[發明專利]一種電力系統災后恢復能力的評估方法

有效

• 申請號: 201810485797.7
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108631306B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 別朝紅;張寒;卞藝衡;李更豐;林雁翎;馬慧遠
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網北京市電力公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種電力系統災后恢復能力的評估方法：1)明確電力系統受損情況、獲得系統恢復方案；2)模擬線路的修復過程，利用時序蒙特卡洛仿真對故障線路運行狀態進行時序采樣；3)分析系統狀態，進行基于直流最優潮流的系統最小切負荷計算；4)計算恢復能力評價指標、繪制恢復過程曲線。利用本發明所述方法可以對電力系統受到災害破壞后的設備與負荷恢復能力進行快速評估，該評估過程兼顧了救災人員與救災物資的運輸過程，而且可以利用相關評價指標，分析災后系統恢復的響應速度、恢復效率與恢復的經濟性，并且比較不同恢復策略的預期效果，可以用于為電力系統災后恢復策略的制定與防災減災規劃提供參考建議。

技術領域

本發明屬于電力系統安全規劃運行領域，具體涉及一種電力系統災后恢復能力的評估方法。

背景技術

電力系統是國民經濟發展建設的基礎。安全可靠的電力系統是社會與經濟良好健康發展的重要保證。極端天氣對電力系統的影響在過去幾十年里在世界范圍內越來越明顯。這些事件通常被歸類為高影響率的低概率事件，因為它們的發生頻率可能相對較低，但可能造成極其嚴重的危害，造成大規模的設備故障與負荷損失。如何實現災害后電力系統設備的快速修復與負荷的快速恢復，已成為了目前電力系統領域研究中的熱點問題。但是，目前還沒有清晰明確的評估方法與評價指標來量化電力系統災后恢復能力的大小。如何量化災后系統恢復策略的快速性、有效性與經濟性，如何建立合理的評估方法與評價指標，是值得深入研究的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電力系統災后恢復能力的評估方法。本方法可對電力系統受到災害破壞后的設備與負荷恢復能力進行快速評估，分析災后系統恢復的響應速度、恢復效率與恢復的經濟性，并且比較不同恢復策略的預期效果。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種電力系統災后恢復能力的評估方法，所述方法包括以下步驟：

明確電力系統受損情況、獲得系統恢復方案；

模擬線路的修復過程，利用時序蒙特卡洛仿真對故障線路運行狀態進行時序采樣；

分析系統狀態，進行基于直流最優潮流的系統最小切負荷計算；

計算恢復能力評價指標、繪制恢復過程曲線。

作為本發明的進一步改進，在災害結束后立即獲得故障點的位置、故障元件的類型、電網拓撲結構以及電網的地理信息應該，在此基礎上得到設備修復和系統負荷恢復方案。

作為本發明的進一步改進，線路修復過程仿真具體為：

用BPR函數來建立災后搶修隊伍的路程時間模型；其路程時間表達式為：

t＝t₀[1+α(V/C)^β]

式中，t₀為正常狀況下的自由行駛時間，V為道路交通流量，C為道路實際通行能力，α為回歸系數，β為修正系數；V/C的值在0.8～1.2中均勻分布；

單個故障點的修復時間服從指數分布，修復時間為：

t_repair＝-t_mttr·ln(u)

t_mttr是線路在災害環境下的修復時間，設為小時，u為在0～1上均勻分布的隨機數；

當某條輸電線路上的所有故障都被清除時，該線路的運行狀態設為1，表示該線路可以正常投入工作狀態。

作為本發明的進一步改進，災后電力系統狀態分析方法為：

結合元件狀態，通過潮流計算進行電力系統運行狀態分析；如果出現發電機出力不足或線路潮流越線情況，進行系統最小切負荷計算；