基于可信性理论的电力系统运行风险评估:（一）运行风险的提出与发展

介绍了运行风险评估的基本定义,总结了电力系统运行风险评估与传统调度确定性分析方法和电力可靠性研究相区别的特征.电力系统运行风险评估的主要目的有2个:一是对电力系统运行中的不确定性因素进行定量评估,建立运行风险指标体系;二是以运行风险指标为决策手段,综合协调电力系统的安全性与经济性.与核电厂运行风险进行类比,分析了电网运行风险评估的发展前景.概述了运行风险评估的相关研究已分别在元件级的安全评估和系统级的安全评估2方面取得的一些重要进展,介绍了它们所借鉴的传统的可靠性研究方法,阐述了风险评估的研究思路.     

基于状态检修的电网运行风险评估

设备故障率的计算是电网运行风险评估中的关键环节,将基于状态检修的设备故障率算法应用到电网运行风险评估中,在一定程度上提高了设备故障率的准确度、可信度。基于状态检修的电网运行风险评估方法充分考虑了电网运行中存在的不确定性,通过线路过载、变压器过载、过电压、低电压和失负荷五项风险指标较全面地描述电网运行风险水平,且应用了层次分析法计算电网综合风险指标,为对比电网不同运行方式下的风险大小提供了参考依据。通过实际算例分析,验证了基于状态检修的电网运行风险评估方法的有效性。     

电网规划评估方法及实用化技术

目前我国电网规划中主要采用N-1准则对系统安全性进行评估,但该方法未计及电力系统运行和元件故障的随机性。概率风险分析考虑了电网行为的随机特性,基于此进行的电网规划评估不仅是对N-1准则的有益补充,而且为规划设计人员提供了量化的风险信息。将概率风险分析方法应用在输电网规划工作中,结合工程案例,进行静态和暂态风险评估,比较规划方案风险水平,依据提出的根源故障风险指标和薄弱环节风险指标,寻找电网薄弱环节,提高规划方案的合理性。     

智能电网中继电保护装置隐性故障风险评估

智能电网中的继电保护装置是整个电力系统的第一道防线,其自身安全性是电网整体能否正常运行的核心点。对此,在详细分析继电保护装置自身安全性需求的基础上,提出了一种新型继电保护装置隐性故障风险的评估方式。通过对继电保护装置自身安全性和电网实际需求要素的分析,建立继电保护装置隐性故障评估指标。依靠评估指标将系统故障详细划分为硬件子系统和软件子系统,并分别建立故障风险评估模型。最后通过Crluo模型仿真分析法进行模型分析,对可靠性指标进行收敛统计,实现风险评估。仿真实验表明,新设计的故障风险评估方法使用的分析模型比传统模型适应度高20%左右;新型评估方式整体评估准确度更高,对电流捕捉效果更好。     

输电网的规划综合成本法及其应用研究

针对电网发展日益受到土地、环境及风险评估等内外部条件约束的现状,提出一种输电网规划与项目决策的新方法.该方法基于全寿命周期管理的理念,以全社会成本为尺度,对输电网扩展方案的技术性和经济性进行综合评判,通过引入土地机会成本和风险评估方法实现了对电网征地和电网风险等关键因素的量化评估.与传统输电网的规划设计方法进行比对分析表明,该方法能够更加准确地计及输电网规划方案的长期性和全面性,为输电网规划设计技术经济比选方法的改进提供了参考依据.     

基于概率的电网静态风险评估方法研究与应用

电网静态风险评估是电网规划的基础。针对传统电网规划使用的风险评估准则的局限性,提出了基于概率的静态风险评估方法。该方法采用潮流灵敏度算法进行失效状态的调整,所用的概率可靠性指标能够多维度量化电网安全运行风险,辨识电网安全风险薄弱环节的根源,统一度量电网规划方案的安全风险和投资风险。在广东电网的应用表明,该方法可以满足实际大电网静态风险评估的需要,具有良好的实用价值。     

电网概率风险评估中元件可靠性参数的不确定性分析

针对认知不确定性中的参数不确定性展开详细讨论,推导了期望值风险指标的二阶泰勒级数展开式,可以实现多元件多参数变化后电网期望值风险指标的直接近似解析计算.进一步基于单变量核密度估计理论和随机抽样技术,实现了可靠性参数不确定条件下电网期望值风险指标的概率密度分布计算,为评估可靠性参数随机变化对期望值风险指标的影响提供了更加直观的概率量化分析结果.通过对RBTS和IEEE-RTS 79系统的可靠性评估分析,验证了所提出的方法的有效性和正确性.     

基于改进的AHP-CRITIC-MARCOS配电网 设备风险评估方法

实现配电网设备风险的准确评估对提高配电网的可靠性有着重要意义。针对在不同权重下同时考虑多种风险因素的评估问题,提出了一种基于改进的AHP-CRITIC-MARCOS配电网设备风险评估方法。首先,针对配电网设备风险问题选取合适的评估指标。其次,用改进的AHP方法结合CRITIC方法计算各指标的主客观综合权重。最后,利用多准则决策中的MARCOS方法计算待评估配电网设备的效用函数,并根据其对各设备的风险程度进行排序。通过算例验证了所提方法的有效性,结果可以用于设备升级改造的精准选择以及提升配电网的可靠性。     

基于因子分析和支持向量机的电网故障风险评估

针对市场环境下地区电网的故障风险较难通过可靠性方法评估,且未能考虑到经济性和外部影响的问题,提出了基于电网建设经营的风险评估模型。通过构建以电网供应能力、用电需求、经济效益、气象及政策等指标组成的完整故障风险指标体系。采用因子分析法提取出包含原有指标信息的公共因子,利用支持向量机构建评估模型。算例结果验证了该模型的合理性。     

电力系统在线运行风险评估与决策

电网运行风险评估可以综合考虑扰动事件发生的可能性与严重性,是电网确定性安全分析的有益补充.分析在线环境下运行风险评估与传统可靠性研究之间的关系,讨论在线运行风险评估的特性和关键问题;重点探讨瞬态时变的设备停运模型、缺乏统计数据情况下的建模方法、快速评估算法和基于风险决策模型的数学含义等。运行风险技术可以从系统和设备2个层面对导致系统故障的累积性风险因素和突发性风险因素进行建模,并可以应用到状态检修优化决策等领域,具有广阔的应用前景.     

电网安全评价的指标体系与方法

提出了一套较完整的电网安全评价指标体系,包括电网的安全供电能力、静态电压安全性、拓扑结构脆弱性、暂态安全性、风险指标5大类。该指标体系能够科学、全面地反映电网的安全水平,为电网安全应急技术措施的制定提供量化依据。改进了传统安全评价指标和方法,提出了系统N-K故障后失元件个数、最大供电区域指标、基于效用理论的过负荷、低电压、电压崩溃、功角失稳风险指标。该指标系统能够方便地对电网安全进行计算和分析,为电网的规划改造和安全生产运行提供了实用的辅助工具。最后以某电网为例,说明了所提指标体系的合理性和软件的实用性。     

基于GA的发输电合成系统最优可靠性计算新方法

将可靠性和经济性相结合,提出了基于总拥有费用法的发输电合成系统最优可靠性算法的总体框架,进而在概率安全性和概率充裕度综合评估基础上,将综合评估风险指标和可靠性经济评估理论相结合,建立了基于遗传算法和蒙特卡罗仿真相结合的最优可靠性计算模型和算法。算法使最终求得的各元件的最优解所对应的规划方案的总成本最小。最后对IEEE—RTS标准测试系统进行了计算,结果表明所提模型和算法是可行的。     

基于MCMC方法的二次系统风险评估研究

据统计,电力系统的大面积停电事故中,有70%以上都与二次系统有着直接或间接的关系,因此一个高可靠二次系统对建立坚强、健康的电网有着至关重要的作用。从二次系统的风险程度对电力系统可靠性的影响入手,应用MCMC方法进行研究,提出了系统的四个可靠性指标作为二次系统风险大小的衡量标准。MCMC方法继承了传统MC方法的优点,且有着收敛速度快、计算结果精确、指标稳定的特点,并实现动态模拟。通过IEEE-RTS 24节点的算例仿真,说明了MCMC方法的有效性和稳定性。最后以贵州地区某电网为算例,研究该地区四种典型运行方式下的可靠性指标,结果表明在冬大的运行方式下二次系统的风险程度更大,这对于建立更加可靠安全的电力系统来说有一定的参考价值。     

湖北省电力系统发电可靠性研究

将概率方法应用于电源规划，结合湖北省“十一五”规划进行发电可靠性评估和分析，对可靠性指标对应的经济性等问题进行综合技术经济比较分析，探讨2010年湖北电力系统发电可靠性指标的合理取值范围。     

基于连锁故障事故链搜索的输电网风险评估研究

针对传统风险评估所使用方法的局限性并考虑到电网实际需求,提出了一种基于连锁故障事故链搜索的输电网风险评估方法。在事故链搜索模型方面,提出了一系列改进措施,计及了多种故障类型,引入了暂态稳定、电压稳定、频率稳定以及系统解列等判据并匹配了实际系统的安稳措施。在风险评估模型方面,结合电网历史数据提出故障相关性因子以增强事故链概率的合理性。此外,还基于国务院599号令的打分方法提出并设计了风险指标,并最终开发出了应用于实际电网的风险评估系统。通过对中国某省实际电网的仿真,验证了所提方法的有效性和可靠性,同时得到了一些有意义的结论。     

基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法

冰雪灾害会严重影响电力系统的安全稳定运行。为准确评估覆冰情况下电网所面临的风险,提出了基于短期覆冰预测的电网覆冰灾害风险评估方法。该方法根据覆冰预测系统预测得到未来数天内的输电线路覆冰厚度,根据时变结构可靠性理论建立了输电线路时变失效率模型,建立了考虑融冰装置的输电线路修复时间模型与融冰装置使用间隔时间的模型;针对传统序贯蒙特卡洛法难以反映覆冰线路时变失效率的问题,提出一种可考虑时变失效率的序贯蒙特卡洛模拟法,并将其用于覆冰灾害下的风险评估。以IEEE RTS-79系统为研究对象,验证了所提模型与方法的有效性;分析了覆冰预测间隔时间和融冰装置数量对电网风险的影响,并给出了相关建议。     

适应配电网网格化规划的可靠性预测方法

网格化规划是在配电网规模日益扩大的背景下提出的一种规划新模式。根据网格划分原则将供电区域划分为多个供电网格,对每个网格分别进行规划。考虑网格化规划的特点和传统可靠性评估方法的局限性,提出了基于可靠性历史数据的预测模型,主要针对原始数据信息量相对不足的规划网架进行可靠性预测。采用灰色关联分析法选取影响供电可靠性的关键因素作为预测模型的输入;为了提高预测模型的准确性,采用三种科学常用的预测模型,包括回归预测法、灰色预测法、人工神经网络法,分别预测可靠性指标;对某网格化规划区域的实例分析表明,所提模型能够有效预测规划网架未来一定时间的可靠性水平。     

考虑一致性风险价值的电网薄弱环节综合评估指标

电网的薄弱环节直接影响电力系统的安全稳定运行。为了找出电力系统的薄弱环节,首先给出了一致性风险价值指标,利用IEEE39节点系统验证了该指标的有效性,并将指标与当前常用的自组织临界性指标和效用风险熵指标进行比较。在此基础上,通过指标标准化建立了模糊评判矩阵,利用客观熵权法和改进的层次分析法确立了综合评估指标。最后利用综合评估指标对湖南电网的薄弱环节进行了评估分析。电网实例分析结果表明该综合评估指标能够清晰地对电网的薄弱环节进行定位,评估结果可以作为电网规划和制定事故预防措施的参考。