用于在线评估与控制决策的电网运行安全风险指标体系研究

科学、系统的风险指标体系是电网运行安全风险管控的基础,风险评估与风险控制决策是风险管控的重要环节。基于电网运行安全风险层次全息评估的研究,提出了在线风险评估指标体系;基于风险聚合控制决策的研究,提出了在线风险控制决策指标体系,从而构成用于在线分析的电网运行安全风险指标体系,对推动电网运行安全风险在线评估与控制决策的工程应用具有重要意义。     

基于智能电网调度技术支持系统的电网运行安全风险在线防控

在国家电网公司范围内省级及以上调度中心,建设了智能电网调度技术支持系统,实现了基于确定性的电网安全稳定分析。研究基于智能电网调度技术支持系统进行电网运行安全风险在线防控的相关问题。分析了电网运行安全风险在线防控对基础信息和分析决策功能的要求;分析了智能电网调度技术支持系统为实现电网运行安全风险在线防控提供的基础,包括基础平台、基础信息和分析决策支持等方面;提出了电网运行安全风险在线防控在智能电网调度技术支持系统中的定位,分析研究了基于智能电网调度技术支持系统实现电网运行安全风险在线防控的技术方案,提出了电网故障概率在线评估、电网运行安全风险在线评估和电网运行安全风险在线控制辅助决策的功能要求、输入输出信息和关键技术。     

自然灾害下电网运行风险控制策略探讨

停电防御框架向自然灾害预警延伸已成为广泛共识。自然灾害演化的时空分布特征及其诱发电网故障的不确定性,迫切需要将基于确定性准则的安全稳定分析向电网运行风险评估拓展,将基于电力系统安全稳定控制技术导则确定性场景的三道防线控制向基于动态故障场景的风险控制延伸。针对自然灾害下电网运行风险如何在线防御的问题,总结了当前自然灾害下电网输电元件故障概率特征及其评估技术以及自然灾害下安全防御的困局与应对现状。分析了包括设备保护在内的电网安全稳定各道防线的风险控制代价特征。提出了适应灾害下概率及损失变化特征的风险控制策略。该策略既可实现预防控制与紧急控制间防御门槛的自动设置,又可获得降低电网实际运行风险的在线预防控制优化措施。     

风电在线风险评估系统的开发及应用

随着大规模风电集中接入电网,对电力系统的动态特性造成了大量不确定性的影响,传统离线计算和在线安全评估均基于确定性分析方法,考虑最严重、确切性的电网扰动,难以适应大幅度高频率随机波动的风电运行状况。将风险评估理论引入到在线评估技术中,结合动态安全评估系统,在整合多种数据源基础上,从多个角度对大规模风电接入电网的安全风险进行在线评估,给出电网运行风险和安全预警信息,自动进行电网薄弱环节分析。本系统在实际电网已投入运行,验证了系统开发的科学性与合理性。     

关于电网运行安全风险在线评估的评述

目前,电网企业在系统保护、系统分析、安全管理、恢复计划以及安全防御体系方面的建设也取得了一定的成果,在安全风险在线评估的研究方面也取得了基本的成效,本文主要分析关于电网运行安全风险在线评估的有关内容。     

华中电网在线安全稳定分析系统应用探讨

本文论述了华中电网在线安全稳定分析系统的基本原理和机制,在线实时态实时发现电网运行薄弱点和风险并给出辅助控制策略,在线研究态可进行预想方式和应急状态分析评估,提前拟定电网控制策略,能大幅提高电网安全运行水平和降低大范围停电风险。以特高压线路为实例进行了详细分析探讨,验证了在线分析系统功能,为调控人员掌控大电网运行提供了深入研究手段。     

计及安全稳定二、三道防线的电网运行风险评估

为满足电网运行风险"实时分析、预先调控"的安全性要求,提出计及安全稳定二、三道防线的电网运行风险评估方案,解决安全自动装置(安自装置)执行效果与电网实时运行缺乏互动的问题。该方案基于可扩展标记语言XML描述安自装置当值控制策略及定值,在线实时传送至在线动态安全评估系统。在线动态安全评估系统按启动逻辑、动作逻辑和控制设备三元素建立安自装置控制策略模型后,结合电网实时运行数据,评估安自装置当值控制策略在电网预想故障场景下能否保证电网安全稳定运行。进一步根据599号令等有关条款,统计安自装置动作切除设备所造成的电力安全事故事件等级,实现安自装置动作后果的风险评估。该方案首次在广东电网实际应用,效果表明该方案能够计及二、三道防线安自装置当值控制策略的影响,提升在线动态安全评估结果的实时性和准确性。     

电力系统在线安全稳定评估及决策技术的研究

阐述了电力系统在线安全稳定评估及决策的概念及其对电网预防控制、暂稳控制、电压稳定控制等方面的重要作用,认为电力系统在线安全稳定评估及决策是今后电网稳定运行和控制的发展方向。对实现在线评估及决策的条件进行了分析和评述,指出电力系统运行状态数据采集的快速性、同时性、可靠性是实现在线评估及决策系统的重要基础,提出了构建电网统一数据平台的设想和建议,并介绍了福建电网在线决策系统的工程实践。     

电力系统在线安全稳定评估及决策技术的研究

阐述了电力系统在线安全稳定评估及决策的概念及其对电网预防控制、暂稳控制、电压稳定控制等方面的重要作用,认为电力系统在线安全稳定评估及决策是今后电网稳定运行和控制的发展方向。对实现在线评估及决策的条件进行了分析和评述,指出电力系统运行状态数据采集的快速性、同时性、可靠性是实现在线评估及决策系统的重要基础,提出了构建电网统一数据平台的设想和建议,并介绍了福建电网在线决策系统的工程实践。     

电网安全风险管理研究与实践

提出基于层次分析法和构造-插值方法的电网潜在安全风险危害后果量化方法,以及基于条件概率的危害可能性量化评估方法,实现了对电网安全风险及其不确定性的量化评估。基于评估结果,对风险进行逐个要素的针对性预控,将电网运行安全管理工作的核心从事故后电网恢复转变为事故前安全风险预控,提高了电网应对各种内外部威胁的能力。在南方电网应用该方法建立了以风险防控为核心的运行机制,取得了良好的实际效果,在电网运行的安全性与经济性之间得到较好的平衡。     

面向电网在线分析的复杂事件处理引擎研发

针对电网在线分析系统快速(秒级)响应需求,研发了一套适用于电网实时安稳评估、面向事件驱动的规则评估的复杂事件处理(CEP)引擎软件系统。首先介绍了CEP引擎的系统架构设计,相关软件功能模块的实现技术路线和主要实施步骤。其次描述了CEP技术在电网在线分析中应用的方法,包括在线快速安稳评估、电网运行状态实时跟踪、电网运行态势感知和大电网全局监控应用场景。     

增强电网安全的思路

世界范围内的多次大面积停电事故越来越引起人们对电网安全稳定的关注。对电网进行实时的稳定评估,提供紧急控制策略,实现电网安全稳定性的在线监测和预警是位于“三道防线”之前的一个重要分析工作。随着电力市场改革的深入发展,如何提高市场环境下大电网的安全性也是需要深入讨论的问题。对电网安全稳定性的在线监测和预警以及市场条件下的处理输电阻塞等两个方面内容进行研究,为大电网安全防治提供有效的研究思路和初步的解决方案。     

华东大受端电网安全稳定分析研究思路

含多馈人直流输电系统和特高压交流联网的华东电网,其运行复杂性和难度使电网安全稳定面临风险.提出了从交直流系统动态交互作用的影响、大受端电网电压稳定、大受端电网频率稳定、直流功率调制对受端系统稳定性的影响分析,以及特高压交流线路投产初期华东受端系统的无功电压运行分析等5个方面开展华东大受端电网安全稳定研究的基本思路,指出研究的关键,对保障大受端电网安全稳定运行具有深远的意义.     

提高断面输电能力的紧急控制措施风险量化评估方法

跨区电网互联、大规模新能源并网、需求侧互动将给大电网的运行带来更多的复杂性、不确定性与风险性。文中在研究电网风险评估模型的基础上,提出一种提高断面输电能力的紧急控制措施风险量化评估方法。该方法考虑切机、切负荷、直流调制等紧急控制措施的代价以及《电力安全事故应急处置和调查处理条例》出台对安全稳定控制切负荷的影响,以暂态失稳风险指标的形式量化评估系统暂态稳定水平,同时分析了不同控制量对于风险值的影响。通过将系统安全稳定性与经济性相结合,以指标形式表征提升单位断面输电能力的代价,达到对紧急控制措施进行综合评价与筛选的目的。     

含大规模风电集群电网的在线计算数据生成技术

风电机组大规模接入导致电网的稳定形态更加复杂,迫切需要通过在线安全分析提高电网的新能源消纳能力和运行效率。针对在线安全分析难以准确模拟风电场动态特性的问题,提出了一种含大规模风电集群电网的在线计算数据生成技术。首先,融合状态估计、SCADA和安控系统等多源实时数据辨识低电压网络的运行状态,形成包含风电集群的电网运行方式数据。其中,根据量测数据的时空关联校正模型,识别和校正未经过状态估计量测中的不良数据。然后,依次依据风电机组的静态特征信息和运行状态进行分群,采用基于层次分析的聚类方法确定风电场的动态等值模型。最后,通过实际电网的算例分析验证了所提出方法的有效性。     

基于效益风险函数的电磁环网风险评估与控制

针对电磁环网问题,提出了一种基于效益风险函数的电磁环网风险评估与控制方法。该方法以风险理论与效益函数理论为基础,首先对电磁环网的安全性进行风险评估,通过风险计算获得电磁环网的静态风险、暂态风险以及系统总的风险,考虑了采取安全稳定控制措施前后系统各种风险的变化情况;然后计算了电磁环网以及安全稳定装置产生的经济效益,在获得电磁环网风险值与效益值的基础上计算了效益风险函数值,分析了电磁环网在不同运行状态下系统的收益与风险的取舍问题,为系统运行人员合理决策提供了有力支持。实际大区电网的应用结果表明了该方法的可行性。     

大区互联电网动态稳定风险评估指标及应用

提出了大区互联电网动态稳定风险评估的概念及指标,并对某实际运行的大区互联电网进行了评估。提出了含多个送端的互联电网,可以通过协调各个送端的外送出力来降低系统动态失稳的风险;证明了广泛配置PSS和投入直流调制可以减少系统的动态失稳风险;给出了在电网公司承担风险的情况下输电能力的提高数值,可供电网运行人员在权衡经济性与安全性时参考。     

电网规划设计中的风险评估应用

通过总结分析国内外电网规划设计中的可靠性准则,研究了基于风险评估理论的可靠性评估方法在输电网规划设计中的应用.采用状态枚举法,将概率评估技术与电力系统可靠性评估结合,通过对表征电力系统充裕性和安全性的风险指标的量化处理,研究了系统抵御严重故障的能力,提出了纳入风险指标的电网规划设计框架.安全应用分析表明了风险评估方法的实用价值,是对传统电网规划设计方法的发展和完善.     

基于历史数据聚类分析的暂态功角稳定故障筛选

大电网中有上千个暂态稳定故障,若对每个故障分别进行暂态评估,难以满足在线评估对时间的要求。为了满足电网在线暂态安全稳定评估快速性的要求,提出了一种基于电网运行历史数据聚类分析的暂态功角稳定故障筛选方法。基于历史数据中的电网运行方式和暂态功角稳定评估结果,提取关键特征量,通过计及稳定模式的矢量量化方法确定聚类数和初始聚类中心,采用K中心点算法对聚类中心进行优化。针对分类后暂态功角稳定的考察故障快速估算其暂态功角裕度,最后得到包含暂态功角失稳和估算裕度低于门槛值的故障组成的用于暂态稳定分析计算的严重故障集。通过对实际省级电网运行历史数据的聚类分析,验证了所述方法的有效性和实用性。