城市電網(wǎng)輸變電設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、城市電網(wǎng)直接面向電力用戶，是大電網(wǎng)和用戶之間的橋梁。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，城市電網(wǎng)規(guī)模日益龐大，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，面臨的潛在風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越多。為了保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性和供電可靠性，以運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估為基礎(chǔ)的電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、監(jiān)視和管控得到了高度重視，并已成為城市電網(wǎng)運(yùn)行管理的中心任務(wù)之一。
　　城市電網(wǎng)主要由大量輸變電設(shè)備構(gòu)成，由于設(shè)備數(shù)量眾多，影響風(fēng)險(xiǎn)的隨機(jī)因素復(fù)雜，且需考慮不同設(shè)備組合故障對(duì)電網(wǎng)的耦合影響，使得電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估非常困難

2、，存在許多理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題有待解決。本文結(jié)合國(guó)家863項(xiàng)目，重點(diǎn)針對(duì)城市電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估面臨的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題開(kāi)展研究工作。本項(xiàng)研究對(duì)推動(dòng)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估的工程化應(yīng)用，提高電網(wǎng)安全運(yùn)行水平和供電可靠性具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
　　電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要目的是對(duì)電網(wǎng)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景進(jìn)行識(shí)別和監(jiān)視，并為電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控提供決策依據(jù)。論文根據(jù)上述應(yīng)用目標(biāo)，以數(shù)據(jù)層、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估功能層和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果展示層等三大主體部分為基礎(chǔ)，提出了

3、城市電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案。闡述了數(shù)據(jù)需求、數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方式，說(shuō)明了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估層各模塊的功能及計(jì)算流程。結(jié)合運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，給出了電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的展示內(nèi)容和方式。
　　合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系是進(jìn)行電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要基礎(chǔ)。論文針對(duì)于現(xiàn)有指標(biāo)體系和定級(jí)存在的不足，結(jié)合城市電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和運(yùn)行特點(diǎn)，提出了城市電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則，建立了涵蓋設(shè)備直接損失、負(fù)荷損失、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)完整性和運(yùn)行安全裕度等方面的電

4、網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系，確定了各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)后果的計(jì)算方法。從便于工程應(yīng)用的角度，給出了風(fēng)險(xiǎn)后果值的定級(jí)方法。
　　在電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，需要考慮的風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景眾多，特別是多重故障場(chǎng)景數(shù)量巨大，給風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)的在線計(jì)算造成了嚴(yán)重困難。針對(duì)上述問(wèn)題，論文提出了一種基于故障影響范圍的風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景篩選方法。該方法首先將所有N-1故障和存在解列情況（孤立節(jié)點(diǎn)亦看作解列）的N-2故障歸入風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景集，并基于支路開(kāi)斷因子確定N-1故障影響范圍。其后分析各N-

5、2故障的故障影響范圍交疊情況，在此基礎(chǔ)上，采用快速潮流計(jì)算，根據(jù)是否存在支路潮流越限篩選得到風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景集。仿真算例表明，上述方法可大幅提升風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景，特別是多重（N-2）故障風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景的辨識(shí)速度，更好滿足在線風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的應(yīng)用要求。
　　輸變電設(shè)備故障造成的負(fù)荷削減（損失）是表征風(fēng)險(xiǎn)后果的重要方面，也是電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的核心內(nèi)容之一。本文針對(duì)傳統(tǒng)負(fù)荷削減模型采用全局尋優(yōu)，計(jì)算量大的問(wèn)題，提出了一種基于靈敏度分析的負(fù)荷削減計(jì)算方法。該方法采用