CN102664416B - 一种切负荷导致电力安全事故风险的防控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种切负荷导致电力安全事故风险的防控方法，包括以下步骤：确定切负荷稳控系统的控制参数；生成电网实时运行方式，并校核考核故障下稳控系统的动作状态；计算稳控系统切负荷导致的电力安全事故等级、紧急控制风险代价和预防控制代价；判断所述紧急控制风险代价是否大于等于所述预防控制代价，若是则搜索并执行风险应对措施后返回第二步，若否则直接返回第二步继续执行。本发明可全面评估稳控系统切负荷导致的风险代价，用于电力系统中切负荷导致电力安全事故风险的防控，可实现系统切负荷导致的风险跟踪，进行风险预警，通过风险应对来降低系统风险。

Description

一种切负荷导致电力安全事故风险的防控方法
技术领域
本发明属于电力系统及自动化领域，具体涉及一种切负荷导致电力安全事故风险的防控方法。
背景技术
根据DL/T723-2000《电力系统安全稳定控制技术导则》的规定，为保证电力系统承受第二类大扰动时的安全，由防止稳定破坏和参数严重越限的紧急控制，实现保证电力系统安全稳定的第二道防线。稳控系统被利用来执行紧急控制，在不增加系统正常运行费用的情况下，允许故障前运行在稳定域之外，提高输电容量，获得了广泛应用。切负荷稳控系统是其中的一个重要组成部分。
国务院发布的《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(以下简称“条例”)对电力行业的安全事故分级进行了大幅调整，重新规范了事故应急处置和调查处理等工作，明确了可造成电力事故安全风险主要因素。条例明确了稳控系统切负荷等同于故障损失负荷，将对稳控系统(特别是切负荷稳控系统)的配置以及预防控制和紧急控制的协调配合带来了重大影响，在电网运行控制过程中，应考虑降低发生电力安全事故的风险，尤其是稳控系统动作切负荷导致的电力安全事故风险。
近些年，风险评估理论被应用于电力系统的安全评估和电力市场风险管理等方面。但针对稳控系统的风险评估，特别是稳控切负荷导致的风险评估和防控技术研究还没有得到足够的重视，不利于降低系统风险。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种切负荷导致电力安全事故风险的防控方法。基于对电力系统中稳控系统切负荷风险代价的量化分析，根据紧急控制风险代价不大于预防控制代价为原则，按照紧急控制风险代价和预防控制代价之和最小为目标，优化计算切负荷导致电力安全事故风险的防控措施，并对系统进行控制，降低系统风险。该方法用于电力系统中切负荷导致电力安全事故风险的防控，可实现系统切负荷导致的风险跟踪，进行风险预警，通过风险应对来降低系统风险。
为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
一种切负荷导致电力安全事故风险的防控方法，所述防控方法包括以下步骤：
步骤1：确定切负荷稳控系统的控制参数；
步骤2：生成电网实时运行方式，并校核考核故障下稳控系统的动作状态；
步骤3：计算稳控系统切负荷导致的电力安全事故等级、紧急控制风险代价和预防控制代价；
步骤4：判断所述紧急控制风险代价是否大于等于所述预防控制代价，若是则搜索并执行风险应对措施后返回步骤2，若否则直接返回步骤2继续执行。
所述步骤1中，控制参数包括考核故障、动作条件、动作措施和考核故障的发生概率。
所述步骤1中，设切负荷稳控系统共有M个考核故障，将第i个考核故障的编号计为故障i，其发生概率为αi，第i个考核故障下的切负荷量为xi切。
所述步骤2中，设共有N个考核故障发生将导致系统切负荷，N≤M。
所述步骤3包括以下步骤：
步骤3-1计算考核故障i下稳控系统切负荷量xi切占当前运行方式下考核区域总负荷量xi总的比例以及稳控系统切负荷导致的电力安全事故等级；确定导致该等级电力安全事故损失负荷占考核区域负荷的最小比例x％和最大比例y％，若不导致电力安全事故等级，x％和y％均计为零；
步骤3-2计算各考核故障下切负荷稳控系统的紧急控制风险代价；第i个故障下切负荷稳控系统的紧急控制风险为Remei，
Figure BSA00000717217100021
式(1)中，Pi为故障i导致的罚款损失，可根据切负荷导致的电力安全事故等级查表获得；βi为稳控系统误判发生故障i导致切负荷的概率，ti为稳控系统切除负荷的停电时间期望，p为单位停电费用损失；γ为电力安全事故责任代价调节因子，根据事故等级范围及可承受性，进行比例调整；
步骤3-3计算为防止考核故障动作需采取的预防控制代价；为防止第i个故障下稳控系统动作切负荷的预防控制代价计为Rprei，若故障i不导致稳控系统动作切负荷，则Rprei＝0；若故障i导致稳控系统动作切负荷，预防控制代价采用式(2)计算；
Rpre i = ( P o - P max ) · 1 α i · ( p + k ) - - - ( 2 )
式(2)中，p为单位停电费用损失，k为单位电价，Pmax为故障i下稳控系统不统动作的最大输送功率，Po为当前方式下的考核断面功率。
所述步骤4中，判断任一考核故障下紧急控制风险代价是否大于等于所述预防控制代价，若是则按照考核故障下紧急控制风险代价与预防控制代价之和最小为目标，通过调整稳控系统运行方式，搜索风险应对措施，所述风险应对措施由稳控系统自动执行或人工执行，进而返回步骤2，若否则直接返回步骤2继续执行。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1.采用该方法可全面评估稳控系统切负荷导致的国民经济损失、电力安全事故责任和罚款损失等风险代价；
2.用于电力系统中切负荷导致电力安全事故风险的防控，可实现系统切负荷导致的风险跟踪，进行风险预警，通过风险应对来降低系统风险；
3.采用本方法可避免由于持续时间很短但若发生故障需切大量负荷导致电力安全事故极端方式影响，减少稳控系统配置量，进而导致电网输送能力急剧降低的问题，基于风险概念，实现风险代价最优。
附图说明
图1是切负荷导致电力安全事故风险的防控方法实施例流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1，一种切负荷导致电力安全事故风险的防控方法，所述防控方法包括以下步骤：
步骤1：确定切负荷稳控系统的控制参数；
步骤2：生成电网实时运行方式，并校核考核故障下稳控系统的动作状态；
步骤3：计算稳控系统切负荷导致的电力安全事故等级、紧急控制风险代价和预防控制代价；
步骤4：判断所述紧急控制风险代价是否大于等于所述预防控制代价，若是则搜索并执行风险应对措施后返回步骤2，若否则直接返回步骤2继续执行。
所述步骤1中，控制参数包括考核故障、动作条件、动作措施和考核故障的发生概率。
所述步骤1中，设切负荷稳控系统共有M个考核故障，将第i个考核故障的编号计为故障i，其发生概率为αi，第i个考核故障下的切负荷量为xi切。
所述步骤2中，设共有N个考核故障发生将导致系统切负荷，N≤M。
所述步骤3包括以下步骤：
步骤3-1计算考核故障i下稳控系统切负荷量xi切占当前运行方式下考核区域总负荷量xi总的比例以及稳控系统切负荷导致的电力安全事故等级；确定导致该等级电力安全事故损失负荷占考核区域负荷的最小比例x％和最大比例y％，若不导致电力安全事故等级，x％和y％均计为零；
步骤3-2计算各考核故障下切负荷稳控系统的紧急控制风险代价；第i个故障下切负荷稳控系统的紧急控制风险为Remei，
Figure BSA00000717217100041
式(1)中，Pi为故障i导致的罚款损失，可根据切负荷导致的电力安全事故等级查表获得；βi为稳控系统误判发生故障i导致切负荷的概率，ti为稳控系统切除负荷的停电时间期望，p为单位停电费用损失；γ为电力安全事故责任代价调节因子，根据事故等级范围及可承受性，进行比例调整；
步骤3-3计算为防止考核故障动作需采取的预防控制代价；为防止第i个故障下稳控系统动作切负荷的预防控制代价计为Rprei，若故障i不导致稳控系统动作切负荷，则Rprei＝0；若故障i导致稳控系统动作切负荷，预防控制代价采用式(2)计算；
Rpre i = ( P o - P max ) · 1 α i · ( p + k ) - - - ( 2 )
式(2)中，p为单位停电费用损失，k为单位电价，Pmax为故障i下稳控系统不统动作的最大输送功率，Po为当前方式下的考核断面功率。
所述步骤4中，判断任一考核故障下紧急控制风险代价是否大于等于所述预防控制代价，若是则按照考核故障下紧急控制风险代价与预防控制代价之和最小为目标，通过调整稳控系统运行方式，搜索风险应对措施，所述风险应对措施由稳控系统自动执行或人工执行，进而返回步骤2，若否则直接返回步骤2继续执行。
综上所述，本发明基于对电力系统中稳控系统切负荷风险代价的量化分析，根据紧急控制风险代价不大于预防控制代价为原则，按照紧急控制风险代价和预防控制代价之和最小为目标，优化计算切负荷导致电力安全事故风险的防控措施，并对系统进行控制，降低系统风险。该方法用于电力系统中切负荷导致电力安全事故风险的防控，可实现系统切负荷导致的风险跟踪，进行风险预警，通过风险应对来降低系统风险。采用本方法可避免由于持续时间很短但若发生故障需切大量负荷导致电力安全事故极端方式影响，减少稳控系统配置量，进而导致电网输送能力急剧降低的问题，基于风险概念，实现风险代价最优，并且可全面评估稳控系统切负荷导致的国民经济损失、电力安全事故责任和罚款损失等风险代价；适用于电力系统中切负荷导致电力安全事故风险的防控，可实现系统切负荷导致的风险跟踪，进行风险预警，通过风险应对来降低系统风险。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种切负荷导致电力安全事故风险的防控方法，其特征在于：所述防控方法包括以下步骤： 
步骤1：确定切负荷稳控系统的控制参数；设切负荷稳控系统共有M个考核故障，将第i个考核故障的编号计为故障i，其发生概率为αi，第i个考核故障下的切负荷量为xi切，设共有N个考核故障发生将导致系统切负荷，N≤M； 
步骤2：生成电网实时运行方式，并校核考核故障下稳控系统的动作状态； 
步骤3：计算稳控系统切负荷导致的电力安全事故等级、紧急控制风险代价和预防控制代价； 
所述步骤3包括以下步骤： 
步骤3-1计算考核故障i下稳控系统切负荷量xi切占当前运行方式下考核区域总负荷量xi总的比例以及稳控系统切负荷导致的电力安全事故等级；确定导致该等级电力安全事故损失负荷占考核区域负荷的最小比例x%和最大比例y%，若不导致电力安全事故等级，x%和y%均计为零； 
步骤3-2计算各考核故障下切负荷稳控系统的紧急控制风险代价；第i个故障下切负荷稳控系统的紧急控制风险为Remei， 
Figure FDA0000430154580000011
式（1）中，Pi为故障i导致的罚款损失，可根据切负荷导致的电力安全事故等级查表获得；βi为稳控系统误判发生故障i导致切负荷的概率，ti为稳控系统切除负荷的停电时间期望，p为单位停电费用损失；γ为电力安全事故责任代价调节因子，根据事故等级范围及可承受性，进行比例调整； 
步骤3-3计算为防止考核故障动作需采取的预防控制代价；为防止第i个故障下稳控系统动作切负荷的预防控制代价计为Rprei，若故障i不导致稳控系统动作切负荷，则Rprei＝0；若故障i导致稳控系统动作切负荷，预防控制代价采用式（2）计算； 
Figure FDA0000430154580000012
式（2）中，p为单位停电费用损失，k为单位电价，Pmax为故障i下稳控系统不统动作的最大输送功率，Po为当前方式下的考核断面功率； 
步骤4：判断所述紧急控制风险代价是否大于等于所述预防控制代价，若是则搜索并执行风险应对措施后返回步骤2，若否则直接返回步骤2继续执行。 
2.根据权利要求1所述的切负荷导致电力安全事故风险的防控方法，其特征在于：所述步骤1中，控制参数包括考核故障、动作条件、动作措施和考核故障的发生概率。 
3.根据权利要求1所述的切负荷导致电力安全事故风险的防控方法，其特征在于：所述步骤4中，判断任一考核故障下紧急控制风险代价是否大于等于所述预防控制代价，若是则按照考核故障下紧急控制风险代价与预防控制代价之和最小为目标，通过调整稳控系统运行方式，搜索风险应对措施，所述风险应对措施由稳控系统自动执行或人工执行，进而返回步骤2，若否则直接返回步骤2继续执行。 
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