基于安全域的輸電系統(tǒng)概率安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

1、市場(chǎng)環(huán)境下的電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種隨機(jī)因素向傳統(tǒng)的確定性安全監(jiān)視與評(píng)估提出了挑戰(zhàn)，因此急需發(fā)展概率安全和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本文應(yīng)用安全域的最新成果，進(jìn)行了輸電系統(tǒng)概率動(dòng)態(tài)和靜態(tài)安全性評(píng)估以及風(fēng)險(xiǎn)安全性評(píng)估的研究。 本文首先提出了一種基于實(shí)用動(dòng)態(tài)安全域的離散和連續(xù)隨機(jī)變量相結(jié)合的輸電系統(tǒng)概率動(dòng)態(tài)安全評(píng)估模型。模型中不僅計(jì)及了節(jié)點(diǎn)注入功率的不確定性、預(yù)想事故的不確定性、事故發(fā)生地點(diǎn)和故障清除時(shí)間的不確定性，還計(jì)及了穩(wěn)定分析中負(fù)荷模型的不確定性

2、。動(dòng)態(tài)安全域的超平面數(shù)學(xué)描述使注入功率不確定性和電動(dòng)機(jī)負(fù)荷比例不確定性的計(jì)及變得十分簡(jiǎn)便，而且使動(dòng)態(tài)不安全概率的計(jì)算負(fù)擔(dān)大大降低了。此外，采用截?cái)嗾龖B(tài)分布作為節(jié)點(diǎn)注入功率隨機(jī)變量的概率模型，并用以半不變量為基礎(chǔ)的Gram-Charlier級(jí)數(shù)計(jì)算了隨機(jī)變量的聯(lián)合概率分布，使概率分布的考慮更加符合實(shí)際。 其次，本文建立了基于隨機(jī)潮流和割集空間靜態(tài)電壓穩(wěn)定域的輸電系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定安全分析模型。該模型采用基于牛頓-拉夫遜法的隨機(jī)潮流確

3、定割集靜態(tài)電壓穩(wěn)定域中的線路潮流概率分布，利用半不變量法和Gram-Charlier級(jí)數(shù)，得到了割集靜態(tài)電壓穩(wěn)定域中線路潮流的線性組合隨機(jī)變量的概率分布函數(shù)，并根據(jù)割集電壓穩(wěn)定域的超平面方程計(jì)算系統(tǒng)的靜態(tài)電壓不穩(wěn)定概率。 本文提出了一種基于實(shí)用動(dòng)態(tài)安全域的動(dòng)態(tài)不安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。在動(dòng)態(tài)不安全風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算中計(jì)及了系統(tǒng)安全控制措施對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的影響，而實(shí)用動(dòng)態(tài)安全域的應(yīng)用可以比較方便地計(jì)及暫態(tài)穩(wěn)定約束。以系統(tǒng)動(dòng)態(tài)不安全風(fēng)險(xiǎn)最小為目標(biāo)，給出了一

4、種風(fēng)險(xiǎn)控制的最優(yōu)化模型。風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化可分為兩層進(jìn)行，外層為對(duì)預(yù)想控制集合的優(yōu)化，內(nèi)層為針對(duì)一個(gè)事故子集進(jìn)行的綜合安全控制成本的優(yōu)化。 根據(jù)所提出的概率安全評(píng)估理論，本課題組已針對(duì)我國(guó)實(shí)際電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)輸電系統(tǒng)在線概率安全評(píng)估系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提供短期內(nèi)動(dòng)態(tài)不安全概率和靜態(tài)電壓不穩(wěn)定概率的變化趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)概率指標(biāo)的靈敏度分析，可以給出對(duì)系統(tǒng)不安全概率貢獻(xiàn)大的故障和對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)電壓不穩(wěn)定概率影響大的節(jié)點(diǎn)等信息。該系統(tǒng)可用于指導(dǎo)運(yùn)行人員根