用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)可靠性與規(guī)劃領(lǐng)域，尤其涉及一種用于電力系統(tǒng)黑啟動的區(qū) 域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性的評估方法與決策。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著大電網(wǎng)的發(fā)展，電網(wǎng)運(yùn)行的規(guī)模越來越大，而誘發(fā)電網(wǎng)大面積停電的潛在因 素也變得越來越復(fù)雜，對可靠性、運(yùn)行技術(shù)及管理水平的要求更高，理論上發(fā)生大面積停電 的風(fēng)險也在增加；盡管電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計和運(yùn)行人員為提高系統(tǒng)的安全性，在電力系 統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動裝置等方面采取了很多措施；但是由于影響電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行 的因素復(fù)雜，而且有些情況難以預(yù)見，并可能引發(fā)系統(tǒng)的連鎖反應(yīng)，最終導(dǎo)致系統(tǒng)大面積停 電。近幾年國際、國內(nèi)發(fā)生過的大面積停電事故，均造成了災(zāi)難性的社會影響和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì) 損失。
[0003] 目前的研宄成果多側(cè)重于建立綜合評價模型，研宄如何針對各指標(biāo)建立科學(xué)合理 的權(quán)重系數(shù)，而具體的評價指標(biāo)則主要為機(jī)組負(fù)荷恢復(fù)率、黑啟動過程中電壓的波動率等， 對電網(wǎng)恢復(fù)過程中各時間斷面的可靠性水平關(guān)注較少。而可靠性指標(biāo)作為對電網(wǎng)連續(xù)供電 能力的評價，屬于重要的二次指標(biāo)。
[0004] 電網(wǎng)在黑啟動過程中，涉及多個時間斷面的動態(tài)過程，每一個斷面有其對應(yīng)的可 靠性水平，如果某個斷面可靠性較低，則很有可能導(dǎo)致黑啟動方案的失敗。目前的研宄成 果難以給出區(qū)域電網(wǎng)在動態(tài)過程中的可靠性演變趨勢，從而無法判斷其中是否存在薄弱斷 面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 綜上所述，確有必要提供一種用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方 法。
[0006] 一種用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，包括以下步驟：輸入待 評估的區(qū)域電網(wǎng)相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，包括具體的黑啟動方案、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和元件可靠性參 數(shù)等；計算當(dāng)前時間斷面的潮流結(jié)果，并以計算的結(jié)果修正元件可靠性數(shù)據(jù)；計算關(guān)鍵可 靠性指標(biāo)切負(fù)荷概率LOLP、切負(fù)荷持續(xù)時間LOLE及切負(fù)荷頻率LOLF ;對上述各步驟重復(fù)執(zhí) 行N次，得到區(qū)域電網(wǎng)各斷面的可靠性評估結(jié)果，其中N為時間斷面數(shù)量。
[0007] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方 法，基于傳統(tǒng)可靠性評估理論和主成分分析法，建立了區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估，可 針對不同的區(qū)域電網(wǎng)黑啟動方案進(jìn)行具體評估分析，并且該計算方法具有普遍適用性。
【附圖說明】
[0008] 圖1為本發(fā)明提供的用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法的流程 圖。
[0009] 圖2為圖1所述的評估方法中電壓相依故障率增量與節(jié)點電壓的關(guān)系。
[0010] 圖3為圖1所述的評估方法中潮流相依故障率增量與線路潮流的關(guān)系。
[0011] 圖4為根據(jù)圖1所述的評估方法獲取的唐山黑啟動方案一的示意圖。
[0012] 圖5為根據(jù)圖1所述的評估方法獲取的唐山黑啟動方案二的示意圖。
[0013] 圖6為根據(jù)圖1所述的評估方法獲取的唐山黑啟動方案三的示意圖。
[0014] 圖7為圖4-6所述的唐山黑啟動方案中不同時間斷面的停電頻率指標(biāo)對比。
[0015] 圖8為圖4-6所述的唐山黑啟動方案中不同時間斷面的停電概率指標(biāo)對比。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)表述。
[0017] 請參閱圖1，本發(fā)明提供的用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，主 要包括如下步驟： 步驟S10,輸入待評估的區(qū)域電網(wǎng)相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，包括具體的黑啟動方案、電網(wǎng)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)和元件可靠性參數(shù)； 步驟S20,計算當(dāng)前時間斷面的潮流結(jié)果，并以計算的結(jié)果修正元件可靠性數(shù)據(jù)； 步驟S30,計算關(guān)鍵可靠性指標(biāo)包括切負(fù)荷概率LOLP、切負(fù)荷持續(xù)時間LOLE及切負(fù)荷 頻率LOLF ;以及 步驟S40,對上述各步驟重復(fù)執(zhí)行N次，得到區(qū)域電網(wǎng)各斷面的可靠性評估結(jié)果，其中N 為時間斷面數(shù)量。
[0018] 在步驟S20中，通過計算當(dāng)前時間斷面的潮流結(jié)果，并用來修正元件可靠性數(shù)據(jù) 具體步驟如下： (1) 對黑啟動方案進(jìn)行潮流計算，獲取電網(wǎng)各支路的潮流和各節(jié)點的電壓信息； (2) 獲取元件的電壓相依故障率增量及潮流相依故障率增量； 其中，元件的電壓相依故障率增量可按照下式獲?。?br>【主權(quán)項】
1. 一種用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，包括以下步驟： 輸入待評估的區(qū)域電網(wǎng)相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，包括具體的黑啟動方案、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和元 件可靠性參數(shù)； 計算當(dāng)前時間斷面的潮流結(jié)果，并以計算的結(jié)果修正元件可靠性數(shù)據(jù)； 計算關(guān)鍵可靠性指標(biāo)包括切負(fù)荷概率LOLP、切負(fù)荷持續(xù)時間LOLE及切負(fù)荷頻率 LOLF ； 對上述各步驟重復(fù)執(zhí)行N次，得到區(qū)域電網(wǎng)各斷面的可靠性評估結(jié)果，其中N為時間斷 面數(shù)量。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，其特征在 于，修正元件可靠性數(shù)據(jù)包括以下步驟： (1) 對黑啟動方案進(jìn)行潮流計算，獲取電網(wǎng)各支路的潮流和各節(jié)點的電壓信息； (2) 獲取元件的電壓相依故障率增量及潮流相依故障率增量；以及 (3) 對元件的故障率進(jìn)行修正。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，其特征在 于，所述元件的電壓相依故障率增量的獲取方法為：
其中，，λ Jt)為元件i在時刻t的故障率，Aitl為元件的靜態(tài)故障率，即元件的統(tǒng)計故 障率數(shù)據(jù)；Pu為元件i流過的功率；α大于〇小于1 ; Λ λ i (\(t))為條件相依的故障率增 量，其中Xj (t)為因素 j在時刻t的物理量。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，其特征在 于，元件的潮流相依故障率增量的獲取方法為：
5. 如權(quán)利要求4所述的用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，其特征在 于，通過以下公式對元件的故障率進(jìn)行修正：
6. 如權(quán)利要求1所述的用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，其特征在 于，關(guān)鍵可靠性指標(biāo)通過以下公式計算： 切負(fù)荷概率LOLP :
其中S是有切負(fù)荷的系統(tǒng)狀態(tài)集合，h是系統(tǒng)狀態(tài)i的持續(xù)時間，T是總模擬時間； 切負(fù)荷持續(xù)時間LOLE :
切負(fù)荷頻率LOLF :
其中Ni是有切負(fù)荷的狀態(tài)數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于黑啟動的區(qū)域電網(wǎng)多斷面動態(tài)可靠性評估方法，該方法包括：輸入待評估的區(qū)域電網(wǎng)相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，包括具體的黑啟動方案、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和元件可靠性參數(shù)等；計算當(dāng)前時間斷面的潮流結(jié)果，并以計算的結(jié)果修正元件可靠性數(shù)據(jù)；計算關(guān)鍵可靠性指標(biāo)切負(fù)荷概率LOLP、切負(fù)荷持續(xù)時間LOLE及切負(fù)荷頻率LOLF；對上述各步驟重復(fù)執(zhí)行N次，得到區(qū)域電網(wǎng)各斷面的可靠性評估結(jié)果，其中N為時間斷面數(shù)量。
【IPC分類】G06F19-00
【公開號】CN104657583
【申請?zhí)枴緾N201410750946
【發(fā)明人】魯宗相, 喬穎, 杜延菱, 藍(lán)海波, 李群炬, 王非, 李海波, 桑天松, 劉海濤, 王哲, 趙峰, 王豐, 劉苗, 吳濤, 姬志剛, 張征, 郗淵博
【申請人】清華大學(xué), 國網(wǎng)冀北電力有限公司, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月10日