CN101800426A - 电网安全性水平评估方法 - Google Patents

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CN101800426A
CN101800426A CN 201010136966 CN201010136966A CN101800426A CN 101800426 A CN101800426 A CN 101800426A CN 201010136966 CN201010136966 CN 201010136966 CN 201010136966 A CN201010136966 A CN 201010136966A CN 101800426 A CN101800426 A CN 101800426A
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Abstract

本发明涉及电网安全性水平评估方法,首先确定假想事故集,依次断开假想事故集中的元素;断开某一元素后,对系统进行拓扑结构分析、潮流计算,然后计算电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标;重复上述过程,直到所有假想事故集中的元素都计算完毕;再计算系统单项风险评估指标和系统总风险评估指标;本发明将风险理论和效用理论引入到对电网的安全性评估之中,从不同侧面对系统的安全性进行“分诊”,并进一步应用层次分析法(AHP)得出整个系统的风险评估指标,所得结果简单、清晰明了,具有较好的区分度,能体现不同偶然事故的发生可能性和其所造成的后果严重程度。

Description

电网安全性水平评估方法
技术领域
本发明涉及电网安全性水平评估方法,属于电气工业应用领域。
背景技术
对电力系统安全的研究经历了确定性评估方法、概率评估方法和风险评估方法三个主要阶段。1.确定性的安全评估方法在电力工业中有了很广泛的应用,但是,使用这种方法必须付出额外的费用,由于只重视最严重、最可信的事故,结果显得过于保守。因而从运行的角度来看,现存的设备没有被充分利用;从规划的角度来看,造成不必要的重复建设。随着电力市场的逐渐兴起,在激烈的竞争下,各个电能供应商都不愿意投资新的设备,而是更愿意扩展现有设备的传输极限,以便获得更大的经济效益。2.概率评估方法考虑了事故发生的概率,但并未考虑事故造成的后果,没有很好地协调安全与经济的关系。3.风险评估方法优势在于将事故发生的概率及其产生的后果相结合,将风险与效益联系起来,定量地反映了系统的经济安全指标。目前还没有关于电网安全性水平的评估方法。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于风险理论与效用理论的电网安全性水平评估方法,以对电网安全水平进行实时评估,为运行调度人员的操作提供辅助决策。
 为实现上述目的,本发明的电网安全性水平评估方法步骤如下:
(1)建立输电线路和变压器中故障元件的假想故障集,其中假想故障集中的各元素分别对应于输电线路或变压器中的故障元件;
(2)根据假想故障断开某一选定假想故障集中的元素所对应的故障元件,并对断开相应元件后的系统采用深度有限搜索法进行网络拓扑结构分析;
(3)根据网络拓扑结构进行潮流计算;
(4)根据潮流计算的结果,基于冒险型指数效用函数分别计算严重度函数,将计算所得的各严重度函数分别与对应的故障发生的概率相乘分别得到相应的故障元件的电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标;
(5)重复步骤(2)、(3)和(4),直到所有假想故障集内的元素都遍历完毕,并计算出所有故障元件的电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标;
(6)根据上述计算结果和各自的权系数来分别计算系统单项风险评估指标;
(7)应用层次分析法建立比较矩阵来确定系统单项风险值与系统总风险之间的权值,将各项系统单项风险评估指标与相应权值相乘,并将各乘积结果相加得到系统总风险评估指标,最后输出结果。
进一步的,步骤(4)中冒险性指数效用函数为
Figure 614758DEST_PATH_IMAGE001
,其中w为电力系统故障损失值,S(w)为电网元件故障损失的效用函数,abc均为正数。
 进一步的,步骤(4)中故障发生的概率用
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE004
来表示,
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE006
表示t时间出现E故障的概率。
  进一步的,步骤(4)中电网失负荷风险评估指标的计算公式为
,其中
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE010
为失负荷严重程度,
Figure 382863DEST_PATH_IMAGE002
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE014
为故障后能量损失率,,其中T FL 为故障修复时间,T E 为评价周期(根据评估目的选择),为第i个损失用户的容量;
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE020
为第i个被切除用户的供电等级因子;
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE022
为系统第j个用户的容量;
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE024
为系统第j个用户的供电等级因子,为事故后所有损失的用户数,
Figure 761465DEST_PATH_IMAGE004
为系统总用户数,r为供电优先等级因子
Figure 777963DEST_PATH_IMAGE005
 进一步的,步骤(4)中电网过负荷风险评估指标的计算公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE007
,其中
Figure DEST_PATH_IMAGE009
为支路i的过负荷严重程度,
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE013
为支路i的过负荷损失值,
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE015
其中,L i 表示支路电流过载率。
 进一步的,步骤(4)中电网低电压风险评估指标的计算公式为
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE017
,其中
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE019
为母线i的低电压严重程度,
Figure 31276DEST_PATH_IMAGE007
,其中母线i在系统故障后的电压为V i ,母线i的低电压损失值为w i ,且
                
Figure DEST_PATH_IMAGE023
 进一步的,步骤(4)中电网电压崩溃风险评估指标的计算公式为
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE009A
,其中
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE011A
为电压崩溃严重程度,
Figure 372127DEST_PATH_IMAGE008
,其中
Figure DEST_PATH_IMAGE015A
为电压崩溃损失值,
Figure 382196DEST_PATH_IMAGE009
表示电网有功裕度。
进一步的,所述步骤(6)中系统单项风险评估指标的计算公式为
Figure 864179DEST_PATH_IMAGE011
,式中
Figure DEST_PATH_IMAGE023A
Figure DEST_PATH_IMAGE025
为权系数,满足
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE027
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE029
Figure DEST_PATH_IMAGE031
分别为向量R的1范数和
Figure 364430DEST_PATH_IMAGE012
范数,
Figure DEST_PATH_IMAGE035
, 
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE018A
,向量
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE020A
代表系统假想故障集中设备单项风险指标向量,n为事故集中所有设备的总数,
Figure 971998DEST_PATH_IMAGE013
为设备i的单项风险值。
 进一步的,所述步骤(7)系统总风险评估指标的计算步骤如下:
 1)将系统单项风险评估指标两两之间进行比较,取指标i与指标j对目标影响的比值作为比较标度
Figure 382251DEST_PATH_IMAGE014
,全部比较结果形成逆对称比较矩阵
Figure 230121DEST_PATH_IMAGE015
n为指标总数,且
Figure DEST_PATH_IMAGE020AA
   2)将与比较矩阵A最大特征根
Figure 345232DEST_PATH_IMAGE016
对应的特征向量
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE024A
记为所求权重向量;
当比较矩阵具有满意的一致性时,把权重向量归一化后得到
Figure DEST_PATH_IMAGE027A
,且
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE029A
满足归一性和非负性,
Figure DEST_PATH_IMAGE029AA
中的元素即为各单项风险评估指标对于系统总风险评估指标的权值;
   3)计算系统总风险评估指标,公式如下:
,其中
Figure 21250DEST_PATH_IMAGE018
为系统总风险值,
Figure 243284DEST_PATH_IMAGE019
Figure 605181DEST_PATH_IMAGE021
Figure 786764DEST_PATH_IMAGE022
分别表示系统四个单项风险评估指标值,
Figure DEST_PATH_IMAGE046
Figure DEST_PATH_IMAGE048
Figure DEST_PATH_IMAGE050
分别表示各相应的单项风险评估指标对于系统总风险评估指标的权值。
进一步的,所述步骤2)中一致性的判定,是引入比较矩阵最大特征值以外的其余特征值的负平均值作为度量比较矩阵偏离一致性的
Figure DEST_PATH_IMAGE052
,即
Figure DEST_PATH_IMAGE054
,定义一致性检验指标
Figure DEST_PATH_IMAGE056
,式中
Figure DEST_PATH_IMAGE058
为判断矩阵的平均随机一致性指标;对于2阶以上的判断矩阵,当
Figure DEST_PATH_IMAGE060
时,即认为判断矩阵具有满意的一致性,说明权重分配合理,否则就需要调整判断矩阵,直至取得满意的一致性。
本发明是基于风险理论和效用理论的评估方法,具有以下优点:
(1)基于风险理论,可以在安全水平评估时同时考虑假想事故发生的可能性以及事故发生后的后果严重度水平;
(2)基于效用理论,可以区分不同事故的后果严重程度,将结果量化,易于人们理解;
(3)结合风险理论和效用理论的电网安全性水平评估方法将电力系统的风险与效益有机地联系了起来,定量地反映了系统的经济安全指标,更符合电网企业实际应用;
(4)本发明所构建的指标体系包含四个方面,分别涉及负荷损失量、设备过负荷、母线电压水平和有功裕度,相比于其他单项指标更全面、更具有系统性;
(5)本发明所构建的指标体现采用了层次分析法,能充分考虑实际运行情况,是各项指标的权重系数随时可以变化,从而更符合现场实际请求。
附图说明
图1是电力系统故障损失的效用函数曲线;
图2是本发明的电网安全性评估指标体系结构图;
图3是本发明的流程图。
具体实施方式
本发明将系统的风险指标定义为事故发生的概率与事故产生的后果即严重度的乘积,表达式如下:
   
Figure DEST_PATH_IMAGE024AAA
        (1)
式中,
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE026A
t时间的运行方式;
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE028A
为第j个可能的负荷水平;
Figure DEST_PATH_IMAGE030A
t时间出现
Figure DEST_PATH_IMAGE028AA
负荷水平的概率;为第i个不确定性扰动;
Figure 530388DEST_PATH_IMAGE024
扰动发生的可能性;是在
Figure DEST_PATH_IMAGE028AAA
Figure 257222DEST_PATH_IMAGE023
扰动下系统损失的严重程度。从式(1)可以看出基于风险的安全评估有两个关键模型:表征不确定性的模型和表征故障严重程度的模型。
效用本意是一种主观感受,是一种主观愿望的满意程度。效用值是一个相对的无量纲指标。一般可以规定:决策者最爱好、最倾向、最愿意的事物的效用值为1,而最不爱好、最不愿意的事物的效用值为0,整个效用值的范围为(0,1);当然,也可根据实际情况以其它数值范围来表示。通过效用值可以将某些难以量化、有质的差别的事物量化。
类比于经济学中效用函数的定义和构成方法,本发明将电力系统发生故障后设备过负荷程度、母线电压的越限程度、有功裕度低于门槛值的程度均称为系统故障损失值;采用效用函数度量损失带来的不满意程度。设w为电力系统故障损失值,S(w)为电网元件故障损失的效用函数,也即故障损失带来的不满意程度。根据习惯,S(w)应满足:
                  
Figure 883375DEST_PATH_IMAGE025
                            (2)
                         
Figure 270494DEST_PATH_IMAGE026
                             (3)
其中,式(2)表示故障损失增加,不满意程度增加;式(3)表示不满意程度随着故障损失w的增加其增加速度加快,这体现了系统运行人员对故障后果的心理承受能力。
根据电力系统故障效用函数的性质,选择冒险型指数效用函数,如式(4)所示,其效用曲线如图1所示:
                                         (4)
式中,abc均为正数。
本发明将风险理论和效用理论引入到对电网的安全性评估之中,提出了电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标,进而从不同侧面对系统的安全性进行“分诊”,并在此基础上进一步应用层次分析法(AHP)得出整个系统的风险评估指标,作为电网安全分析的基础,以达到“会诊”的目的。所得结果简单、清晰明了,具有较好的区分度,能体现不同偶然事故的发生可能性和其所造成的后果严重程度。具体的指标体系结构如图2所示。
本发明的流程图如图3所示,具体步骤如下:
(1)建立输电线路和变压器中故障元件的假想故障集,其中假想故障集中的各元素分别对应于输电线路或变压器中的故障元件;
(2)根据假想故障断开某一选定假想故障集中的元素所对应的故障元件,并对断开相应元件后的系统采用深度有限搜索法进行网络拓扑结构分析;
(3)根据网络拓扑结构用牛拉法进行潮流计算,当然用P-Q分解法也可以;
(4)根据潮流计算的结果,基于冒险型指数效用函数分别计算严重度函数,将计算所得的各严重度函数分别与对应的故障发生的概率相乘分别得到相应的故障元件的电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标;
(5)重复步骤(2)、(3)和(4),直到所有假想故障集内的元素即所有断线信息都遍历完毕,并计算出所有故障元件的电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标;
(6)根据上述计算结果和各自的权系数来分别计算系统单项风险评估指标;
(7)应用层次分析法建立比较矩阵来确定系统单项风险值与系统总风险之间的权值,将各项系统单项风险评估指标与相应权值相乘,并将各乘积结果相加得到系统总风险评估指标,最后输出结果。
其中步骤(4)中各风险评估指标的具体计算分别为:
(a)电网失负荷风险评估指标。针对于电网来说,永久性故障发生后有可能导致负荷损失,另外电力用户的重要程度也各不一样,具体的体现就是供电优先级的不同,优先级越高的用户,对供电可靠性的要求也就越高。基于此,引入供电优先等级因子
Figure 468574DEST_PATH_IMAGE005
的概念。r的大小代表供电优先级的大小,r越大,优先级越高。另外停电恢复时间T FL 也是一个影响系统事故严重度的重要因素。
 由以上的分析,定义事故后能量损失率为
                                 (5)
式中,T FL 为故障修复时间,T E 为评价周期(根据评估目的选择),
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE033A
为第i个损失用户的容量;
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE035A
为第i个被切除用户的供电等级因子;
Figure DEST_PATH_IMAGE037
为系统第j个用户的容量;
Figure DEST_PATH_IMAGE039
为系统第j个用户的供电等级因子。
Figure 390263DEST_PATH_IMAGE003
为事故后所有损失的用户数,
Figure 188979DEST_PATH_IMAGE004
为系统总用户数。
由上面的分析建立基于效用函数的失负荷严重度函数如下,
              
Figure 201010136966X100002DEST_PATH_IMAGE045
                     (6)
所以失负荷风险指标的计算公式可以写为:
               
Figure 300155DEST_PATH_IMAGE028
                 (7)
 (b)电网过负荷风险评估指标。设备(主要考虑线路和变压器)过负荷风险评估指标反映的是系统发生事故导致系统中设备传输功率过载的可能性和危害程度。流经设备的电流决定该设备的过负荷风险严重度。当设备电流小于或者等于额定电流的90%(可以根据调度运行人员的经验进行适当修改)时,风险严重度取值为0;随着流过设备电流的增加,对应线路的过负荷风险严重度增大,且增加速率相应变快。
定义支路i的过负荷损失值为w i ,则有:
             
Figure DEST_PATH_IMAGE035AA
                     (8)
其中,L i 表示支路电流过载率。
定义支路i的过负荷严重度为:
           
Figure DEST_PATH_IMAGE037A
                       (9)
所以设备过负荷风险指标的计算公式为:
                           (10)
 (c)电网低电压风险评估指标。低电压风险评估指标反映的是系统发生的事故造成系统中母线电压下降的可能性和危害程度,每条母线的电压幅值决定该母线的低电压风险严重度。当母线电压为1.0pu时,严重度函数取值为0;随着电压降低幅值的增加,节点低电压风险严重度也增加;电压降低的幅值越大,风险严重度变化速率越大。
设母线i在系统故障后的电压为V i ,定义母线i的低电压损失值为w i ,则有:
                
Figure DEST_PATH_IMAGE030AAA
                  (11)
定义母线i的低电压严重程度为:
                   
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAA
                     (12)
所以系统低电压风险指标的计算公式为:
              
Figure DEST_PATH_IMAGE034AA
          (13)
 (d)电网电压崩溃风险评估指标。电网有功裕度的大小反映了系统运行点与电压崩溃点的距离。当有功裕度为0.2时,定义电压崩溃风险值为0,随着电压崩溃损失值的增加,电压崩溃风险值增加,且变化率逐渐增大。
定义系统的电压崩溃损失值为w,则有:
          
Figure DEST_PATH_IMAGE002AA
               (14)
定义系统的电压崩溃严重度为:
                
Figure DEST_PATH_IMAGE004AA
                    (15)
所以系统电压崩溃风险指标的计算公式为:
           
Figure DEST_PATH_IMAGE006AA
             (16)
 其中步骤(6)中系统单项风险评估指标计算为:设向量
Figure DEST_PATH_IMAGE030AAAA
代表系统安全评估预想事故集中设备单项风险指标向量,n为事故集中所有设备的总数,
Figure 560104DEST_PATH_IMAGE029
为设备i的单项风险值,则定义系统单项风险指标为
Figure 528060DEST_PATH_IMAGE030
                  (17)
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE038A
为权系数可以根据经验设定,满足
Figure DEST_PATH_IMAGE040A
Figure DEST_PATH_IMAGE042A
Figure DEST_PATH_IMAGE044A
分别为向量R的1范数和
Figure 748825DEST_PATH_IMAGE012
范数,
                   
Figure DEST_PATH_IMAGE048A
                      (18)
                 
Figure DEST_PATH_IMAGE050A
                      (19)
 式(18)反映了系统所有预想事故的风险指标的累加,式(19)反映了系统中具有最大风险指标的预想事故的影响。式(17)中的权系数取
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAAA
适当的大值,就可以突出严重事故的影响,以避免或减弱风险指标可能存在的遮蔽现象。
其中步骤(7)中系统总风险评估指标的计算:考虑到电网风险的多面性和复杂性特点,各个分项指标从有关安全的不同角度对系统进行全方位的“分诊”。由于系统运行工况的偶然性,单一指标受随机误差的影响就会相应大一些,要想对系统整个安全水平进行全面的衡量,尽量减少这种随机误差带来的不良影响,还需要将各分项指标进行综合,建立系统静态总风险指标进而达到对系统“会诊”的目的。因此,基于层次分析法建立了电网静态风险评估体系。
应用层次分析法建立判断矩阵来确定系统单项风险值与系统静态总风险之间的权重系数,采用Saaty的1~9标度表示元素的相对重要性。确定电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险指标对于系统总风险评估指标的权重,其具体步骤如下:
 (a)创建比较矩阵A。首先将电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标两两之间进行比较,比较时取1~9尺度(采用1~9比较标度的方法,比较标度的含义如表1所示)。用
Figure 322414DEST_PATH_IMAGE014
表示第i个指标对于第j个指标的比较结果(即:取指标i与指标j对目标影响的比值作为比较标度
Figure 453181DEST_PATH_IMAGE014
,全部比较结果形成逆对称比较矩阵
Figure 778989DEST_PATH_IMAGE015
n为指标总数)),则
Figure DEST_PATH_IMAGE036AAA
,构成比较矩阵A
Figure DEST_PATH_IMAGE038AA
表1比较标度的含义
Figure 507039DEST_PATH_IMAGE031
注:比较标度值为2,4,6,8时,介于上述表格中相应两个相邻等级之间,且各个标度的倒数具有相应的类似含义。
(b)验证矩阵A的一致性。与A最大特征根
Figure 300100DEST_PATH_IMAGE016
对应的特征向量
Figure DEST_PATH_IMAGE034AAAAAA
即为所求权重向量。引入判断矩阵最大特征值以外的其余特征值的负平均值,作为度量判断
矩阵偏离一致性的指标
Figure DEST_PATH_IMAGE036AAAAA
,即
Figure DEST_PATH_IMAGE038AAAA
定义一致性检验指标
Figure DEST_PATH_IMAGE040AAA
,式中:
Figure DEST_PATH_IMAGE042AAA
为判断矩阵的平均随机一致性指标,其值如下表所示。
平均随机一致性指标
Figure DEST_PATH_IMAGE042AAAA
 
注:1,2阶矩阵具有完全一致性。
对于2阶以上的判断矩阵,当时,即认为判断矩阵具有满意的一致性,说明权重分配合理,否则就需要调整判断矩阵,直至取得满意的一致性。
 (c)计算各单项风险评估指标对于系统总风险评估指标的权值。当判断矩阵符合满意一致性时,把权重向量
Figure DEST_PATH_IMAGE032AAAAAAAAAAA
归一化后得到
Figure DEST_PATH_IMAGE034AAAAAAA
Figure DEST_PATH_IMAGE036AAAAAA
应满足归一性和非负性。
Figure DEST_PATH_IMAGE036AAAAAAA
中的元素即为各单项风险评估指标对于系统总风险评估指标的权值。
综上,本发明中系统总风险评估指标可由如下公式计算得出:
Figure DEST_PATH_IMAGE038AAAAA
式中:
Figure 988964DEST_PATH_IMAGE018
为系统总风险值,
Figure 911920DEST_PATH_IMAGE019
Figure 221679DEST_PATH_IMAGE020
Figure 532760DEST_PATH_IMAGE031
分别表示四个单项风险评估指标值,
Figure DEST_PATH_IMAGE050AA
Figure DEST_PATH_IMAGE052A
Figure DEST_PATH_IMAGE054A
Figure DEST_PATH_IMAGE056A
分别表示各相应的单项风险评估指标对于系统总风险评估指标的权值。

Claims (10)

1.一种电网安全性水平评估方法,其特征在于,该评估方法的步骤如下:
(1)建立输电线路和变压器中故障元件的假想故障集,其中假想故障集中的各元素分别对应于输电线路或变压器中的故障元件;
(2)根据假想故障断开某一选定假想故障集中的元素所对应的故障元件,并对断开相应元件后的系统采用深度有限搜索法进行网络拓扑结构分析;
(3)根据网络拓扑结构进行潮流计算;
(4)根据潮流计算的结果,基于冒险型指数效用函数分别计算严重度函数,将计算所得的各严重度函数分别与对应的故障发生的概率相乘分别得到相应的故障元件的电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标;
(5)重复步骤(2)、(3)和(4),直到所有假想故障集内的元素都遍历完毕,并计算出所有故障元件的电网失负荷风险评估指标、电网过负荷风险评估指标、电网低电压风险评估指标和电网电压崩溃风险评估指标;
(6)根据上述计算结果和各自的权系数来分别计算系统单项风险评估指标;
(7)应用层次分析法建立比较矩阵来确定系统单项风险值与系统总风险之间的权值,将各项系统单项风险评估指标与相应权值相乘,并将各乘积结果相加得到系统总风险评估指标,最后输出结果。
2.根据权利要求1所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于:步骤(4)中冒险性指数效用函数为,其中w为电力系统故障损失值,S(w)为电网元件故障损失的效用函数,abc均为正数。
3.根据权利要求2所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于,步骤(4)中故障发生的概率用
Figure 201010136966X100001DEST_PATH_IMAGE004
来表示,
Figure 201010136966X100001DEST_PATH_IMAGE006
表示t时间出现E故障的概率。
4.根据权利要求3所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于:步骤(4)中电网失负荷风险评估指标的计算公式为
Figure 109989DEST_PATH_IMAGE002
,其中
Figure 201010136966X100001DEST_PATH_IMAGE010
为失负荷严重程度,
Figure 201010136966X100001DEST_PATH_IMAGE012
为故障后能量损失率,
Figure 201010136966X100001DEST_PATH_IMAGE016
,其中T FL 为故障修复时间,T E 为评价周期(根据评估目的选择),
Figure 201010136966X100001DEST_PATH_IMAGE018
为第i个损失用户的容量;
Figure DEST_PATH_IMAGE020
为第i个被切除用户的供电等级因子;
Figure DEST_PATH_IMAGE022
为系统第j个用户的容量;
Figure DEST_PATH_IMAGE024
为系统第j个用户的供电等级因子,
Figure 130509DEST_PATH_IMAGE003
为事故后所有损失的用户数,
Figure 719753DEST_PATH_IMAGE004
为系统总用户数,r为供电优先等级因子
5.根据权利要求4所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于:步骤(4)中电网过负荷风险评估指标的计算公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE011
,其中
Figure DEST_PATH_IMAGE013
为支路i的过负荷严重程度,
Figure DEST_PATH_IMAGE015
为支路i的过负荷损失值,
Figure DEST_PATH_IMAGE019
其中,L i 表示支路电流过载率。
6.根据权利要求5所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于:步骤(4)中电网低电压风险评估指标的计算公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE007A
,其中
Figure DEST_PATH_IMAGE009A
为母线i的低电压严重程度,,其中母线i在系统故障后的电压为V i ,母线i的低电压损失值为w i ,且
                
Figure DEST_PATH_IMAGE013A
7. 根据权利要求6所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于:步骤(4)中电网电压崩溃风险评估指标的计算公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE007AA
,其中为电压崩溃严重程度,
Figure DEST_PATH_IMAGE011AA
,其中
Figure DEST_PATH_IMAGE013AA
为电压崩溃损失值,
Figure 534180DEST_PATH_IMAGE006
Figure 82973DEST_PATH_IMAGE007
表示电网有功裕度。
8. 根据权利要求7所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于:所述步骤(6)中系统单项风险评估指标的计算公式为
Figure DEST_PATH_IMAGE010A
,式中
Figure DEST_PATH_IMAGE012A
Figure DEST_PATH_IMAGE014A
为权系数,满足
Figure DEST_PATH_IMAGE018A
Figure DEST_PATH_IMAGE020A
分别为向量R的1范数和
Figure 485529DEST_PATH_IMAGE008
范数,
Figure DEST_PATH_IMAGE024A
Figure DEST_PATH_IMAGE026A
,向量
Figure DEST_PATH_IMAGE028A
代表系统假想故障集中设备单项风险指标向量,n为事故集中所有设备的总数,
Figure 690245DEST_PATH_IMAGE009
为设备i的单项风险值。
9.根据权利要求8所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于,所述步骤(7)系统总风险评估指标的计算步骤如下:
 1)将系统单项风险评估指标两两之间进行比较,取指标i与指标j对目标影响的比值作为比较标度
Figure 889145DEST_PATH_IMAGE010
,全部比较结果形成逆对称比较矩阵
Figure 479396DEST_PATH_IMAGE011
n为指标总数,且
   2)将与比较矩阵A最大特征根对应的特征向量
Figure DEST_PATH_IMAGE021
记为所求权重向量;
当比较矩阵具有满意的一致性时,把权重向量
Figure DEST_PATH_IMAGE021A
归一化后得到
Figure DEST_PATH_IMAGE024AA
,且
Figure DEST_PATH_IMAGE026AA
满足归一性和非负性,
Figure DEST_PATH_IMAGE026AAA
中的元素即为各单项风险评估指标对于系统总风险评估指标的权值;
   3)计算系统总风险评估指标,公式如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE029
,其中
Figure 554985DEST_PATH_IMAGE013
为系统总风险值,
Figure 291997DEST_PATH_IMAGE014
Figure 5262DEST_PATH_IMAGE015
Figure 435107DEST_PATH_IMAGE016
Figure 411153DEST_PATH_IMAGE017
分别表示系统四个单项风险评估指标值,
Figure DEST_PATH_IMAGE041
Figure DEST_PATH_IMAGE043
Figure DEST_PATH_IMAGE045
Figure DEST_PATH_IMAGE047
分别表示各相应的单项风险评估指标对于系统总风险评估指标的权值。
10. 根据权利要求9所述的电网安全性水平评估方法,其特征在于:所述步骤2)中一致性的判定,是引入比较矩阵最大特征值以外的其余特征值的负平均值作为度量比较矩阵偏离一致性的
Figure DEST_PATH_IMAGE027
,即
Figure DEST_PATH_IMAGE029A
,定义一致性检验指标
Figure DEST_PATH_IMAGE031A
,式中为判断矩阵的平均随机一致性指标;对于2阶以上的判断矩阵,当
Figure DEST_PATH_IMAGE035A
时,即认为判断矩阵具有满意的一致性,说明权重分配合理,否则就需要调整判断矩阵,直至取得满意的一致性。
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