CN113283725B - 一种融冰策略效果评估方法、系统、存储介质及计算设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种融冰策略效果评估方法、系统、存储介质及计算设备，本发明从电网安全运行角度对输电线路融冰策略进行效果评估，保证融冰策略下的电网安全运行，为电网大范围冰灾应急处置提供科学决策指导。

Description

一种融冰策略效果评估方法、系统、存储介质及计算设备
技术领域
本发明涉及一种融冰策略效果评估方法、系统、存储介质及计算设备，属于电力系统防灾减灾技术领域。
背景技术
覆冰灾害是影响电力系统运行最为严重的灾害之一。大范围冰灾不仅会造成输电线路跳闸，还会引起一次系统损坏，造成长时间线路停运，一直以来是电网灾害防御的重点。针对电网覆冰灾害防御，提前对覆冰线路进行融冰是有效手段之一。目前在制定输电线路融冰策略时，仅基于覆冰厚度预测信息及融冰阈值，未定量评估融冰策略对电网安全运行的影响以及追加可能发生的其他线路覆冰故障时的电网安全风险。因此，无法从电网安全运行的角度对输电线路融冰策略进行效果评估，为融冰策略下的电网安全运行带来风险隐患。
发明内容
本发明提供了一种融冰策略效果评估方法、系统、存储介质及计算设备，解决了背景技术中披露的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种融冰策略效果评估方法，包括，
对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估；
若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，对融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估；
若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，根据预防控制辅助决策计算结果和预设规则，进行融冰策略效果评估。
对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估，具体过程为，
根据融冰策略中的输电线路融冰时序，将同一时段进行融冰的输电线路设为开断状态，生成融冰策略下的电网运行方式，
根据电力系统安全稳定导则，对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估。
若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，对融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估，具体过程为，
若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，获取处于融冰策略时间范围内的可能发生覆冰跳闸故障的所有输电线路；
根据输电线路概率和预设约束条件，对可能发生覆冰跳闸故障的输电线路进行组合，获得若干覆冰灾害预想故障；
对各覆冰灾害预想故障下的电网运行方式进行安全稳定评估。
预设约束条件为，
k≤α∩pk≤β
其中，k为覆冰灾害预想故障中输电线路数量，α为输电线路数量的阈值，
Figure BDA0003067005350000031
为覆冰灾害预想故障的故障概率，pi为第i条输电线路的故障概率，β为故障概率的阈值。
若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，采用基于安全域的暂态稳定预防控制辅助决策方法，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，根据预防控制辅助决策计算结果和预设规则，进行融冰策略效果评估。
预设规则为，
若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，则融冰策略效果为等级Ⅰ；
若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、并且融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，则融冰策略效果为等级Ⅳ；
若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求、并且能够计算出预防控制辅助决策，则融冰策略效果为等级Ⅲ；
若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求、并且计算不出预防控制辅助决策，则融冰策略效果为等级Ⅱ；
等级越高表示融冰策略效果越好。
预设规则中还包括与等级对应的融冰策略建议，具体如下：
等级Ⅰ的建议为：重新制定融冰策略；
等级Ⅱ的建议为：调整融冰策略；
等级Ⅲ的建议为：视风险接收程度调整/不调整融冰策略；
等级Ⅳ的建议为：执行融冰策略。
一种融冰策略效果评估系统，包括，
第一安全稳定评估模块：对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估；
第一效果评估模块：若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
第二安全稳定评估模块：若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，对融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估；
第二效果评估模块：若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
第三效果评估模块：若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，根据预防控制辅助决策计算结果和预设规则，进行融冰策略效果评估。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行融冰策略效果评估方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行融冰策略效果评估方法的指令。
本发明所达到的有益效果：本发明从电网安全运行角度对输电线路融冰策略进行效果评估，保证融冰策略下的电网安全运行，为电网大范围冰灾应急处置提供科学决策指导。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种融冰策略效果评估方法，包括以下步骤：
步骤1，对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估；
步骤2，若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；否则转至步骤3；
步骤3，若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，对融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估；
步骤4，若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；否则转至步骤5；
步骤5，若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，根据预防控制辅助决策计算结果和预设规则，进行融冰策略效果评估。
上述方法从电网安全运行角度对输电线路融冰策略进行效果评估，兼顾融冰效率与电网安全，保证融冰策略下的电网安全运行，为电网大范围冰灾应急处置提供科学决策指导。
上述电网运行方式进行安全稳定评估需要以电力系统安全稳定导则(具体为“GB38755-2019电力系统安全稳定导则”)为基础；对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估，具体过程如下：
11)根据融冰策略中的输电线路融冰时序，将同一时段进行融冰的输电线路设为开断状态，生成融冰策略下的电网运行方式
12)根据电力系统安全稳定导则，对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估。
若评估结果为：融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，那么可以根据预设规则进行融冰策略效果评估。
预设规则中定义了融冰策略效果的等级、与等级对应的情况、以及相应的建议，具体如表1所示：
表1预设规则
Figure BDA0003067005350000061
Figure BDA0003067005350000071
上表中，等级越高表示融冰策略效果越好，即效果从小到大依此排列为：等级Ⅰ、等级Ⅱ、等级Ⅲ、等级Ⅳ。
因此根据上表，若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，那么直接将融冰策略标记为等级Ⅰ，建议重新制定融冰策略。
若评估结果为：融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，那么需要进一步进行安全稳定评估，即考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估，简称“进一步评估”。
进一步评估的具体过程如下：
21)若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，获取处于融冰策略时间范围内的可能发生覆冰跳闸故障的所有输电线路；
22)根据输电线路概率和预设约束条件，对可能发生覆冰跳闸故障的输电线路进行组合，获得若干覆冰灾害预想故障；
预设约束条件为：
k≤α∩pk≤β
其中，k为覆冰灾害预想故障中输电线路数量，α为输电线路数量的阈值，
Figure BDA0003067005350000081
为覆冰灾害预想故障的故障概率，pi为第i条输电线路的故障概率，β为故障概率的阈值。这里阈值的设定是为了避免覆冰灾害预想故障集出现维数灾问题，具体值实际情况试探求取，这里取α＝4,β＝0.05；
23)对各覆冰灾害预想故障下的电网运行方式进行安全稳定评估。
若进一步评估也满足电力系统安全稳定导则的要求，即各覆冰灾害预想故障下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，那么直接将融冰策略标记为等级Ⅳ，建议执行融冰策略。
若进一步评估不满足电力系统安全稳定导则的要求，那么需要采用基于安全域的暂态稳定预防控制辅助决策方法(具体见CN201611252990)，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，若能够计算出预防控制辅助决策，即存在可行解，那么将融冰策略标记为等级Ⅲ，建议视风险接收程度调整/不调整融冰策略，若计算不出预防控制辅助决策，即没有可行解，那么将融冰策略标记为等级Ⅱ，建议调整融冰策略。
上述方法通过多层级电网安全稳定分析，实现输电线路融冰策略效果评估，为电网大范围冰灾应急处置提供科学决策指导，提高电网应对大范围冰灾的自动化水平，保障大范围覆冰条件下大电网安全运行，具有一定的理论价值和工程价值。
一种融冰策略效果评估系统，包括，
第一安全稳定评估模块：对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估；
第一效果评估模块：若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
第二安全稳定评估模块：若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，对融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估；
第二效果评估模块：若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
第三效果评估模块：若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，根据预防控制辅助决策计算结果和预设规则，进行融冰策略效果评估。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行融冰策略效果评估方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行融冰策略效果评估方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种融冰策略效果评估方法，其特征在于：包括，
对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估；
若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，对融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估；
若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，根据预防控制辅助决策计算结果和预设规则，进行融冰策略效果评估；
其中，预设规则为，
若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，则融冰策略效果为等级Ⅰ；若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、并且融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，则融冰策略效果为等级Ⅳ；若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求、并且能够计算出预防控制辅助决策，则融冰策略效果为等级Ⅲ；若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求、并且计算不出预防控制辅助决策，则融冰策略效果为等级Ⅱ；等级越高表示融冰策略效果越好。
2.根据权利要求1所述的一种融冰策略效果评估方法，其特征在于：对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估，具体过程为，
根据融冰策略中的输电线路融冰时序，将同一时段进行融冰的输电线路设为开断状态，生成融冰策略下的电网运行方式，
根据电力系统安全稳定导则，对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估。
3.根据权利要求1所述的一种融冰策略效果评估方法，其特征在于：若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，对融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估，具体过程为，
若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，获取处于融冰策略时间范围内的可能发生覆冰跳闸故障的所有输电线路；
根据输电线路概率和预设约束条件，对可能发生覆冰跳闸故障的输电线路进行组合，获得若干覆冰灾害预想故障；
对各覆冰灾害预想故障下的电网运行方式进行安全稳定评估。
4.根据权利要求3所述的一种融冰策略效果评估方法，其特征在于：预设约束条件为，
k≤α∩pk≤β
其中，k为覆冰灾害预想故障中输电线路数量，α为输电线路数量的阈值，
Figure FDA0003705960690000021
为覆冰灾害预想故障的故障概率，pi为第i条输电线路的故障概率，β为故障概率的阈值。
5.根据权利要求1所述的一种融冰策略效果评估方法，其特征在于：若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，采用基于安全域的暂态稳定预防控制辅助决策方法，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，根据预防控制辅助决策计算结果和预设规则，进行融冰策略效果评估。
6.根据权利要求1所述的一种融冰策略效果评估方法，其特征在于：预设规则中还包括与等级对应的融冰策略建议，具体如下：
等级Ⅰ的建议为：重新制定融冰策略；
等级Ⅱ的建议为：调整融冰策略；
等级Ⅲ的建议为：视风险接收程度调整/不调整融冰策略；
等级Ⅳ的建议为：执行融冰策略。
7.一种融冰策略效果评估系统，其特征在于：包括，
第一安全稳定评估模块：对融冰策略下的电网运行方式进行安全稳定评估；
第一效果评估模块：若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
第二安全稳定评估模块：若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，对融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式进行安全稳定评估；
第二效果评估模块：若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，根据预设规则，进行融冰策略效果评估；
第三效果评估模块：若融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，对不满足电力系统安全稳定导则要求的电网运行场景进行预防控制辅助决策计算，根据预防控制辅助决策计算结果和预设规则，进行融冰策略效果评估；
其中，预设规则为，
若融冰策略下的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求，则融冰策略效果为等级Ⅰ；若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、并且融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求，则融冰策略效果为等级Ⅳ；若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求、并且能够计算出预防控制辅助决策，则融冰策略效果为等级Ⅲ；若融冰策略下的电网运行方式满足电力系统安全稳定导则的要求、融冰策略下考虑覆冰灾害预想故障的电网运行方式不满足电力系统安全稳定导则的要求、并且计算不出预防控制辅助决策，则融冰策略效果为等级Ⅱ；等级越高表示融冰策略效果越好。
8.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至6所述的方法中的任一方法。
9.一种计算设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至6所述的方法中的任一方法的指令。
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