[發(fā)明專利]基于態(tài)勢感知的電網(wǎng)安全風險評估方法和模型

在審

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• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103679296A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設計）人: 李文云;陳汝昌;蔣亞坤;陳飛;雷炳銀;張海輝
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電力調(diào)度控制中心;易能（中國）電力科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 王鍵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)安全風險評估技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于態(tài)勢感知的電網(wǎng)安全風險評估方法和模型。?

背景技術(shù)

態(tài)勢感知技術(shù)最早用于航空、航天等需要操作人員快速理解周圍情況，正確決策和操作的領(lǐng)域，隨著理論和方法的逐漸成熟，近幾年發(fā)展到電力、醫(yī)療等人-機-環(huán)境復雜系統(tǒng)。態(tài)勢感知最直接的定義是知道你周圍發(fā)生了什么，即在時間和空間上感知、理解和預測周圍環(huán)境。態(tài)勢感知技術(shù)應用到電力系統(tǒng)，是指電網(wǎng)環(huán)境中，調(diào)度人員對能夠引起電網(wǎng)安全態(tài)勢發(fā)生變化的要素進行獲取、理解、顯示以及預測未來態(tài)勢的系列行動。態(tài)勢是一種狀態(tài)和趨勢，包括當前態(tài)、發(fā)展態(tài)、能力態(tài)、可控態(tài)和評估態(tài)。電網(wǎng)態(tài)勢是由各種電網(wǎng)設備運行狀態(tài)及用戶行為等因素構(gòu)成的當前電網(wǎng)狀態(tài)和變化趨勢，調(diào)度人員通過不同態(tài)勢的依賴關(guān)系全面理解電網(wǎng)安全狀態(tài)，電網(wǎng)態(tài)勢具有整體和全局概念。電網(wǎng)態(tài)勢感知是指電網(wǎng)環(huán)境中，對能夠引起電網(wǎng)態(tài)勢發(fā)生變化的安全要素進行獲取、理解、顯示以及預測未來的發(fā)展趨勢。電網(wǎng)態(tài)勢感知的核心思想是面對決策目標，通過對電網(wǎng)當前態(tài)勢元素的提取、態(tài)勢的理解和評估、電網(wǎng)的能力態(tài)、可控態(tài)、未來發(fā)展態(tài)勢預測，能夠根據(jù)當前系統(tǒng)狀態(tài)，基于用戶的選擇和對操作的判斷，自動提供與任務相關(guān)的數(shù)據(jù)和決策信息，以滿足在任務過程中的態(tài)勢感知和決策支持需求，目的是前瞻感知電網(wǎng)運行態(tài)勢，提高電網(wǎng)主動安全防御能力。?

目前，面對特高壓交直流互聯(lián)、遠距離、大容量、大區(qū)域互聯(lián)的現(xiàn)代化電力系統(tǒng)，調(diào)度人員如何抵御惡劣環(huán)境和極端災害天氣影響，前瞻感知電網(wǎng)在時間、空間、環(huán)境安全的綜合態(tài)勢，是智能調(diào)度中急需解決的關(guān)鍵問題。由于電網(wǎng)態(tài)勢的復雜性，目前電網(wǎng)安全風險評估主要基于預想事故集建立安全風險評估模型和風險指標分析，屬于被動感知，不能從整體時空綜合理解電網(wǎng)安全態(tài)勢，對調(diào)度人員輔助決策支持不夠；并且由于實時、在線、離線數(shù)據(jù)信息處理的時效性和分離性，調(diào)度人員只能獲得局部數(shù)據(jù)和信息，不能夠?qū)崟r全面感知電力系統(tǒng)安全風險態(tài)勢。?

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種基于態(tài)勢感知的電網(wǎng)安全風險評估方法和模型，以調(diào)度員決策目標為核心，將態(tài)勢感知技術(shù)應用于電網(wǎng)安全風險評估，前瞻感知異常環(huán)?境下電網(wǎng)安全風險，使調(diào)度人員-電網(wǎng)-環(huán)境形成一個電網(wǎng)安全輔助決策閉環(huán)系統(tǒng)，極大提高調(diào)度人員主動前瞻感知電網(wǎng)態(tài)勢能力和大停電安全防御能力，而且能夠提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用率，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的堅強、經(jīng)濟、安全、優(yōu)質(zhì)的目標。?

本發(fā)明技術(shù)方案：?

一種基于態(tài)勢感知的電網(wǎng)安全風險評估方法，其特征在于，包括以下步驟：?

第一步驟：感知電網(wǎng)態(tài)勢：根據(jù)電網(wǎng)安全風險評估的目標，實時獲取電網(wǎng)的氣象環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、實時電網(wǎng)運行態(tài)勢數(shù)據(jù)、實時電網(wǎng)設備狀態(tài)數(shù)據(jù)，并完成電網(wǎng)設備安全風險評估的實時電力數(shù)據(jù)與在線環(huán)境數(shù)據(jù)的時空數(shù)據(jù)融合，獲得電網(wǎng)設備安全風險實時態(tài)勢數(shù)據(jù)；?

第二步驟：理解電網(wǎng)態(tài)勢：對氣象環(huán)境監(jiān)測的異常數(shù)據(jù)和設備潮流越限元件進行識別；根據(jù)獲得的電網(wǎng)設備安全風險實時態(tài)勢數(shù)據(jù)，進行態(tài)勢指標計算，判斷所述指標是否超過預先設定的安全閥值，一旦超過預先設定的安全閾值，則識別為風險設備元件；對風險設備元件進行N-1安全校核，對未通過N-1安全校核的設備元件，啟動靈敏度分析計算；?

第三步驟：預測電網(wǎng)態(tài)勢：通過靈敏度分析和態(tài)勢指標分析結(jié)果，預知電網(wǎng)安全態(tài)勢并確定安全風險應對策略和安全裕度調(diào)整策略，為調(diào)度人員提供更高層次的電網(wǎng)安全預測及輔助決策信息。?

所述第一步驟中，所述獲得的融合后的電網(wǎng)設備安全風險實時態(tài)勢數(shù)據(jù)包括異常天氣數(shù)據(jù)、電網(wǎng)安全運行數(shù)據(jù)、電網(wǎng)設備元件數(shù)據(jù)以及應對策略&知識數(shù)據(jù)。?

所述第二步驟中，所述態(tài)勢指標計算包括展示異常環(huán)境下電網(wǎng)當前態(tài)、發(fā)展態(tài)、能力態(tài)評估，通過健康狀態(tài)概率、警戒狀態(tài)概率、故障狀態(tài)概率三項指標評估當前安全風險態(tài)勢，通過潮流安全概率、潮流過載概率、潮流過載切負荷概率三項評估安全風險發(fā)展態(tài)勢，通過潮流安全裕度評估抵抗能力態(tài)勢，顯示不同時段的電網(wǎng)設備狀態(tài)趨勢。?

所述第二步驟中，所述靈敏度分析計算包括將未通過安全校驗的設備元件潮流對廠站母線的影響程度進行靈敏度計算。?

所述第三步驟中，采用電網(wǎng)安全態(tài)勢圖展示異常環(huán)境下電網(wǎng)當前態(tài)、發(fā)展態(tài)、能力態(tài)，顯示不同時段的電網(wǎng)設備狀態(tài)趨勢，全面跟蹤和了解電網(wǎng)安全態(tài)勢，進行安全防御決策和采取成本最低的正確行動。?