[發明專利]基于安全穩定裕度的電網運行安全風險事件在線辨識方法

有效

• 申請號: 201310176767.5
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103246939A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 李碧君;徐泰山;劉強;羅劍波;劉韶峰;王昊昊;許劍冰
• 申請（專利權）人: 南京南瑞集團公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于電力系統及其自動化技術領域，更準確地說，本發明涉及一種電網運行安全風險事件的在線辨識方法。

背景技術

在線安全穩定分析技術已經得到廣泛應用，根據電網能量管理系統（EMS）提供的電網運行方式，對指定的預想故障，進行安全穩定評估和控制決策的分析計算，為調度運行人員掌控電網提供了重要的技術支撐。不過，目前實現的在線安全穩定分析是基于確定性的理念，沒有計及電網運行方式出現的不確定性和故障發生的概率。

風電和光伏等新能源機組出力受氣候因素影響呈現不確定性的特征，負荷變化也有一定的隨機性，因而未來時刻的電網運行方式具有不確定性。受外部環境因素和設備自身狀態的影響，電網中不同地點、發生不同形態故障的概率有很大差異。基于風險的理念，綜合考慮電網運行方式出現的概率和故障的概率及后果，進行安全穩定分析與控制決策，更具針對性。

風電和光伏等新能源機組出力預測精度達到一定水平，結合負荷預測、常規機組發電計劃和檢修計劃和，能夠形成未來時刻、具有概率特征的電網運行方式。基于氣象等外部環境信息和設備健康狀態信息的故障概率建模技術取得長足發展，利用實測與預測的外部環境信息和設備健康狀態信息，生成預想故障及概率，具備工程應用條件。

因此，通過綜合評估外部環境變化等不確定性事件影響電網安全穩定運行的風險，辨識導致電網運行安全風險的關鍵性事件，從而采取有效措施防控風險的時機已經成熟。

發明內容

本發明的目的是：針對現有技術中存在的基于確定性進行電網安全穩定分析與控制決策的不足，提供一種在線辨識電網運行安全風險事件的方法，為進行有針對性的電網運行安全風險防控決策奠定技術基礎。

本發明根據由于自然環境和設備健康狀態等因素可能引起輸變電設備故障發生概率的預測信息，形成未來各時段、各個不確定性事件引起的預想故障及其概率；計及電網運行方式出現的概率，分析計算故障下的安全穩定裕度；以安全穩定裕度不能滿足預期要求作為故障后果，計算故障風險值，繼而計算不確定性事件引發的電網運行安全風險值，由此辨識出導致電網運行安全風險的事件，從而為開展有針對性的風險防控決策奠定基礎。

具體地說，本發明是采用以下的技術方案來實現的，包括下列步驟：

1）在控制中心匯集電網運行信息、負荷預測信息、發電計劃信息、具有概率特征的風電與光伏機組出力預測信息、檢修計劃信息以及能夠引起輸變電設備故障的不確定性事件及其故障發生概率；

2）根據能夠引起輸變電設備故障的不確定性事件及其故障發生概率信息，得到各個不確定性事件在各個時段內引起的各個預想故障及其概率，并按照以下方法根據各個預想故障的概率確定需要分析的預想故障、時段：

如果在某一時段內某一預想故障的概率超過預先設置的故障概率門檻值Th，則將該預想故障確定為該時段需要分析的預想故障；如果在某一時段內至少有一個不確定性事件引起了需要分析的預想故障，則將該時段確定為需要分析的時段；

3）對于各個需要分析的時段，根據電網運行信息、負荷預測信息、發電計劃信息和檢修計劃信息，結合具有概率特征的風電與光伏機組出力預測信息，得到各個需要分析的時段的電網運行方式及其概率；

4）對于各個需要分析的預想故障，選取其相應的需要分析的時段的電網運行方式，進行安全穩定評估，并對于其中不滿足安全穩定裕度要求的預想故障，以實際安全穩定裕度與期望安全穩定裕度的偏差作為故障后果，計算其風險值；

5）根據步驟4）得到的不滿足安全穩定裕度要求的預想故障，得到引起這些預想故障的各個不確定性事件，并對這些不確定性事件所各自引起的不滿足安全穩定裕度要求的預想故障的風險值進行匯總、作為這些不確定性事件各自的風險累計值，最后將其中風險累計值大于預先設置的風險門檻值RTh的不確定性事件確定為電網運行安全風險事件。

本發明的進一步特征在于：所述時段，是基于異常性的自然環境發展演變信息和設備健康狀態變化信息及其變化特征進行劃分的。

本發明的進一步特征在于：所述步驟2）中得到各個不確定性事件在各個時段內引起的各個預想故障及其概率的過程為，先確定由各單一不確定性事件在各時段內引起的各單一設備故障的概率，然后確定由各單一不確定性事件在各時段內引起的各個多設備故障的概率，再確定由多個不確定性事件在各時段內引起的各單一設備故障的概率以及多個不確定性事件在各時段內引起的各個多設備故障的概率。

本發明的進一步特征在于：所述步驟2）中的故障概率門檻值Th的設置方法如下：