[發明專利]一種基于風險理論協調電力系統規劃與運行的分區方法

在審

• 申請號: 201410178006.8
• 申請日: 2014-04-29
• 公開（公告）號: CN104021501A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 蔡廣林;林勇;張沛;鄭秀波;郇嘉嘉;雷云凱
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電網規劃研究中心;天津大學
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本發明涉及一種利用失負荷概率風險指標協調電力系統規劃和運行的分區方法,具體說是一種基于風險理論協調電力系統規劃與運行的分區方法。

背景技術

電力系統規劃與運行是構建系統、維持系統正常運作的兩個重要方面。在規劃中，一方面要考慮作為前提條件使用的各因素(如負荷、潮流等)的概率性，另一方面在討論裝設電力設備的必要性時，要滿足N-1準則，甚至是N-2、N-3準則；而系統運行需要考慮的是系統極限情況、設備承受能力、電能質量等問題。因此，系統規劃與運行的側重點是不一樣的，規劃與運行部門關注的角度也不相同。

目前國內外對如何協調電網規劃與運行尚無系統的探討，規劃是概率性的，而運行需要考慮極限值，認為運行中的保護、安穩裝置是對設備規劃的補充。WSCC(Western?Systems?Coordinating?Council)中應用概率方法統籌系統規劃，但其僅限于規劃領域，并未涉及電網運行。此外，除英國將規劃與運行的可靠性要求分開，并要求規劃遵守更高等級的可靠性標準外，在大多數國家的可靠性標準中，并沒有區分規劃與運行，而是以規劃中的要求為準。如此雖可以保證運行時滿足可靠性要求，但卻會增大建設成本，并不能實現經濟效益最大化，容易造成不必要的浪費。規劃與運行之間如何劃分界限、理清關系是系統長期存在的實際問題，但已有文獻或是關注電網規劃方案制定，或是關注調度控制，對規劃與運行之間關系的研究卻較為有限。

風險評估(Probabilistic?Risk?Assessment，PRA)現已在電力系統多個領域得到了實際應用，包括電力市場分析、決策支持系統設計、EMS系統、連鎖故障分析等^[5-9]。風險評估為科學考慮電力系統各種不確定性因素提供了有效手段，也為進一步協調規劃與運行的關系提供了可能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種基于風險理論協調電力系統規劃與運行的分區方法，風險指標是評估系統可靠性的重要指標，融入了概率認識，更加符合系統的實際運行情況；根據風險理論，判斷各個事故對系統的影響程度，提出了基于失負荷概率風險指標來劃分系統規劃與運行的分區方法，可以較為簡便有效地解決規劃與運行的責任劃分問題，協調規劃與運行的關系，平衡系統可靠性需求與建設成本，保證系統的穩定、可靠和安全。

解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種基于風險理論協調電力系統規劃與運行的分區方法，其特征是包括以下步驟：

S1讀入網架基礎數據，包括母線、發電機、變壓器、架空線路的運行參數和負荷分布；并根據電力安全穩定導則和電力安全事故調查規定中要求檢驗的事故類型，選取事故集；

S2基于BPA軟件進行潮流計算，判斷是否有支路過載或電壓越界等問題，進行靜態安全分析；同時，建立元件故障率和故障事件概率模型，計算元件故障率和故障事件概率；

S3基于靈敏度矩陣，利用安全校正策略計算故障事件導致的負荷損失；

S4根據故障事件概率和故障事件導致的負荷損失，計算失負荷概率風險指標，進行風險定量評估；

S5根據事故等級判定標準和系統承受能力，判斷系統各個事故等級允許的負荷損失值，明確規劃和運行各自負責的不同事故等級；此外，為了保證電力系統的安全穩定，對故障事件作足夠保守的區域劃分，計算區域分界值時采用最低的元件故障率作為基準元件故障率，結合計算規劃和運行之間的責任分界值；

根據599號令中對于輕微事故、一般事故和較大事故的負荷損失界定，輕微事故與一般事故以及一般事故與較大事故的失負荷概率風險指標分界值分別為：系統總負荷乘以4％再乘以基準元件故障率和系統總負荷乘以7％再乘以基準元件故障率；由于輕微事故對系統較弱的影響，將輕微事故歸入運行負責區域，其他事故則歸入規劃負責區域，所以運行負責區域與規劃負責區域之間的失負荷概率風險分界值可定為系統總負荷乘以4％再乘以基準元件故障率；

S6將步驟S5所得的規劃與運行責任分界值與故障事件的失負荷概率風險指標進行比較，確定故障事件所屬的責任區域。

所述的步驟S2中，元件故障率u的計算方法如下：