电网实时风险评估及预控方法

摘要

电网实时风险评估及预控方法，涉及一种电网风险预控方法。目前，全球极端天气气候事件频繁，气象灾害多发频发，给电力系统带来极大危害。迫切需要对天气变化对电网所带来的风险进行评估，提高电网安全性。本发明包括以下步骤：1）计算输电线路的停运率；2）计算设备的停运率；3）电力系统风险评估，包括损失负荷的运行风险评估、短时过载的运行风险评估，将失负荷风险和短时过载率风险排序；4）故障集自动生成，根据实时拓扑信息和设备间转移系数来实时计算故障集，将故障集分为多级，多级故障集对应多级限额。本技术方案对事故发生的概率与事故后果的严重性两方面进行综合考虑，可以让人们对电力系统运行时遇到的故障有了全面而清晰的认识。

主权项

1.电网实时风险评估及预控方法，其特征在于包括以下步骤：1）计算输电线路的停运率：λi＝λ_thunderi+λ_windi+λ_firei+λ_icei+λ_base；式中，λ_thunderi为雷电引起的输电线停运率，λ_firei为山火引起的输电线停运率，λ_windi为大风引起的输电线停运率，λ_icei为冰冻引起的输电线停运率，λ_base为输电线的基础停运率；a）统计基础停运率：根据在先数据，按照不同的电压对线路的基础停运率进行统计，线路电压包括220KV、500KV；b）计算雷电引起的输电线停运率：λ_thuderi＝λ_AREAI*L_AREAI*M；式中：M为天气因子，雷雨天气为1，否则为0，λ_AREAI为雷电统计区域的线路雷击故障率，单位为次/（100km*1雷电日），L_AREAI为处在该区域内的线路长度，单位km；线路雷击故障率由各地气象雷电日和雷电引起线路故障率计算获得；c）计算大风引起的输电线停运率：λ_windi＝λ_wind*L；${\lambda }_{\mathrm{wind}}=\left\{\begin{array}{c}0,\omega \left(t\right)<{\omega }_{\mathrm{cri}}\\ {\lambda }_{\mathrm{base}}\times C_p\times (\frac{\omega {\left(t\right)}^2}{{{\omega }^2}_{\mathrm{cri}}}-1),\omega \left(t\right)\ge {\omega }_{\mathrm{cri}}\end{array}\right.;$式中：L为线路在该气候区内的长度，λ_base为正常天气情况下的失效率，ω_cri为临界风速；C_p为尺度参数；ω_cri为大风警报风速；d）计算山火引起的输电线停运率：λ_firei＝λ_fire*i*L_fire；式中i为天气输入量，晴天阴天值为1，雨天为0；L_fire为线路处于山火地区的长度，若线路不在山火区域取值为0；λ_fire为山火引发的线路故障率，单位为次/（100km*日），其值根据月份变化而变化，e）计算冰冻引起的输电线停运率：λ_icei＝λ_ice*j*L_mountain；j为发生冰冻雨雪天气标志，j=1时表示冰冻雨雪天气，j=0时表示非冰冻天气；L_mountain为线路处在山区的长度；λ_ice可以根据历史统计获得，计算公式为：单位为次/（100km*日）；2）计算设备的停运率：按照元件的运行时候的健康状态的不同，将其分为多个状态等级，不同状态等级元件的停运率分开进行统计；使用两态天气模型来描述设备的停运率，$\lambda (\mathrm{state},\omega ,\mathrm{flawstate})=\left\{\begin{array}{c}\lambda (\mathrm{state},\mathrm{flawstate})*\frac{N+S}{N}*(1-F),\omega =0\\ \lambda (\mathrm{state},\mathrm{flawstate})*\frac{N+S}{S}*F,\omega =1\end{array}\right.;$式中N为正常天气持续时间，S为恶劣天气持续时间，F为发生在恶劣天气故障的比例，ω为当前设备所处天气标志，正常天气ω=0，恶劣天气ω=1；λ(state,flawstate)，表示不同状态下的设备停运率，假设元件运行时间服从指数分布，则时间t内该元件的失效概率为：3）电力系统风险评估，包括损失负荷的运行风险评估、短时过载的运行风险评估，将失负荷风险和短时过载率风险排序；建立气象对电力系统运行影响的模型，通过计算确定了风险等级，并用风险指标表明故障的危害程度；在损失负荷的运行风险评估时，先假设开断目标线路造成故障，计算损失负荷，同时根据线路长度计算线路的停运率，停运率与损失负荷相乘得风险值；在短时过载的运行风险评估时，选用静态安全性下的过载作为后果，以短时过载率作为严重度再次进行计算，同时根据线路长度计算线路的停运率，根据停运率及过载风险得风险值；停运率包括基础停运率、雷电引起的输电线停运率、大风引起的输电线停运率、山火引起的输电线停运率、冰冻引起的输电线停运率中的一种或多种；4）故障集自动生成，根据实时拓扑信息和设备间转移系数来实时计算故障集，将故障集分为多级，多级故障集对应多级限额。