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        基于臨界態(tài)指標(biāo)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        2014-11-10 08:42:10武倩男
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2014年12期
        關(guān)鍵詞:風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        武倩男

        摘 要:該文列舉了系統(tǒng)臨界態(tài)參數(shù),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)。通過(guò)這些參數(shù)描述了電網(wǎng)的當(dāng)下的運(yùn)行方式及結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)建了一套電力系統(tǒng)連鎖故障的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,從而計(jì)算得出了電網(wǎng)在該狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)值。最后,采用MATPOWER通過(guò)MATLAB語(yǔ)言編程,以IEEE-RTS系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真,計(jì)算出各臨界態(tài)指標(biāo)與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值。

        關(guān)鍵詞:自組織臨界態(tài) 連鎖故障 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        中圖分類號(hào):TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)04(c)-0210-01

        近年來(lái),電網(wǎng)之間的大規(guī)?;ヂ?lián),加強(qiáng)了各電網(wǎng)之間的聯(lián)系,提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率,但同時(shí)也增加了系統(tǒng)運(yùn)行的不確定性,使得系統(tǒng)擾動(dòng)波及范圍更廣,局部故障可能迅速傳播到大區(qū)域甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。大停電事故通常是由連鎖故障引起的,故在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修中引進(jìn)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以使系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平保持在可接受的范圍內(nèi)[1]。

        1 臨界態(tài)指標(biāo)

        1.1 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)

        (1)系統(tǒng)負(fù)載率。負(fù)荷是實(shí)際電力系統(tǒng)中最重要的變量之一,而且負(fù)荷與重大停電事故,尤其是連鎖性故障的發(fā)生強(qiáng)相關(guān),所以負(fù)載率是一個(gè)描述系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)[2]。

        (2)潮流熵。電力系統(tǒng)作為一個(gè)能量平衡系統(tǒng),其內(nèi)部的穩(wěn)定平衡可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部能量分布的熵變過(guò)程來(lái)描述。[3]

        1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)

        (1)特征路徑長(zhǎng)度從全局的角度衡量了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系緊密程度,對(duì)于了解網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)特性有重要意義。

        (2)一般認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的同步能力與其平均度有密切的關(guān)系,平均度的增加可以提高網(wǎng)絡(luò)的同步能力。

        (3)網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)是用來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)聚集程度的一個(gè)重要特征參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中,若節(jié)點(diǎn)i的度為Ki,則這Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最多可能有的連線數(shù)目為,假設(shè)Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)間實(shí)際存在ti條邊,則節(jié)點(diǎn)i的聚類系數(shù)為:

        (1)

        整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)C就是所有節(jié)點(diǎn)的平均,即:

        (2)

        2 連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        電力系統(tǒng)如果發(fā)生連鎖故障,將可能產(chǎn)生負(fù)荷被切除、電源脫離、電網(wǎng)解列等后果,最終導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)就得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)。

        (1)負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)。連鎖故障中負(fù)荷被切除的概率為:

        (1)

        式中:i為連鎖故障序號(hào),N為連鎖故障總數(shù)。如果第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立,L(i)為1,否則為0。

        負(fù)荷孤立的后果為:

        (2)

        式中:\*為第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立所引起的負(fù)荷容量損失,Ps為系統(tǒng)容量。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義,負(fù)荷孤立的風(fēng)險(xiǎn)為:

        (3)

        (2)電源孤立風(fēng)險(xiǎn)。

        (4)

        如果電源,B(i)為1,否則為0。電源孤立的后果為:

        (5)

        式中:\*為第i次連鎖故障造成電源孤立所引起的負(fù)荷容量損失。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義,電源孤立的風(fēng)險(xiǎn)為:

        (6)

        (3)電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)。如果電網(wǎng)解列,S(i)為1,否則為0。電網(wǎng)解列的概率為:

        (7)

        電網(wǎng)解列的后果為,電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)為:

        (8)

        (9)

        (4)綜合風(fēng)險(xiǎn)。綜合風(fēng)險(xiǎn)反映了連鎖故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。該文定義綜合風(fēng)險(xiǎn)為電源孤立風(fēng)險(xiǎn)、負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)以及電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)的加權(quán)和:

        (10)

        式中:,,為權(quán)重因子,其中。

        3 實(shí)例分析

        采用IEEE-RTS系統(tǒng)作為算例,IEEE-RTS系統(tǒng)共有10臺(tái)發(fā)電機(jī),24個(gè)節(jié)點(diǎn),38條輸電線路。用Matlab編程實(shí)現(xiàn)臨界態(tài)指標(biāo)的計(jì)算,連鎖故障仿真,并計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)總負(fù)荷Ps=2850 MW的條件下,表1給出IEEE-RTS臨界態(tài)參數(shù)表。

        系統(tǒng)進(jìn)行了124次連鎖故障仿真,其中發(fā)生電網(wǎng)解列8次,電源孤立10次負(fù)荷孤立2次。由連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中提出的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)系統(tǒng)在該運(yùn)行方式下的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。(如表2)

        按照風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式,得到在該狀態(tài)下系統(tǒng)的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)為:

        R=1/30.06450.0475+1/30.08060.0050+1/30.01610.0007=0.001159

        4 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到系統(tǒng)在特定運(yùn)行狀態(tài)下綜合考慮綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn),得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)值。結(jié)合五個(gè)臨界態(tài)指標(biāo)使設(shè)計(jì)人員和安全工程師能夠以一種系統(tǒng)的方式檢查由于設(shè)備的使用而產(chǎn)生的災(zāi)害,從而選擇合適的安全措施。使用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)能夠定量地描述決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的因素,即事故的可能性和嚴(yán)重性,從而比較全面地反映事故對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 馬曉民.電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)分析[J].煤炭技術(shù),2012(9):56-58.

        [2] 李勇,劉俊勇,劉曉宇,等.基于潮流熵的電網(wǎng)連鎖故障傳播元件的脆弱性評(píng)估[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012(19):11-16.

        [3] 陳為化,江全元,曹一家.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2007(6):973-979.endprint

        摘 要:該文列舉了系統(tǒng)臨界態(tài)參數(shù),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)。通過(guò)這些參數(shù)描述了電網(wǎng)的當(dāng)下的運(yùn)行方式及結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)建了一套電力系統(tǒng)連鎖故障的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,從而計(jì)算得出了電網(wǎng)在該狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)值。最后,采用MATPOWER通過(guò)MATLAB語(yǔ)言編程,以IEEE-RTS系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真,計(jì)算出各臨界態(tài)指標(biāo)與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值。

        關(guān)鍵詞:自組織臨界態(tài) 連鎖故障 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        中圖分類號(hào):TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)04(c)-0210-01

        近年來(lái),電網(wǎng)之間的大規(guī)?;ヂ?lián),加強(qiáng)了各電網(wǎng)之間的聯(lián)系,提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率,但同時(shí)也增加了系統(tǒng)運(yùn)行的不確定性,使得系統(tǒng)擾動(dòng)波及范圍更廣,局部故障可能迅速傳播到大區(qū)域甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。大停電事故通常是由連鎖故障引起的,故在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修中引進(jìn)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以使系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平保持在可接受的范圍內(nèi)[1]。

        1 臨界態(tài)指標(biāo)

        1.1 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)

        (1)系統(tǒng)負(fù)載率。負(fù)荷是實(shí)際電力系統(tǒng)中最重要的變量之一,而且負(fù)荷與重大停電事故,尤其是連鎖性故障的發(fā)生強(qiáng)相關(guān),所以負(fù)載率是一個(gè)描述系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)[2]。

        (2)潮流熵。電力系統(tǒng)作為一個(gè)能量平衡系統(tǒng),其內(nèi)部的穩(wěn)定平衡可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部能量分布的熵變過(guò)程來(lái)描述。[3]

        1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)

        (1)特征路徑長(zhǎng)度從全局的角度衡量了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系緊密程度,對(duì)于了解網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)特性有重要意義。

        (2)一般認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的同步能力與其平均度有密切的關(guān)系,平均度的增加可以提高網(wǎng)絡(luò)的同步能力。

        (3)網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)是用來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)聚集程度的一個(gè)重要特征參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中,若節(jié)點(diǎn)i的度為Ki,則這Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最多可能有的連線數(shù)目為,假設(shè)Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)間實(shí)際存在ti條邊,則節(jié)點(diǎn)i的聚類系數(shù)為:

        (1)

        整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)C就是所有節(jié)點(diǎn)的平均,即:

        (2)

        2 連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        電力系統(tǒng)如果發(fā)生連鎖故障,將可能產(chǎn)生負(fù)荷被切除、電源脫離、電網(wǎng)解列等后果,最終導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)就得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)。

        (1)負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)。連鎖故障中負(fù)荷被切除的概率為:

        (1)

        式中:i為連鎖故障序號(hào),N為連鎖故障總數(shù)。如果第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立,L(i)為1,否則為0。

        負(fù)荷孤立的后果為:

        (2)

        式中:\*為第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立所引起的負(fù)荷容量損失,Ps為系統(tǒng)容量。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義,負(fù)荷孤立的風(fēng)險(xiǎn)為:

        (3)

        (2)電源孤立風(fēng)險(xiǎn)。

        (4)

        如果電源,B(i)為1,否則為0。電源孤立的后果為:

        (5)

        式中:\*為第i次連鎖故障造成電源孤立所引起的負(fù)荷容量損失。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義,電源孤立的風(fēng)險(xiǎn)為:

        (6)

        (3)電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)。如果電網(wǎng)解列,S(i)為1,否則為0。電網(wǎng)解列的概率為:

        (7)

        電網(wǎng)解列的后果為,電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)為:

        (8)

        (9)

        (4)綜合風(fēng)險(xiǎn)。綜合風(fēng)險(xiǎn)反映了連鎖故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。該文定義綜合風(fēng)險(xiǎn)為電源孤立風(fēng)險(xiǎn)、負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)以及電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)的加權(quán)和:

        (10)

        式中:,,為權(quán)重因子,其中。

        3 實(shí)例分析

        采用IEEE-RTS系統(tǒng)作為算例,IEEE-RTS系統(tǒng)共有10臺(tái)發(fā)電機(jī),24個(gè)節(jié)點(diǎn),38條輸電線路。用Matlab編程實(shí)現(xiàn)臨界態(tài)指標(biāo)的計(jì)算,連鎖故障仿真,并計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)總負(fù)荷Ps=2850 MW的條件下,表1給出IEEE-RTS臨界態(tài)參數(shù)表。

        系統(tǒng)進(jìn)行了124次連鎖故障仿真,其中發(fā)生電網(wǎng)解列8次,電源孤立10次負(fù)荷孤立2次。由連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中提出的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)系統(tǒng)在該運(yùn)行方式下的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。(如表2)

        按照風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式,得到在該狀態(tài)下系統(tǒng)的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)為:

        R=1/30.06450.0475+1/30.08060.0050+1/30.01610.0007=0.001159

        4 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到系統(tǒng)在特定運(yùn)行狀態(tài)下綜合考慮綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn),得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)值。結(jié)合五個(gè)臨界態(tài)指標(biāo)使設(shè)計(jì)人員和安全工程師能夠以一種系統(tǒng)的方式檢查由于設(shè)備的使用而產(chǎn)生的災(zāi)害,從而選擇合適的安全措施。使用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)能夠定量地描述決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的因素,即事故的可能性和嚴(yán)重性,從而比較全面地反映事故對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 馬曉民.電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)分析[J].煤炭技術(shù),2012(9):56-58.

        [2] 李勇,劉俊勇,劉曉宇,等.基于潮流熵的電網(wǎng)連鎖故障傳播元件的脆弱性評(píng)估[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012(19):11-16.

        [3] 陳為化,江全元,曹一家.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2007(6):973-979.endprint

        摘 要:該文列舉了系統(tǒng)臨界態(tài)參數(shù),復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)參數(shù)。通過(guò)這些參數(shù)描述了電網(wǎng)的當(dāng)下的運(yùn)行方式及結(jié)構(gòu)特征,構(gòu)建了一套電力系統(tǒng)連鎖故障的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系,從而計(jì)算得出了電網(wǎng)在該狀態(tài)下的風(fēng)險(xiǎn)值。最后,采用MATPOWER通過(guò)MATLAB語(yǔ)言編程,以IEEE-RTS系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真,計(jì)算出各臨界態(tài)指標(biāo)與系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)值。

        關(guān)鍵詞:自組織臨界態(tài) 連鎖故障 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        中圖分類號(hào):TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)04(c)-0210-01

        近年來(lái),電網(wǎng)之間的大規(guī)?;ヂ?lián),加強(qiáng)了各電網(wǎng)之間的聯(lián)系,提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率,但同時(shí)也增加了系統(tǒng)運(yùn)行的不確定性,使得系統(tǒng)擾動(dòng)波及范圍更廣,局部故障可能迅速傳播到大區(qū)域甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。大停電事故通常是由連鎖故障引起的,故在工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維修中引進(jìn)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,以使系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平保持在可接受的范圍內(nèi)[1]。

        1 臨界態(tài)指標(biāo)

        1.1 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)

        (1)系統(tǒng)負(fù)載率。負(fù)荷是實(shí)際電力系統(tǒng)中最重要的變量之一,而且負(fù)荷與重大停電事故,尤其是連鎖性故障的發(fā)生強(qiáng)相關(guān),所以負(fù)載率是一個(gè)描述系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)[2]。

        (2)潮流熵。電力系統(tǒng)作為一個(gè)能量平衡系統(tǒng),其內(nèi)部的穩(wěn)定平衡可以通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部能量分布的熵變過(guò)程來(lái)描述。[3]

        1.2 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特征參數(shù)

        (1)特征路徑長(zhǎng)度從全局的角度衡量了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系緊密程度,對(duì)于了解網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)特性有重要意義。

        (2)一般認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)的同步能力與其平均度有密切的關(guān)系,平均度的增加可以提高網(wǎng)絡(luò)的同步能力。

        (3)網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)是用來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)聚集程度的一個(gè)重要特征參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)中,若節(jié)點(diǎn)i的度為Ki,則這Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最多可能有的連線數(shù)目為,假設(shè)Ki個(gè)節(jié)點(diǎn)間實(shí)際存在ti條邊,則節(jié)點(diǎn)i的聚類系數(shù)為:

        (1)

        整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的聚類系數(shù)C就是所有節(jié)點(diǎn)的平均,即:

        (2)

        2 連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

        電力系統(tǒng)如果發(fā)生連鎖故障,將可能產(chǎn)生負(fù)荷被切除、電源脫離、電網(wǎng)解列等后果,最終導(dǎo)致系統(tǒng)的崩潰。綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn)就得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)。

        (1)負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)。連鎖故障中負(fù)荷被切除的概率為:

        (1)

        式中:i為連鎖故障序號(hào),N為連鎖故障總數(shù)。如果第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立,L(i)為1,否則為0。

        負(fù)荷孤立的后果為:

        (2)

        式中:\*為第i次連鎖故障造成負(fù)荷孤立所引起的負(fù)荷容量損失,Ps為系統(tǒng)容量。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義,負(fù)荷孤立的風(fēng)險(xiǎn)為:

        (3)

        (2)電源孤立風(fēng)險(xiǎn)。

        (4)

        如果電源,B(i)為1,否則為0。電源孤立的后果為:

        (5)

        式中:\*為第i次連鎖故障造成電源孤立所引起的負(fù)荷容量損失。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的定義,電源孤立的風(fēng)險(xiǎn)為:

        (6)

        (3)電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)。如果電網(wǎng)解列,S(i)為1,否則為0。電網(wǎng)解列的概率為:

        (7)

        電網(wǎng)解列的后果為,電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)為:

        (8)

        (9)

        (4)綜合風(fēng)險(xiǎn)。綜合風(fēng)險(xiǎn)反映了連鎖故障對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。該文定義綜合風(fēng)險(xiǎn)為電源孤立風(fēng)險(xiǎn)、負(fù)荷孤立風(fēng)險(xiǎn)以及電網(wǎng)解列風(fēng)險(xiǎn)的加權(quán)和:

        (10)

        式中:,,為權(quán)重因子,其中。

        3 實(shí)例分析

        采用IEEE-RTS系統(tǒng)作為算例,IEEE-RTS系統(tǒng)共有10臺(tái)發(fā)電機(jī),24個(gè)節(jié)點(diǎn),38條輸電線路。用Matlab編程實(shí)現(xiàn)臨界態(tài)指標(biāo)的計(jì)算,連鎖故障仿真,并計(jì)算系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。在系統(tǒng)總負(fù)荷Ps=2850 MW的條件下,表1給出IEEE-RTS臨界態(tài)參數(shù)表。

        系統(tǒng)進(jìn)行了124次連鎖故障仿真,其中發(fā)生電網(wǎng)解列8次,電源孤立10次負(fù)荷孤立2次。由連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中提出的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)系統(tǒng)在該運(yùn)行方式下的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。(如表2)

        按照風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算公式,得到在該狀態(tài)下系統(tǒng)的連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)為:

        R=1/30.06450.0475+1/30.08060.0050+1/30.01610.0007=0.001159

        4 結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到系統(tǒng)在特定運(yùn)行狀態(tài)下綜合考慮綜合負(fù)荷、電源、電網(wǎng)這3個(gè)方面的風(fēng)險(xiǎn),得到了連鎖故障給整個(gè)系統(tǒng)造成的綜合風(fēng)險(xiǎn)值。結(jié)合五個(gè)臨界態(tài)指標(biāo)使設(shè)計(jì)人員和安全工程師能夠以一種系統(tǒng)的方式檢查由于設(shè)備的使用而產(chǎn)生的災(zāi)害,從而選擇合適的安全措施。使用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)能夠定量地描述決定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的因素,即事故的可能性和嚴(yán)重性,從而比較全面地反映事故對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 馬曉民.電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)分析[J].煤炭技術(shù),2012(9):56-58.

        [2] 李勇,劉俊勇,劉曉宇,等.基于潮流熵的電網(wǎng)連鎖故障傳播元件的脆弱性評(píng)估[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012(19):11-16.

        [3] 陳為化,江全元,曹一家.基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)連鎖故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版),2007(6):973-979.endprint

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