CN104573939B - 一种电网安全稳定分析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电网安全稳定分析方法，依次包括以下步骤：灵敏度的计算、风险结果分析、风险防控和风险评级；本发明的优点：通过本发明采用的分析方法，通过灵敏度的计算来对所有的故障设备进行排序，给出各个风险源的风险价值，并进行风险防控,并根据《条例》给出风险等级，对地区电网进行安全稳定分析提供了重要依据，相对于现有的分析方法具有分析效果好，能很好的对电网存在的风险进行分析及评估，有利于操作人员对风险进行评级，有利于操作人员实施操作检修，提高了电网的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种电网安全稳定分析方法。
背景技术
针对部分地区电网水电点多面广、电力设备质量参差不齐，对电网的安全稳定运行提出了很大的要求，因此需要对地区电网进行安全稳定分析，并进行风险防控，现有的分析均通过简单的分析方法进行分析，分析效果差，不能很好的对电网存在的风险进行分析及评估，不利于操作人员对风险进行评级，不利于操作人员实施操作检修，安全性能低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电网安全稳定分析方法，解决现有电网存在的风险分析及评估不准确，不利于操作检修等带来的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种电网安全稳定分析方法，依次包括以下步骤：
a)灵敏度的计算：采用灵敏度计算方法来显示电网中的潮流变化；
b)风险结果分析：根据步骤a)计算的灵敏度对风险的结果对电网进行拓扑、潮流计算，以各个供区的交换功率为研究对象，结合区内电网的热备用容量，考虑稳态连锁故障，研究电网的潜在隐患，结合事故概率分析给出的单一设备故障概率，筛选出在各个事故等级下的故障集，研究引起电网发生事故的原因，找出电网的风险源，并计算各个风险源的风险价值；
c)风险防控和风险评级：对步骤b)计算给出风险价值后，确定电网切负荷量和风险等级，并针对事故后果严重性来对电网运行方式、设备等进行调整。
优选的，步骤a)中所述电网支路上ij的有功潮流通过
Pij＝Vi 2g-ViVjgcosθij-ViVjbsinθij计算，其中，Pij为线路ij始端有功潮流，ViVj为
线路ij两端母线电压幅值，θij为线路ij两端母线电压相角差，g为线路ij的电导，b为线路ij
的电纳，潮流变化量通过计算，实际应用中，用潮流计
算中事先获得的雅可比矩阵直接代入，故只要一次转置操作就可以获得灵敏度，只计及节
点n上的有功变化量(假设除节点n和平衡节点以外的潮流注入均不变，且节点n上无功变化
为0)，则可获取支路ij上有功潮流对节点n上的有功灵敏度，计算方便。
优选的，步骤b)中所述风险包括负荷削减概率、电网解列概率，变电站全停概率，过载风险，电压风险和频率风险，能保证电网的正常运行，便于操作人员对风险进行控制。
优选的，步骤b)中所述风险通过计算，其中：P为事故概率，S为潮流计算和暂态计算中的越限指标、负荷指标、电压指标、频率指标的后果、R表示风险、E表示事项、X表示越限指标、负荷指标、电压指标等其中一类。
优选的，步骤b)中电网风险点分析通过对每一个版本可以进行方式的动态着色和环网着色，拓扑分析后可以指出系统的风险点和薄弱点，如一线一变，单母线，终端变来给出一些提醒或报警，便于操作人员观察及第一时间对风险点进行确定，操作效果好。
优选的，步骤b)中连锁故障通过单次的潮流计算，结果可以以报表和图形方式展示，能够给出断面越限、N-1越限、基态越限、切负荷的详细信息，便于操作人员观察。
优选的，步骤b)中还可以根据可靠性数据，计算线路、变压器等主要设备的基础故障概率、对于输电线路同杆停运概率，以及台风、雷电等环境因素、设备的投运年限、状态监测以及缺陷数据，考虑设备健康状况对于元件停运模型的影响，进行事故概率管理，提高事故概率的管理，提高电网运行的安全性。
优选的，所述图形还可以显示薄弱点风险点、状态评估系统的信息、显示事故及风险价值、显示潮流结果各种运行方式变更、展示辅助决策的过程，便于操作人员通过图形直接观察，操作效果好，便于观察读取。
综上所述，本发明的优点：通过灵敏度的计算来对所有的故障设备进行排序，给出各个风险源的风险价值，并进行风险防控,并根据《条例》给出风险等级，对地区电网进行安全稳定分析提供了重要依据，相对于现有的分析方法具有分析效果好，能很好的对电网存在的风险进行分析及评估，有利于操作人员对风险进行评级，有利于操作人员实施操作检修，提高了电网的安全运行。
具体实施方式
一种电网安全稳定分析方法，依次包括以下步骤：
a)灵敏度的计算：采用灵敏度计算方法来显示电网中的潮流变化；
b)风险结果分析：根据步骤a)计算的灵敏度对风险的结果对电网进行拓扑、潮流计算，以各个供区的交换功率为研究对象，结合区内电网的热备用容量，考虑稳态连锁故障，研究电网的潜在隐患，结合事故概率分析给出的单一设备故障概率，筛选出在各个事故等级下的故障集，研究引起电网发生事故的原因，找出电网的风险源，并计算各个风险源的风险价值；
c)风险防控和风险评级：对步骤b)计算给出风险价值后，确定电网切负荷量和风险等级，并针对事故后果严重性来对电网运行方式、设备等进行调整。
步骤a)中所述电网支路上ij的有功潮流通过
Pij＝Vi 2g-ViVjgcosθij-ViVjbsinθij计算，其中，Pij为线路ij始端有功潮流，ViVj为线路ij两端母线电压幅值，θij为线路ij两端母线电压相角差，g为线路ij的电导，b为线路ij的电纳，潮流变化量通过
计算，实际应用中，用潮流计算中事先获得的
雅可比矩阵直接代入，故只要一次转置操作就可以获得灵敏度，只计及节点n上的有功变化
量(假设除节点n和平衡节点以外的潮流注入均不变，且节点n上无功变化为0)，则可获取支
路ij上有功潮流对节点n上的有功灵敏度，计算方便，步骤b)中所述风险包括负荷削减概
率、电网解列概率，变电站全停概率，过载风险，电压风险和频率风险，能保证电网的正常运
行，便于操作人员对风险进行控制，步骤b)中所述风险通过
计算，其中：P为事故概率，S为潮流计算和暂态计算中的越限指标、负荷指标、电压指标、频率指标的后果、R表示风险、E表示事项、X表示越限指标、负荷指标、电压指标等其中一类，计数方便，电网的稳定性能好，步骤b)中电网风险点分析通过对每一个版本可以进行方式的动态着色和环网着色，拓扑分析后可以指出系统的风险点和薄弱点，如一线一变，单母线，终端变来给出一些提醒或报警，便于操作人员观察及第一时间对风险点进行确定，操作效果好，步骤b)中连锁故障通过单次的潮流计算，结果可以以报表和图形方式展示，能够给出断面越限、N-1越限、基态越限、切负荷的详细信息，便于操作人员观察，步骤b)中还可以根据可靠性数据，计算线路、变压器等主要设备的基础故障概率、对于输电线路同杆停运概率，以及台风、雷电等环境因素、设备的投运年限、状态监测以及缺陷数据，考虑设备健康状况对于元件停运模型的影响，进行事故概率管理，提高事故概率的管理，提高电网运行的安全性，所述图形还可以显示薄弱点风险点、状态评估系统的信息、显示事故及风险价值、显示潮流结果各种运行方式变更、展示辅助决策的过程，便于操作人员通过图形直接观察，操作效果好，便于观察读取，对存在较大风险价值的潜在故障，给出转供负荷、切负荷、切机、改变运行方式的辅助决策，对运行方式人员安排电网运行方式，进行负荷转供，提供决策支持。并能够进行离线计算，在线预警。
系统服务器包括模型管理模块，能够从在线的系统和离线的系统取得电网、设备、量测及其属性，并能够将其拼接和融合，实现模型的版本管理，模型等值和拼接模块，能够与外网进行拼接与外网的拼接以联络线为拼接点，电网运行方式变更模块，可以在图形上进行开断、运行设备、设备倒排、设备短路、设备故障等各种运行方式的变更，断面及限额管理模块，能对每年的各断面的稳定限额、检修方式下的稳定限额和各设备的稳定限额进行管理，以作为各计算的基础。
通过灵敏度的计算来对所有的故障设备进行排序，给出各个风险源的风险价值，并进行风险防控,并根据《条例》给出风险等级，对地区电网进行安全稳定分析提供了重要依据，相对于现有的分析方法具有分析效果好，能很好的对电网存在的风险进行分析及评估，有利于操作人员对风险进行评级，有利于操作人员实施操作检修，提高了电网的安全运行。
Claims (4)
1.一种电网安全稳定分析方法，其特征在于：依次包括以下步骤：
a)灵敏度的计算：采用灵敏度计算方法来显示电网中的潮流变化；
b)风险结果分析：根据步骤a)计算的灵敏度对风险的结果对电网进行拓扑、潮流计算，以各个供区的交换功率为研究对象，基于区内电网的热备用容量，稳态连锁故障，电网的潜在隐患事故概率分析给出的单一设备故障概率，筛选出在各个事故等级下的故障集，研究引起电网发生事故的原因，找出电网的风险源，并计算各个风险源的风险价值；
c)风险防控和风险评级：对步骤b)计算给出风险价值后，确定电网切负荷量和风险等级，并针对事故后果严重性来对电网运行方式、设备进行调整；
步骤a)中所述电网支路上ij的有功潮流通过Pij＝Vi 2g-ViVjgcosθij-ViVjbsinθij计算，其中，Pij为线路ij始端有功潮流，ViVj为线路ij两端母线电压幅值，θij为线路ij两端母线电压相角差，g为线路ij的电导，b为线路ij的电纳，潮流变化量通过计算；
步骤b)中连锁故障通过单次的潮流计算，结果以报表和图形方式展示，能够给出断面越限、N-1越限、基态越限、切负荷的详细信息；
步骤b)中所述风险包括负荷削减概率、电网解列概率，变电站全停概率，过载风险，电压风险和频率风险；
步骤b)中电网风险点分析通过对每一个版本进行方式的动态着色和环网着色，拓扑分析后指出系统的风险点和薄弱点。
2.根据权利要求1所述的一种电网安全稳定分析方法，其特征在于：步骤b)中所述风险通过
计算，其中：P为事故概率，S为潮流计算和暂态计算中的越限指标、负荷指标、电压指标、频率指标的后果、R表示风险、E表示事项、X表示越限指标、负荷指标、电压指标的其中一类。
3.根据权利要求1所述的一种电网安全稳定分析方法，其特征在于：步骤b)中还根据可靠性数据，计算线路、变压器设备的基础故障概率、对于输电线路同杆停运概率，以及台风、雷电环境因素、设备的投运年限、状态监测以及缺陷数据，考虑设备健康状况对于元件停运模型的影响，进行事故概率管理。
4.根据权利要求1所述的一种电网安全稳定分析方法，其特征在于：所述图形还显示薄弱点风险点、状态评估系统的信息、显示事故及风险价值、显示潮流结果各种运行方式变更、展示辅助决策的过程。
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