēng)險指標(biāo)的等級化與結(jié)果評估。
[0011]上述步驟I)中，故障及風(fēng)險因素統(tǒng)計是通過靜態(tài)安全分析與動態(tài)安全分析來實(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)備過載可能性，在動態(tài)安全方面，通過校核預(yù)先給定的動態(tài)安全約束，針對系統(tǒng)N-1及部分N-K故障，統(tǒng)計可能導(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)險概率計算有兩種概率值的計算公式，分別是基準(zhǔn)風(fēng)險發(fā)生概率值和基于問題的風(fēng)險發(fā)生概率值，基準(zhǔn)風(fēng)險是指電網(wǎng)正常方式或正常情況下在較長時期內(nèi)存在的風(fēng)險，基準(zhǔn)風(fēng)險的研究范圍主要包括中期電網(wǎng)風(fēng)險和短期電網(wǎng)風(fēng)險，基于問題的風(fēng)險是指非正常方式下或特定情況下一定時期內(nèi)存在的風(fēng)險，
[0013]基準(zhǔn)風(fēng)險發(fā)生概率值的計算公式如下:
[0014]基準(zhǔn)風(fēng)險發(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)計因數(shù)) ⑴
[0015]基于問題的風(fēng)險發(fā)生概率值的計算公式如下:
[0016]基于問題的風(fēng)險發(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 (檢修時間因數(shù))X (現(xiàn)場施工因素)X (控制措施因數(shù))(2)
[0017]上述步驟2)中，中期電網(wǎng)風(fēng)險是指2~5年電網(wǎng)風(fēng)險，短期電網(wǎng)風(fēng)險是指年度電網(wǎng)風(fēng)險。
[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)險量化評估是綜合考慮事故發(fā)生的可能性和事件對系統(tǒng)的危害程度，提出量化系統(tǒng)風(fēng)險的指標(biāo)，利用基于概率的風(fēng)險評估工具進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險分析，以風(fēng)險指標(biāo)衡量不同事件對整體風(fēng)險水平的影響。
[0020]上述定義風(fēng)險危害嚴(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)險評估方法，其特征在于包括有如下步驟: 1)故障及風(fēng)險因素統(tǒng)計； 2)風(fēng)險概率計算； 3)基于負(fù)荷損失的風(fēng)險量化評估； 4)風(fēng)險指標(biāo)的等級化與結(jié)果評估。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法，其特征在于上述步驟I)中，故障及風(fēng)險因素統(tǒng)計是通過靜態(tài)安全分析與動態(tài)安全分析來實(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)備過載可能性，在動態(tài)安全方面，通過校核預(yù)先給定的動態(tài)安全約束，針對系統(tǒng)N-1及部分N-K故障，統(tǒng)計可能導(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)險評估方法，其特征在于上述步驟2)中，風(fēng)險概率計算有兩種概率值的計算公式，分別是基準(zhǔn)風(fēng)險發(fā)生概率值和基于問題的風(fēng)險發(fā)生概率值，基準(zhǔn)風(fēng)險是指電網(wǎng)正常方式或正常情況下在較長時期內(nèi)存在的風(fēng)險，基準(zhǔn)風(fēng)險的研究范圍主要包括中期電網(wǎng)風(fēng)險和短期電網(wǎng)風(fēng)險，基于問題的風(fēng)險是指非正常方式下或特定情況下一定時期內(nèi)存在的風(fēng)險， 基準(zhǔn)風(fēng)險發(fā)生概率值的計算公式如下: 基準(zhǔn)風(fēng)險發(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)計因數(shù))(I) 基于問題的風(fēng)險發(fā)生概率值的計算公式如下: 基于問題的風(fēng)險發(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 (檢修時間因數(shù))X(現(xiàn)場施工因素)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)險評估方法，其特征在于上述步驟2)中，中期電網(wǎng)風(fēng)險是指2~5年電網(wǎng)風(fēng)險，短期電網(wǎng)風(fēng)險是指年度電網(wǎng)風(fēng)險。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法，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)險評估方法，其特征在于上述步驟3)中，基于負(fù)荷損失的風(fēng)險量化評估是綜合考慮事故發(fā)生的可能性和事件對系統(tǒng)的危害程度，提出量化系統(tǒng)風(fēng)險的指標(biāo)，利用基于概率的風(fēng)險評估工具進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險分析，以風(fēng)險指標(biāo)衡量不同事件對整體風(fēng)險水平的影響。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法，其特征在于上述定義風(fēng)險危害嚴(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)險評估方法，其特征在于上述步驟4)中，風(fēng)險指標(biāo)的等級化與結(jié)果評估是通過對失負(fù)荷概率指數(shù)的判斷，將電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險水平劃分為五個風(fēng)險等級:正常風(fēng)險，正常風(fēng)險，中度風(fēng)險，高度風(fēng)險，極高風(fēng)險。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險評估方法，其特征在于上述五個風(fēng)險等級的閾值是 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)險評估方法，其特征在于將電網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險水平投影到上述這五個風(fēng)險等級空間中去，對于不同的風(fēng)險，采用不同的顏色顯示，以為系統(tǒng)調(diào)度員提供簡單明了的預(yù)警信息。
【文檔編號】G06Q50/06GK103632310SQ201310583055
【公開日】2014年3月12日 申請日期: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, 吳小辰, 黃河, 蘇寅生, 荊大方, 馬騫, 劉杰, 姚海成 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司